TBM全称全断面岩石隧道掘进机，是以岩石地层为掘进对象的隧道施工装备。它集掘进、出渣、导向、支护、通风防尘等多功能为一体的大型隧洞掘进设备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌长隧洞快速施工。

TBM主要由刀盘、主驱动系统、护盾、推进及支撑系统、后支撑、主机皮带输送机、辅助支护系统等部分组成。主机是TBM系统的核心部分，完成主要掘进和部分支护工作。后配套系统通过设备桥与主机相连，由一系列相连的钢结构台车组成，用于布置液压动力系统、供电和控制系统、供排水系统、通风除尘系统、出渣系统、支护系统等。

一、工作流程

1.1、TBM组装

TBM组装设备主要采用一台400t履带吊主吊和1台200t汽车吊辅吊配合完成。

（1）主机安装

步进架定位-安装底护盾-安装机头架（主驱动）-安装主梁前段-将撑靴、鞍架安装主梁后段-安装主梁后段-吊装后支撑-安装清渣皮带机、集渣斗-吊装刀盘-安装钢拱架安装器、锚杆钻机-吊装左、右侧及顶护盾-安装其他辅助设备及附件。

（2）设备桥与后配套安装

①设备桥安装步骤：

吊装设备桥→在设备桥上安装两侧及上部铺助框架→在延伸的轨道上安装设备桥后部支撑→吊装设备桥与主机连接→安装设备桥上的辅助设备→安装设备桥上的工作平台→各系统与主机连接→安装设备桥皮带机。待主机安装完成后，向前导洞掌子面方向逐渐步进。

②后配套安装步骤：

各节拖车组装及拖车上相应的辅助设备安装→各拖车连接→安装料车拖拉系统→安装皮带→安装电气系统、液压系统→和主机连接进行调试。

主机及拖车步进至既定位置后，安装调试连续皮带机。至此满足TBM始发条件。

1.2、TBM正常掘进

⑴敞开式TBM的掘进循环分为5个步骤

①撑靴油缸伸出，撑靴撑紧岩壁，前支撑、后支撑缩回，做好掘进准备。

②主推进油缸伸出，推动刀盘向前完成一个循环掘进后停止。

③前支撑、后支撑伸出来支撑设备，撑靴系统收回。

④主推进油缸缩回，辅推油缸伸出，撑靴向前滑动一个行程长度。

⑤撑靴重新撑紧在洞壁上,前、后支撑缩回,开始新的掘进循环。

（2）超前支护

针对敞开式掘进机在通过软弱破碎岩体、断层破碎带以及涌水地段前，进行超前支护。在进行超前地质预报的基础上需采用相应的辅助施工措施，即先进行超前加固，再掘进通过，并通过加强初期支护等手段，尽量减少掘进过程中的坍塌剥落量和围岩出护盾后的变形量。根据现场围岩地质条件，在围岩破碎、地下水发育等不良地质段，利用超前钻机采用超前锚杆、超前注浆小导管及管棚进行预支护加固围岩并止水。

（3）型钢拱架施工

钢架支撑分为型钢钢架和格栅钢架两种类型，当型钢钢架不能确保围岩稳定时，立即采取措施加固为整体格栅钢架，必要时再增加钢筋网和喷射混凝土支护等措施，直至洞室围岩完全稳定为止，在现场配备可供随时投入使用的备用钢架支撑及其附件。

（4）锚杆施工

锚杆施工的质量要求与钻爆法完全相同，施工操作时由TBM主机上配备的锚杆钻机实现设计支护范围内的锚杆钻孔施工。本工程采用的锚杆类型有全长粘结型锚杆、自钻式注浆锚杆、预应力中空注浆锚杆，施工工艺和方法同钻爆法相同。锚杆钻机具有旋转、推进、冲击、反转、回收等运动要求，布置于主梁左右两侧，由无线控制器进行控制，能实现周向270°旋转、纵向移动。

（5）喷混系统

喷混桥配置1台20m³/h的混凝土泵，通过无线遥控控制机械臂实现环向270°，纵向6米范围内作业，能够快速按要求完成喷混施工。

（6）出渣系统

TBM刀盘配置铲刀将积渣收集，通过集渣斗掉落于主机皮带，由主机皮带传输至后配套皮带，转载至洞内连续皮带机，最后转载至垂直皮带机运输至地面渣坑，实现渣土输送的连续性。

（7）钢管衬砌施工

TBM隧洞贯通后，隧洞衬砌钢管依次编号，采用专门工装按编号顺序将每节钢管运输至洞内进行定位，依次安装钢管，接缝处进行焊接，钢管与初支之间空隙同步施工浇筑自密实混凝土，直至整个隧洞钢管衬砌施工检测完成。