德國(guó)WIRTH公司生產(chǎn)的TB880E型掘進(jìn)機(jī)已成功地用于西康線(xiàn)秦嶺I線(xiàn)隧道的施工中。由于該設(shè)備價(jià)值高達(dá)3億多遠(yuǎn)人民幣，為了充分發(fā)揮其作用，應(yīng)當(dāng)積極地探索其要軟弱圍巖地質(zhì)隧道中的應(yīng)用，以提高設(shè)備利用率。
　　1、 軟弱圍巖地帶施工的特點(diǎn)
軟弱圍巖有云母石英片巖、蝕變閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖及斷層破碎帶。其中，秦嶺隧道局部不良地段為蝕變閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖及斷層破碎帶；而磨溝嶺隧道局部不良地質(zhì)段為蝕變閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖及斷層破碎帶；而磨溝嶺隧道整體則以圍巖強(qiáng)度更低的云母石英片巖及斷層破碎帶為主。這類(lèi)圍巖盡管因強(qiáng)度低而對(duì)刀具的磨損較小，但其完整性差，斷層節(jié)理裂隙發(fā)育、自穩(wěn)性差，易產(chǎn)生塌方，從而加大了操作使用和施工的難度。如果掘進(jìn)參數(shù)選擇不當(dāng)，會(huì)使坍塌程度加劇或造成掘進(jìn)機(jī)損壞事故。大量的塌方也會(huì)影響掘進(jìn)機(jī)的通過(guò)性能而無(wú)法正常掘進(jìn)。同時(shí)，軟弱圍巖容易使掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)產(chǎn)生變動(dòng)，掘進(jìn)方向易產(chǎn)生偏差。
　　2、 掘進(jìn)參數(shù)的選擇
　?。?）工作模式
TB880E掘進(jìn)機(jī)有三種工作模式：自動(dòng)推力控制、自動(dòng)扭矩控制和手動(dòng)控制。自動(dòng)推力控制知用于均質(zhì)硬巖，自動(dòng)扭矩控制適用于均質(zhì)軟巖。而軟弱圍巖的不良地質(zhì)情況較為復(fù)雜多變，且多為不均質(zhì)圍巖。所以手動(dòng)控制盡管對(duì)操作人員的要求有所增加，但它能適應(yīng)復(fù)雜多變的地質(zhì)情況，有經(jīng)驗(yàn)的操作人員可通過(guò)各種反饋信息判斷出刀盤(pán)前方地質(zhì)的最新?tīng)顩r，及時(shí)地調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)以適應(yīng)多變的地質(zhì)狀況，這對(duì)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)預(yù)測(cè)，或是地質(zhì)預(yù)測(cè)有偏差時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。
　?。?）膠帶機(jī)的防滑與防斷
刀盤(pán)前方的圍巖若出現(xiàn)坍時(shí)，膠帶機(jī)的負(fù)荷就很大，當(dāng)負(fù)荷超過(guò)一定程度后會(huì)使膠帶機(jī)打滑或停止運(yùn)轉(zhuǎn)，由于3#膠帶機(jī)比1#、2#膠帶機(jī)長(zhǎng)得多，引現(xiàn)象更有可能發(fā)生。特別是在3#膠帶機(jī)向溜碴槽傳送時(shí)，因?yàn)槭怯伤捷斔妥優(yōu)樾逼螺斔?，石碴過(guò)多會(huì)落入3#膠帶機(jī)的內(nèi)側(cè)，有可能導(dǎo)致3#膠帶機(jī)膠帶撕裂或扯斷的事故。這種現(xiàn)象在3#膠帶機(jī)壓力超過(guò)12Mpa時(shí)就有可能發(fā)生。由于圍巖的坍塌具有一定的突發(fā)性，膠帶機(jī)的運(yùn)行速度為2m/s，而主控室監(jiān)視器對(duì)膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)的觀察僅限于1#、2#膠帶機(jī)的交接部位和2#、3#膠帶機(jī)的交接部位以及溜碴槽的卸碴情況，當(dāng)了現(xiàn)膠帶機(jī)有問(wèn)題并作出反應(yīng)時(shí)，膠帶可能已經(jīng)撕裂二三十米了，所以不應(yīng)通過(guò)直接觀察3#膠帶機(jī)的壓力來(lái)進(jìn)行控制，否則將會(huì)滯后。而應(yīng)在1#、3#膠帶機(jī)的壓力特別是1#膠帶機(jī)的壓力由12Mpa上升到14Mpa時(shí)，就降低推進(jìn)速度；在1#膠帶機(jī)的壓力變動(dòng)范圍較大時(shí)，應(yīng)停止推進(jìn)甚至至退后，上旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)進(jìn)行出碴，以確保膠帶機(jī)的安全。
　?。?）刀盤(pán)轉(zhuǎn)速的選擇
刀盤(pán)有兩種驅(qū)動(dòng)方式：電驅(qū)動(dòng)和液壓輔助驅(qū)動(dòng)。電驅(qū)動(dòng)有高低兩種轉(zhuǎn)速：5.4r/min和2.7r/min；液壓輔助驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速則在0~1r/min范圍內(nèi)，可根據(jù)需要進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，用于刀盤(pán)脫困。
對(duì)掘進(jìn)機(jī)本身而言，高速較為有利，這是因?yàn)椋壕蜻M(jìn)速度=刀盤(pán)轉(zhuǎn)速×貫入度。在相同的掘進(jìn)速度情況下，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速高速時(shí)的貫入度是低速時(shí)的一半，與貫入度成正比的刀盤(pán)扭矩、推進(jìn)力相對(duì)較小；因此，主電機(jī)的工作電流和刀具的承載負(fù)荷也就相應(yīng)地較小，在掘進(jìn)機(jī)反饋參數(shù)信息允許的前提下可提高掘進(jìn)速度。
但刀盤(pán)轉(zhuǎn)速在高速時(shí)對(duì)軟弱圍巖的擾動(dòng)較大，有可能造成圍巖失穩(wěn)而坍塌，同時(shí)高速時(shí)出碴較快，會(huì)增大膠帶機(jī)的工作負(fù)載。因此，在軟弱圍巖的地質(zhì)情況下，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速主要選用低速。但為使掘進(jìn)機(jī)充分地發(fā)揮效能，在條件允許的情況下還應(yīng)盡量地選用高速，這應(yīng)作為對(duì)刀盤(pán)推進(jìn)力和出碴情況來(lái)進(jìn)行判斷。經(jīng)驗(yàn)表時(shí)，在低速時(shí)，60%掘進(jìn)速度的工況下，若推進(jìn)力上升到10MN且出碴量穩(wěn)定均勻時(shí)，可改用高速；而當(dāng)高速時(shí)，60%掘進(jìn)速度的工況下，推進(jìn)力下降至5MN以下或出碴量不穩(wěn)定時(shí)，則應(yīng)改用低速。
在刀盤(pán)被卡或低速時(shí)因塌方出碴量仍然較大時(shí)，可選用液壓輔助驅(qū)動(dòng)，在0~1r/min的范圍內(nèi)調(diào)整其轉(zhuǎn)速。
　?。?）刀盤(pán)推進(jìn)力的選擇
推進(jìn)力在滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)為17.7MN，為保護(hù)刀具應(yīng)將其控制在15MN以下，低速時(shí)，當(dāng)推進(jìn)力超過(guò)10MN時(shí)，則可選用高速。刀盤(pán)推進(jìn)力一定時(shí)，推進(jìn)缸的推進(jìn)壓力為一定值，故不作考慮。
　?。?）刀盤(pán)扭矩和主電機(jī)電流的選擇
刀盤(pán)扭矩由主電機(jī)產(chǎn)生，應(yīng)控制在80%以下。主電機(jī)最大允許電流為410A，故主電機(jī)工作電流應(yīng)控制在320A以下。
　?。?）撐靴壓力的控制
撐靴為刀盤(pán)提供支撐力。撐靴壓力越高，摩擦力越大，支撐越穩(wěn)固。但在軟弱圍巖狀態(tài)下，如果撐靴壓力過(guò)高，會(huì)將圍巖撐垮而造成支撐不良，故撐靴壓力受?chē)鷰r條伯的限制，但同時(shí)軟弱圍巖對(duì)刀盤(pán)產(chǎn)生的反作用力（即刀盤(pán)推力）也不會(huì)太大，也就是說(shuō)所需的撐靴壓力不必太高，一般選用20-22 MPa即可。如果撐靴部位條件不好，8對(duì)撐靴無(wú)法全部撐出，這時(shí)，不能盲目地提高撐靴壓力。如此時(shí)刀盤(pán)推力較大，可通過(guò)降低掘進(jìn)速度來(lái)減少推力，使之不會(huì)出現(xiàn)因超過(guò)撐靴提供的支撐反力而造成撐靴打滑。
　?。?）掘進(jìn)方向的控制
由于軟弱圍巖為刀盤(pán)護(hù)盾及撐靴提供的支撐反力較小，掘進(jìn)過(guò)程中掘進(jìn)機(jī)的姿態(tài)容易發(fā)生