TBM擴(kuò)挖方式及其對(duì)比分析

呂建樂

(中鐵隧道局集團(tuán)有限公司， 廣東 廣州 511458)

0 引言

巖石隧道掘進(jìn)機(jī)英文名稱是“Hard rock tunnel boring machine”[1]，在我國(guó)習(xí)慣將巖石隧道掘進(jìn)機(jī)稱為TBM。TBM是集掘進(jìn)、出渣、支護(hù)、通風(fēng)和除塵等多種功能為一體的高度機(jī)械化設(shè)備，具有優(yōu)質(zhì)、高效、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。TBM多用于長(zhǎng)大山嶺隧道施工，而隧道往往不是單一的硬巖地層，部分隧道兼具軟弱圍巖或斷層破碎帶。在TBM掘進(jìn)過程中，地層收斂卡機(jī)、侵限的情況時(shí)有發(fā)生。為了應(yīng)對(duì)和解決TBM在軟弱破碎地層中的掘進(jìn)難題，需要TBM配置擴(kuò)挖功能以增加開挖斷面。通過擴(kuò)挖功能的使用，實(shí)現(xiàn)開挖斷面的擴(kuò)大，使得圍巖支護(hù)、收斂地層處理工作順利實(shí)施[2]，同時(shí)也便于TBM邊滾刀的更換作業(yè)。

不同的擴(kuò)挖方式，其作用和目的不同。有的擴(kuò)挖功能伴隨著TBM整個(gè)施工過程，有的擴(kuò)挖功能在需要時(shí)才使用。根據(jù)擴(kuò)挖距離的不同，可分為短距離擴(kuò)挖和長(zhǎng)距離擴(kuò)挖； 根據(jù)擴(kuò)挖實(shí)現(xiàn)方式的不同，主要分為液壓式擴(kuò)挖刀、邊滾刀外移、預(yù)留擴(kuò)挖刀箱、主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)和更換刀盤邊塊。

田彥朝等[3]總結(jié)了4種擴(kuò)挖方式，重點(diǎn)提出一種通過外移邊緣滾刀和預(yù)留擴(kuò)挖刀箱的組合擴(kuò)挖方式，但未對(duì)TBM擴(kuò)挖操作流程、應(yīng)用及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。與此同時(shí)，國(guó)外也尚未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)介紹刀盤擴(kuò)挖方式或?qū)追N刀盤擴(kuò)挖方式進(jìn)行對(duì)比分析的論文。本文在研究不同刀盤擴(kuò)挖方式的基礎(chǔ)上，對(duì)TBM擴(kuò)挖進(jìn)行全面總結(jié)，在詳細(xì)介紹操作流程的基礎(chǔ)上，對(duì)比分析不同擴(kuò)挖方式的適用范圍、應(yīng)用及特點(diǎn)，以期為TBM選型設(shè)計(jì)和施工提供參考。

1 液壓式擴(kuò)挖刀

液壓式擴(kuò)挖刀[4]方式是在刀盤周邊配置1把或者2把液壓伸縮式滾刀。在正常掘進(jìn)時(shí)，擴(kuò)挖刀不參與破巖。在需要擴(kuò)挖的時(shí)候，通過液壓油缸伸出帶動(dòng)擴(kuò)挖刀外移，實(shí)現(xiàn)一定尺寸的擴(kuò)挖。采用這種方式，通過控制油缸伸出長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的無級(jí)擴(kuò)挖。液壓式擴(kuò)挖刀的結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

(a) 液壓擴(kuò)挖刀縮回狀態(tài) (b) 液壓擴(kuò)挖刀伸出狀態(tài)

1.1 適用范圍

由于液壓式擴(kuò)挖刀結(jié)構(gòu)及刀盤的空間限制，擴(kuò)挖刀的數(shù)量一般只有1～2把； 擴(kuò)挖刀多采用前裝式，更換作業(yè)不方便； 僅依靠液壓擴(kuò)挖刀擴(kuò)挖時(shí)，擴(kuò)挖刀伸縮油缸受到很大的振動(dòng)沖擊，工作壽命和可靠性降低，無法適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間工作。這種方式主要用于短距離擴(kuò)挖。

1.2 工作流程

擴(kuò)挖作業(yè)時(shí)，要避開不良地質(zhì)，選擇完整性較好的地段進(jìn)行擴(kuò)挖[5]。液壓式擴(kuò)挖刀進(jìn)行擴(kuò)挖時(shí)，主要作業(yè)步驟如下： 準(zhǔn)備工作—刀盤后退700 mm—伸出擴(kuò)挖刀(見圖2(a))—向前擴(kuò)挖掘進(jìn)(見圖2(b))—收回?cái)U(kuò)挖刀—完成擴(kuò)挖。

(a) 伸出液壓擴(kuò)挖刀 (b) 向前掘進(jìn)擴(kuò)挖

經(jīng)過以上步驟，實(shí)現(xiàn)一定尺寸的擴(kuò)挖，擴(kuò)挖距離為700 mm。液壓擴(kuò)挖刀工作流程如圖3所示。

圖3 液壓擴(kuò)挖刀工作流程圖

1.3 應(yīng)用及特點(diǎn)

液壓式擴(kuò)挖刀常見于“雙X”型支撐的凱式TBM[6]。凱式TBM在掘進(jìn)過程中不能進(jìn)行調(diào)向作業(yè)，在硬巖地層條件下掘進(jìn)，需要更換最外側(cè)邊滾刀時(shí)，首先通過液壓擴(kuò)挖刀進(jìn)行擴(kuò)挖，然后主機(jī)后退，為更換最外側(cè)滾刀提供安裝空間。

我國(guó)鐵路最早引進(jìn)用于西康鐵路秦嶺隧道施工[7]的TB880E TBM和大伙房引水隧洞TB803E TBM均采用“雙X”型支撐設(shè)計(jì)，每臺(tái)設(shè)備均配置1把43.18 cm(17英寸)液壓式擴(kuò)挖刀，半徑方向最大擴(kuò)挖量為90 mm，這種設(shè)置方便現(xiàn)場(chǎng)更換最外邊滾刀。該擴(kuò)挖方式主要特點(diǎn)如下：

1)準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單。擴(kuò)挖刀采用隱藏式設(shè)計(jì)，對(duì)于TBM正常掘進(jìn)沒有影響； 擴(kuò)挖前的準(zhǔn)備工作只需人工拆除機(jī)械鎖定裝置，避免人工開挖巖壁。

2)擴(kuò)挖作業(yè)便捷。從準(zhǔn)備工作開始到擴(kuò)挖完成，一般1個(gè)循環(huán)只需要1.5～2 h，具有即需即用和方便快捷的特點(diǎn)。

3)無級(jí)擴(kuò)挖。根據(jù)油缸伸出行程，擴(kuò)挖量可無級(jí)調(diào)整。

4)液壓式擴(kuò)挖刀適用于短距離擴(kuò)挖，刀盤刮渣板無需調(diào)整和更換。

2 邊滾刀外移

將邊滾刀外移，使?jié)L刀相對(duì)于原位置有一定向外的伸出量。為保證擴(kuò)挖輪廓線平滑過渡，需將多把連續(xù)的邊滾刀進(jìn)行外移調(diào)整，實(shí)現(xiàn)刀盤擴(kuò)挖。最外側(cè)6把邊刀外移后，刀盤直徑擴(kuò)挖量為60 mm。邊滾刀外移前后開挖輪廓對(duì)比如圖4所示。

(a) 邊緣刀外移前開挖輪廓 (b) 邊緣刀外移后開挖輪廓

采用L型滾刀刀箱常見的2種外移形式如下： 1)刀箱下部安裝一定厚度的墊塊，墊塊不宜過厚，滾刀外移量受到限制； 2)采用加厚的刀箱，相對(duì)采用增加墊塊形式結(jié)構(gòu)更可靠，但是墊塊需要重新制作，靈活性降低。邊滾刀外移結(jié)構(gòu)示意如圖5所示。不同的刀盤設(shè)計(jì)[8-9]，所需調(diào)整邊滾刀數(shù)量也不同。

2.1 適用范圍

無論采用增加邊滾刀刀箱墊塊還是更換加厚邊滾刀刀箱擴(kuò)挖方式，均受到刀箱及刀盤結(jié)構(gòu)的影響，半徑方向擴(kuò)挖量不宜超過50 mm。該擴(kuò)挖方式的刀具、刀箱通過螺栓連接，滾刀安裝方式穩(wěn)定可靠。邊滾刀外移工作量較大，一般不會(huì)頻繁調(diào)整擴(kuò)挖量。該擴(kuò)挖方式，主要適用于半徑方向擴(kuò)挖量為50 mm以內(nèi)的長(zhǎng)距離連續(xù)擴(kuò)挖。

(a) 增加刀箱墊塊 (b) 加厚刀箱

2.2 工作流程

無論采用增加墊塊還是更換加厚刀箱形式，擴(kuò)挖作業(yè)時(shí)主要作業(yè)流程相同。以主梁式TBM擴(kuò)挖為例，主要作業(yè)步驟如下： 準(zhǔn)備工作—破除邊滾刀區(qū)域圍巖—邊滾刀外移—向前擴(kuò)挖掘進(jìn)。單次半徑方向擴(kuò)挖量作業(yè)不宜超過20 mm。如半徑方向需擴(kuò)挖50 mm，則需分3次進(jìn)行擴(kuò)挖。邊滾刀外移工作流程如圖6所示。

圖6 邊滾刀外移工作流程圖

2.3 應(yīng)用及特點(diǎn)

邊滾刀外移擴(kuò)挖方式已經(jīng)被廣泛采用，如大瑞鐵路高黎貢山隧道施工的TBM就采用了此種設(shè)計(jì)[10]。施工過程中由于地層破碎，盾體被擠壓徑向回縮，造成隧道內(nèi)凈空減小。為應(yīng)對(duì)圍巖收斂變形造成初期支護(hù)大面積侵限，降低TBM不良地質(zhì)段卡機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)通過啟動(dòng)邊滾刀外移擴(kuò)挖功能，實(shí)現(xiàn)半徑方向30 mm的連續(xù)擴(kuò)挖，以提高TBM通過性。

掘進(jìn)時(shí)，該種擴(kuò)挖方式的邊滾刀均參與破巖，對(duì)邊滾刀受力影響較小，利于長(zhǎng)距離連續(xù)擴(kuò)挖。該擴(kuò)挖方式主要特點(diǎn)如下：

1)準(zhǔn)備工作較少。需提前準(zhǔn)備邊滾刀外移所需裝置，如不同厚度刀箱墊塊或邊滾刀刀箱； 擴(kuò)挖作業(yè)不需要人工破除巖壁。

2)刀盤變徑作業(yè)較簡(jiǎn)單。刀盤變徑主要工作為增加邊滾刀墊塊，一次變徑作業(yè)通常需要6～10 h。

3)靈活性較差。1組調(diào)整墊片或加厚刀箱，只能實(shí)現(xiàn)1個(gè)擴(kuò)挖直徑，通常只考慮半徑方向擴(kuò)挖30 mm或50 mm。

4)刀盤半徑方向擴(kuò)挖量超過20 mm時(shí)，需分多次進(jìn)行擴(kuò)挖。

3 預(yù)留擴(kuò)挖刀箱

預(yù)留擴(kuò)挖刀箱擴(kuò)挖方式通常與刀盤抬升配合使用。對(duì)于大直徑刀盤，為獲得半徑方向大于50 mm的擴(kuò)挖量，在邊滾刀外移的基礎(chǔ)上，還需預(yù)留擴(kuò)挖刀箱。邊滾刀外移+預(yù)留擴(kuò)挖刀箱前后輪廓對(duì)比如圖7所示。TBM擴(kuò)挖后，開挖輪廓與護(hù)盾底部間隙會(huì)增加，掘進(jìn)時(shí)有栽頭趨勢(shì)。當(dāng)半徑方向擴(kuò)挖量小于50 mm時(shí)，TBM通過自身調(diào)向控制可實(shí)現(xiàn)正常掘進(jìn)； 擴(kuò)挖量繼續(xù)增加，超出設(shè)備向上調(diào)向能力時(shí)，會(huì)造成TBM栽頭。

(a) 邊滾刀外移+預(yù)留擴(kuò)挖刀箱前開挖輪廓

(b) 邊滾刀外移+預(yù)留擴(kuò)挖刀箱后開挖輪廓

對(duì)于半徑方向50 mm以上的長(zhǎng)距離擴(kuò)挖，在增加刀盤開挖直徑的基礎(chǔ)上需配置刀盤抬升功能。 主梁式TBM刀盤抬升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖8所示。底護(hù)盾與驅(qū)動(dòng)箱體設(shè)置導(dǎo)向裝置，在底護(hù)盾與驅(qū)動(dòng)箱體之間設(shè)置同步舉升油缸。刀盤安裝預(yù)留擴(kuò)挖刀后，開挖直徑增加。通過刀盤抬升，擴(kuò)挖洞徑圓心由點(diǎn)O變成點(diǎn)O′，可保持刀盤開挖輪廓與護(hù)盾底部齊平，避免掘進(jìn)過程中栽頭。刀盤抬升擴(kuò)挖原理如圖9所示。刀盤開挖直徑增加200 mm，驅(qū)動(dòng)抬升后在隧道頂部擴(kuò)挖200 mm。隧道擴(kuò)挖量由底部向頂部逐漸遞增，增加隧道頂部擴(kuò)挖量。在應(yīng)對(duì)圍巖收斂的同時(shí)，也增加了隧道支護(hù)的厚度。

圖8 主梁式TBM刀盤抬升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[3]

(a) 刀盤抬升擴(kuò)挖主視圖

(b) 刀盤抬升擴(kuò)挖斷面圖

3.1 適用范圍

預(yù)留擴(kuò)挖刀箱通常應(yīng)用在大直徑TBM刀盤上，通過邊滾刀外移無法滿足擴(kuò)挖量時(shí)，需增設(shè)擴(kuò)挖刀箱，以進(jìn)一步增加擴(kuò)挖量，主要應(yīng)對(duì)存在較大變形的不良地層。邊滾刀使用螺栓與刀箱緊固，連接可靠，可適應(yīng)于長(zhǎng)距離擴(kuò)挖，但該方式準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備及施工費(fèi)用高。

3.2 工作流程

以敞開式TBM[11]半徑方向擴(kuò)挖100 mm為例，具體工作流程如下： 準(zhǔn)備工作—擴(kuò)挖刀盤周邊圍巖—抬升刀盤—增加刀盤開挖直徑—更換刮渣板—開始擴(kuò)挖掘進(jìn)。預(yù)留擴(kuò)挖刀箱擴(kuò)挖工作流程如圖10所示。

圖10 預(yù)留擴(kuò)挖刀箱擴(kuò)挖工作流程圖

3.3 應(yīng)用及特點(diǎn)

采用預(yù)留擴(kuò)挖刀箱方式進(jìn)行擴(kuò)挖有很多實(shí)際應(yīng)用的案例，如： 維爾特公司生產(chǎn)的用于引大濟(jì)湟項(xiàng)目的雙護(hù)盾TBM，以及中鐵裝備生產(chǎn)的用于大瑞鐵路、滇中引水和格魯吉亞等項(xiàng)目的TBM上，設(shè)計(jì)有擴(kuò)挖刀箱及刀盤抬升功能。該擴(kuò)挖方式的主要特點(diǎn)如下：

1)準(zhǔn)備工作多。需提前準(zhǔn)備擴(kuò)挖刀、刮渣板、擴(kuò)挖滾刀、支撐塊等。

2)刀盤變徑作業(yè)量大。需人工擴(kuò)挖刀盤周邊圍巖，拆除驅(qū)動(dòng)箱與底護(hù)盾連接螺栓，安裝驅(qū)動(dòng)箱與底護(hù)盾墊塊，更換部分刮渣板等，整個(gè)變徑過程需要10余d。

3)連續(xù)擴(kuò)挖量大。該種擴(kuò)挖方式可實(shí)現(xiàn)隧道拱頂200 mm連續(xù)擴(kuò)挖，從而提高TBM在收斂地層方面的適應(yīng)性。

4 主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)

主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)是指主驅(qū)動(dòng)及刀盤回轉(zhuǎn)中心與盾體中心線在設(shè)計(jì)時(shí)有一個(gè)向上的偏心量。刀盤偏心擴(kuò)挖本質(zhì)上是刀盤擴(kuò)挖+刀盤抬升擴(kuò)挖。采用主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)時(shí)，擴(kuò)挖量是在設(shè)備制造時(shí)已經(jīng)確定的，擴(kuò)挖工作始終伴隨著TBM掘進(jìn)過程。某TBM主驅(qū)動(dòng)偏心量為20 mm，新刀時(shí)開挖輪廓與護(hù)盾底部間隙為15 mm，開挖輪廓與頂部間隙為55 mm。即使在邊刀磨損15 mm的情況下，盾體頂部與圍巖仍有40 mm的理論間隙。刀盤及主驅(qū)動(dòng)偏心示意如圖11所示。

圖11 刀盤及主驅(qū)動(dòng)偏心示意圖(單位： mm)

4.1 適用范圍

護(hù)盾式TBM通常采用主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)，因?yàn)樽o(hù)盾式TBM盾體較長(zhǎng)且盾體不可徑向伸縮，在圍巖收斂和斷層破碎帶等地段掘進(jìn)時(shí)[12-13]，很容易被卡，所以在護(hù)盾頂部與圍巖之間預(yù)留一定間隙非常重要。

4.2 工作流程

該方式的刀盤擴(kuò)挖量依據(jù)圍巖變形量及收斂速度確定，進(jìn)而在TBM設(shè)計(jì)制造時(shí)確定偏心量，在施工過程中無需額外工作。

4.3 應(yīng)用及特點(diǎn)

主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)是TBM的一種特定擴(kuò)挖功能，始終伴隨著TBM的掘進(jìn)過程。TBM設(shè)計(jì)制造時(shí)，確定偏心量后，通常不再調(diào)整。偏心量增大，頂部擴(kuò)挖量也會(huì)相應(yīng)增加； 對(duì)于不同的地質(zhì)，設(shè)計(jì)的偏心量也不同。該擴(kuò)挖方式的主要特點(diǎn)如下：

1)設(shè)備按刀盤中心與盾體中心偏心制造，掘進(jìn)過程始終存在擴(kuò)挖，施工時(shí)無需準(zhǔn)備工作。

2)適應(yīng)于護(hù)盾式TBM長(zhǎng)距離擴(kuò)挖。

3)偏心量與開挖直徑及地質(zhì)密切相關(guān)，偏心量通常為15～35 mm。

4)為進(jìn)一步增加擴(kuò)挖量，可與上述邊滾刀外移和預(yù)備擴(kuò)挖刀箱2種方式配合使用。

5 更換刀盤邊塊

刀盤設(shè)計(jì)為“中心塊+N個(gè)邊塊”時(shí)，可采用更換刀盤邊塊的擴(kuò)挖方式。正常開挖時(shí)，使用原直徑的設(shè)計(jì)刀盤邊塊； 需要擴(kuò)挖時(shí)，更換大直徑的刀盤邊塊，增加刀具數(shù)量實(shí)現(xiàn)擴(kuò)挖。采用此設(shè)計(jì)方案，可實(shí)現(xiàn)較大范圍的變直徑擴(kuò)挖。

5.1 適用范圍

該擴(kuò)挖方式適用于“中心塊+N個(gè)邊塊”的設(shè)計(jì)，通常是4個(gè)刀盤邊塊，開挖直徑一般不小于6 m。該方式需備用1套刀盤邊塊、盾體等結(jié)構(gòu)件，同時(shí)TBM刀盤驅(qū)動(dòng)、支撐推進(jìn)系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)要有一定的富余，以滿足開挖直徑增加后需要的動(dòng)力。該種擴(kuò)挖方式工作量大，成本很高，不可能多次更換刀盤邊塊進(jìn)行擴(kuò)挖，僅限于在設(shè)備制造前已明確隧道開挖有大的變徑需求，在設(shè)備設(shè)計(jì)制造時(shí)預(yù)留該功能。敞開式TBM盾體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，該方式適用于敞開式TBM。

5.2 工作流程

敞開式TBM更換刀盤邊塊工作流程如圖12所示。

圖12 敞開式TBM更換刀盤邊塊工作流程圖

5.3 應(yīng)用及特點(diǎn)

采用該種擴(kuò)挖方式時(shí)，TBM主機(jī)及后配套能力均須與擴(kuò)挖后的直徑相匹配，且洞內(nèi)更換刀盤邊塊準(zhǔn)備工作量大，因此僅在國(guó)外極少項(xiàng)目有應(yīng)用，國(guó)內(nèi)有該種設(shè)計(jì)但仍未實(shí)際應(yīng)用。該擴(kuò)挖方式的主要特點(diǎn)如下：

1)準(zhǔn)備工作時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高。事先完成刀盤邊塊等部件制作外，還需洞內(nèi)開挖旁通道及擴(kuò)大洞室用于刀盤邊塊運(yùn)輸及洞內(nèi)更換，不宜在擴(kuò)挖與非擴(kuò)挖之間頻繁轉(zhuǎn)換。

2)擴(kuò)挖量大。更換邊塊后可增加多把滾刀，實(shí)現(xiàn)半徑方向300～800 mm的連續(xù)擴(kuò)挖。

3)擴(kuò)挖量不可調(diào)節(jié)。由于準(zhǔn)備工作量大，一旦制作擴(kuò)挖邊塊后，擴(kuò)挖量不可調(diào)節(jié)。

4)由于刀盤擴(kuò)挖量大，更換刀盤邊塊后，盾體同時(shí)需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

6 擴(kuò)挖方式對(duì)比

以上5種擴(kuò)挖方式在實(shí)際工程中均有應(yīng)用。從擴(kuò)挖距離、適用機(jī)型、操作便捷性等方面綜合分析各擴(kuò)挖方式的優(yōu)缺點(diǎn)。其他液壓式擴(kuò)挖刀適用于短距離擴(kuò)挖，其他方式都是為了解決TBM施工中遇到不良地質(zhì)所造成的斷面縮小的問題，適應(yīng)于長(zhǎng)距離擴(kuò)挖。液壓式擴(kuò)挖刀可以單獨(dú)使用。采用邊滾刀外移方式擴(kuò)挖，當(dāng)半徑方向擴(kuò)挖量不大于50 mm時(shí)可以單獨(dú)使用； 當(dāng)半徑方向擴(kuò)挖大于50 mm時(shí)，必須和刀盤抬升功能同時(shí)使用，否則會(huì)出現(xiàn)TBM姿態(tài)調(diào)整困難、刀具異常損壞等問題。對(duì)于護(hù)盾式TBM，為了獲取更大的擴(kuò)挖量，在邊滾刀外移、預(yù)留擴(kuò)挖刀箱的基礎(chǔ)上，可同時(shí)采用主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)[14-15]。不同擴(kuò)挖方式對(duì)比分析如表1所示。

表1 不同擴(kuò)挖方式對(duì)比分析

7 結(jié)論與建議

1)不同擴(kuò)挖方式在操作性、適用機(jī)型、擴(kuò)挖量等方面有所不同。TBM擴(kuò)挖功能的合理使用，提高了TBM對(duì)于軟弱地層的適應(yīng)性。擴(kuò)挖方式及擴(kuò)挖量的選擇，要結(jié)合機(jī)型及施工地質(zhì)條件確定。

2)敞開式TBM通常選用邊滾刀外移及預(yù)留擴(kuò)挖刀箱的擴(kuò)挖設(shè)計(jì)。護(hù)盾式TBM通常選用邊滾刀外移、預(yù)留擴(kuò)挖刀箱及主驅(qū)動(dòng)偏心設(shè)計(jì)。液壓式擴(kuò)挖刀應(yīng)用于凱式TBM時(shí)，用于換刀操作； 應(yīng)用于主梁或護(hù)盾式TBM時(shí)，用于配合其他長(zhǎng)距離擴(kuò)挖方式進(jìn)行輔助擴(kuò)挖。

3)目前，TBM法施工隧道需擴(kuò)挖時(shí)，半徑方向最大擴(kuò)挖量不宜超過100 mm； 更大的擴(kuò)挖量可考慮更換刀盤邊塊擴(kuò)挖方式。對(duì)于操作復(fù)雜的擴(kuò)挖方式，在設(shè)備設(shè)計(jì)和施工組織方面都要做好相關(guān)準(zhǔn)備，充分評(píng)估擴(kuò)挖帶來的影響。

隨著TBM技術(shù)的發(fā)展，刀盤擴(kuò)挖技術(shù)取得了較大成果，但TBM直徑方向進(jìn)行200 mm以上的便捷擴(kuò)挖仍是TBM應(yīng)用的難題。因此，TBM變徑開挖技術(shù)仍然是未來發(fā)展與研究的方向。