盾构的现场组装调试及操作.docx

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盾构的现场组装调试及操作

盾构机现场组装及调试

盾构机组装调试程序

盾构机组装调试一般步骤：

组装场地准备始发机座安装行走轨道铺设吊装设备准备并就位将后配套各部件组装成拖车总成，包括结构、设备、管路等将连接桥与后配套组装连结主机中体组装主机前体

组装刀盘组装主机前移，使刀盘顶到掌子面管片安装机轨道梁下井安装管片拼装机安装盾尾安装反力架安装主机与后配套对接附属设备的安装及管路联络。

盾构组装场地分为三个区：

后配套台车区、主机及配件存放区和起重机存放区。

需要设备：

扭力扳手、棘轮扳手、其他常用扳手，液压千斤顶、导链、吊带、钢丝绳。

其型号规格按要求而定。

安装机座

盾构机座安装时，应使盾构就位后的高程比隧道设计轴线高程高约30mm，以利于盾构始发调整姿态。

1、始发机座轴线安装测量；

2、高程安装测量。

Figure1始发机座

组装顺序

组装要点：

1.组装前熟知所组装部件的结构、连接方式及技术要求；

2.组装工作必须本着由后向前、先下后上、先机械后液压、电气；

3.对每一个拖车或部件进行拆包时必须做好标记，；

4.液压管路的连接必须清洁，禁止使用棉纱等易脱落线头的物品擦拭；

5.组装过程严禁踩踏、扳动传感器、仪表、电磁阀等易损部件；

6.组装工具专人负责；

7.对盾构机所有部件的起吊，必须安全、平稳、可靠。

（吊索吊具合格）。

盾构机调试

盾构始发技术

盾构始发流程

Figure2始发流程

1、端头加固

2、洞门凿除

3、洞门密封。

见下图

分体始发

盾构始发井没有整体始发条件时，采用分体始发。

分体始发就是后配套部分暂时不吊装下井，只将主机部分在井下组装，始发掘进的方法。

Figure3城外诚分体始发

需要采购足够的液压管路、电气系统需要的电缆、及信号传输的电缆等，隧道内还需要吊起油管行走装置。

土压平衡盾构操作

由于不同厂家和种类的盾构机有相通之处，但在设计理念上也有所不同，因此在盾构机操作前必须充分认识该盾构机的性能、特点、设计理念等因素，才有可能正确的操作，如果按既成的经验去对待不同的盾构机，将会导致很多不必要的失误。

一、盾构机的参数设置

为了盾构机操作安全，避免造成误操作对设备的伤害，盾构机设置了很多联锁。

比如正常情况下，在推进前刀盘必须开始旋转，盾尾油脂必须打开。

刀盘旋转前主轴承油脂必须注入。

螺旋机旋转前皮带机必须运行同时在掘进之前也必须查看保护参数设定完成没有。

比如高温停机、推进最大压力，铰接行程等等。

Ø掘进参数输入

Ø温度输入参数

Ø注浆参数输入

Ø刀盘参数输入

Ø盾尾连接化合物输入参数

Ø铰接油缸参数输入

Ø泡沫系统输入参数

Ø土压和螺旋输送机参数输入

二、盾构机启动

当盾构机所有参数设定完成后，孰悉盾构机操作面板上各操作开关，确认人员及设备安全后即可以开始启动盾构机。

三、方向调整

推进油缸的布置形式

　　盾构机的推进油缸布置形式有两种，一种是四组如下图左图所示，一种是五组如下图右图所示。

理论上油缸分组越多越容易调向，如果每个油缸都可调那理论上是最好的。

但大部分盾构机采用的是四组的分组形式，因为其布置比较简单，同时可以节约成本。

Ø方向调整

◆调向的工具：

对于盾构机来讲无论是主动铰接形式，还是被动铰接形式，其方向调整主要是靠推进油缸推力的不同设置来调向的，在必要的时候可以用铰接油缸辅助操作，但一般不使用铰接油缸。

◆调向的依据：

方向调整主要依据导向系统显示的偏差值。

◆调向方法：

一般是依据导向系统的偏差值，增加与偏差相反方向的几组油缸的推力来进行调整，但调整时要注意趋势的变化，在方向调整过程中方向变化趋势不能太大，对于HK盾构机来讲一般不超过9，即每米的调整量不超过9mm。

这样有利于管片安装和有效的防止调向过快导致盾构机被卡的现象。

◆调向的两种理念：

在中国一般盾构机方向调整的理念是以刀盘的位置为基础进行调向的，即主要是调整刀盘的方向，使其与理论轴线一致，从而使盾尾及管片随着刀盘方向调整。

第二种是欧洲人的理念，是以管片为准，即盾尾的姿态，这样可以保证管片能够顺利安装。

四、导向系统

ROBOTEC盾构自动导向测量系统

1、系统组成

系统主要有全站仪、凌镜（有挡板保护，测量时挡板自动打开）、数据线、各种接口设备、操作软件组成。

其组成结构如下图：

Figure4导向系统组成

详见<技术规格书>p68

五、添加剂注入

1、泡沫的注入

　　泡沫做为复合地层掘进特别是粘土层掘进过程中重要的碴土改良措施，其注入控制非常重要。

泡沫注入原理是水和泡沫原液的混合液经过气体加速，经过小空间后突然释放后膨胀发泡。

LOVAT采用在发生器里加卵石的方法。

注入量在广州地层一般为40升左右，水和泡沫原液的配比一般为98：

2。

北京地质粘土层一般为25升左右。

注入方式有自动，半自动和手动方式，目前我们主要采用手动方式，其实自动方式更好，只是我们没有掌握，即设定好混合率，发泡率等参数后，注入量自动分配。

2、聚合物

　　聚合物在细颗粒较少且富水的地层掘进中效果非常好，能有效的改善碴土的流动性，减小刀具磨损，防止螺旋机被卡，但成本较高。

Figure5聚合物状态

3、膨润土

膨润土主要适用于细颗粒较少的砂卵石地层，在北京地铁应用较为成功，但在广州使用并不成功，主要是膨润土未膨化，配比未掌握。

Figure6加泥系统及加泥泵

4、同步注浆

注浆操作在盾构机操作中是非常重要的一个环节，在防止管片上浮，注浆的效果直接影响隧道的质量。

注浆系统有单液注浆系统和双液注浆系统．LOVAT盾构主要用的是单液注浆系统．日本盾构机可以配置单双液通用的注浆系统．

5、盾尾油脂

盾尾油脂：

盾尾油脂注入量是根据管片背后的面积计算的，即一平方米1公斤。

按面积计算一环大约25公斤，注入量可以根据气压调整一般一个行程是30CC，可根据注入即间歇时间来设定。

不同注入量油脂尾刷对比如下，两个都掘进800米，第个每环20公斤以上，第二个每环8公斤．

Figure7不同注脂量的盾尾刷

杂谈

一、刀具磨损检测

Figure8刀具磨损检测（日立）

Figure9刀具磨损检测液压图（LOVAT）

其原理是：

在刀体内部设有液压管道，内部充满高压液压油，当刀具未到预定的磨损量时，压力计显示有设定的压力值，随着盾构机的掘进，当刀具磨损达到限定磨损量时，管路端部被磨穿而泻油，压力值指示为“0”。

操作人员可根据压力情况对刀具的磨损做出判断。

由于刀具对刀盘具有保护作用，当刀具达到磨损极限时，只要及时对刀具进行更换，刀盘就不会发生较大的磨损。

二、单位换算

1bar=105Pa=0.1MPa

Psi为英制压力单位.1psi=6894.76Pa