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盾构机操作手册(下)


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掘进操作


1启动

首先启动盾构机动力单元,选择推进泵,辅助泵,超挖刀油泵,螺旋输送机旋转驱动,油泵铰接油缸油泵,注浆油泵,齿轮油润滑油泵,润滑油脂泵,选择盾尾油脂泵。选择刀盘驱动马达当以上动力单元启动后,即可开始盾构机的掘进操作。

2开始掘进的操作顺序

盾构机开始掘进操作顺序如下:

A,首先启动泡沫注入

B,根据盾构机显示滚动角,选择刀盘转向,旋转刀盘

C,启动皮带机

D,开始推进

E,打开螺旋输送机后闸门,开始出渣

3方向的调整

A,掘进中方向的调整,对于主动铰接的罗宾斯盾构机,建议以主动铰接弯折盾构机的方式进行盾构机的方向调节。

B,通常,考虑盾构机存在下沉趋势,需要铰接油缸上下油缸行程差在30mm左右(不同地层的行程差需要在实际掘金中调整),这样,不需在推进油缸

A组与C组间形成较大的推进压力差就可以实现盾构机垂直方向的控制。

C,在曲线掘进时,按照不同的转弯半径,设定铰接油缸行程差。

D,以铰接油缸控制盾构机姿态时,可以较好地保证管片拼装质量,同时避免尾刷的非正常损坏。

4滚动的调整

A,当发现盾构机滚动值大于6mm/m,时,就需要对盾构机的滚动进行调整,此时应停止推进,停止刀盘转动,根据滚动显示的正负值确定刀盘转向,使盾构机滚动缓缓趋于正常。

B,盾构机刀盘脱困时,需注意滚动超限。

5泡沫的使用

A,对于水渗透系数在10-4m/s以下的地层,泡沫具有良好的隔水效果,在连续使用泡沫掘进时,可以防止某些富含水地层掘进时的喷涌现象。

B,对于富含粘粒质地层,泡沫具有调整渣土流动性,防止泥饼的作用。

C,对于砂卵石地层,泡沫可以有效降低刀盘扭矩,加快推进速度。

D,在需要注入泡沫的地层中掘进时,最好不要对泡沫时停时开,以免堵塞泡沫管。

E,一旦泡沫管堵塞,应当立即疏通,防止堵塞进一步恶化。


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掘进中注意观察事项


1出渣渣土的状况

掘进中的出渣渣土状况直接反映了以下掘进要素:

A,从渣土成分可以一般分析当前地质状况,进而估计刀具磨损情况

B,从渣土的粘性,块状物大小可以看出刀盘渣土改良状况,从而改进渣土改良添加物的注入量

C,从渣土中的泡沫状况可以看出泡沫改良的效果,同时判断泡沫是否合适

D,从渣土温度可以分析刀盘开口是否粘结,从而考虑是否提前消除泥饼的扩大趋势

E,从出渣量的多少确定当前土压是否欠压,确定合理的土压参数。

2掘进当前位置的地质状况

从前期地质预报,了解盾构机当前所处位置的地质状况,结合渣土出土状况,可以初步估计以下要素:

A,掘进模式的选择,敞开式,半敞开式或土压平衡模式

B,泡沫注入量的初步估计

C,如需进入土仓,采用常压,气压或其他施工工艺

3掘进当前位置的地面及管线铺设状况

根据当前的地质状况,对于地面存在建筑物状况或者有地下铺设管线状况(尤其是压力水管,燃气管道),操作手应慎重操作并采取充分的措施防止地面沉降:

A,对于软弱地层,可以考虑采用高土压掘进,使地面有2~3mm内的隆起,以备后期可能的沉降

B ,严格注浆效果,保证注浆管通畅

C,严格控制出土量,并记录掘进中的出土量,加水量,以估算是否存在超挖,以备及时二次注浆或采取其他填充措施

D,对于软弱地层的富含水地段,充分发挥泡沫的隔水效果,防止失水

4刀盘扭矩的变化

鉴于上述影响刀盘扭矩变化的原因,综合考虑,对于刀盘扭矩的变化应具体分析或采取相应的措施及时处理

A,因渣土改良原因的,应及时调节泡沫发生效果或泡沫注入量

B,因刀盘粘结造成的,可以考虑一些泥饼处理措施

C,因刀具损坏原因的,需及时处理,以免最终损坏刀盘,造成对工程的影响

D,任何状况下的扭矩变化,都需要进行分析处理,不能拖延

5盾构机掘进推力的变化

掘进中需随时观察掘进推力在相同地质状况下的异常变化,按上述影响推力变化因素,及时处理。

6盾构机掘进姿态的调整状况

在掘进中随时观察盾构机姿态调整的效果,采取适当措施,以免姿态恶化至允许值意外,特别是在以下情况时应立即处理:

A,淤泥层盾构机的沉降

B,单侧地层较硬时造成的姿态偏离

C,由于开挖洞径变小时造成的姿态无法调整

D,推进系统故障

D,测量错误


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掘进中可能的紧急情况处理


1卡刀盘

盾构机在刀盘卡死时,可以按以下方法处理:

A,使用刀盘脱困模式左右数次尝试旋转刀盘

B,卸载推进缸压力,尝试左右旋转刀盘,当需密切关注盾体转动状况

C,确保掌子面稳定状况下,尝试后退刀盘及前盾再旋转,注意不能使盾尾与管片产生相对运动

2螺旋输送机喷渣外溢

A,对于螺旋输送机的喷渣现象,首先应确认螺旋输送机喷渣的原因:水量增大导致渣土过稀不能在螺旋输送机形成堵塞效果?则,尝试加快速度,使渣土变得浓稠渣土被土仓内较大气压压出而且螺旋输送机内不能形成堵塞效果?则,尝试检查泡沫发生效果,是否由于泡沫在压力状态下寿命过短或注入泡沫量过大。土仓内渣土的水量不能控制?则,应首先通过管片二次注浆确定切断水从管片后部汇流所致,再尝试以泡沫会膨润土方式隔阻掌子面来水

B,在螺旋输送机停止旋转并且螺旋输送机后舱门开度无论如何调节仍无法满足渣土出土量控制时,应尝试反向旋转螺旋输送机出渣,避免所出渣土过量

3螺旋机后舱门不能关闭

罗宾斯螺旋输送机后舱门可能因为以下原因不能关闭,

A,石块卡在舱门与门框上,这时可等待更多的渣土滞留在舱门与门框间的缝隙内堵塞出土缝隙,待前舱门关闭后,并确认螺旋输送机紧急关闭舱门蓄能器已卸压后再处理卡住石块。

B,当螺旋输送机后舱门因为辅助泵故障不能关闭时,应采用后舱门紧急关闭功能关闭舱门

4人员掉落皮带机

盾构机掘进中可能发生其他工作人员掉落皮带机的现象,鉴于此,操作人员应做到以下几点:

A,确定本班人员了解皮带机急停拉线的使用

B,确定掘进中无人员在皮带机上方工作

5掘进中皮带机出现胶皮臭味

A,一旦在掘进中闻见隧道内出现胶皮臭味,操作人员应立即停止掘进以及

皮带机转动,找出皮带机发出胶皮臭味的根源,以免出现皮带机破损或更

严重的一分为二现象

B,禁止用水冲方式消除臭味,因为在含砾地层掘进时,皮带机很容易被砾石划破


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掘进结束


1停机顺序

A,为防止管片安装 K块时损坏止水条,最好在推进油缸行程达到 1.8m以上时停止掘进,以避免可能的管片 K块纵缝漏水而为后期隧道止水增加工作量

B,通常的停机顺序为:

停止螺旋输送机旋转

关闭螺旋输送机舱门

停止推进

停止刀盘转动

停止泡沫注入

停止皮带机

停止液压站油泵

2停机后注意事项

A,如掘进过程中一直是土压掘进模式,停机后可以不必考虑土压变化

B,如以敞开模式推进,停机前应保证土仓内有大于三分之二以上的土量,以防止刀盘汇水,造成下环掘进时螺旋输送机喷渣

C,如以气压半仓模式掘进,停机时根据当前地质状况,或者一直以气压方式保持掘进中的压力,或者以土压保证土仓内积土,以防止土仓内拱顶塌落或刀盘内汇水造成螺旋输送机在下一环开始掘进时喷渣

D,留意停机后土仓压力变化,如压力增加,下环掘进时应考虑掘进土压的调整


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掘进记录


掘进记录主要提供以下信息:

A,记录各项工序工作时间,为施工管理提供流水线作业存在问题的分析依据

B,记录本班发生的设备故障,为维修保养提供历史依据

C,记录材料消耗,为材料的采购提供依据


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管片拼装


1管片的选择

2保证拼装后管片质量的几项措施

3管片拼装的安全要求

A,K块纵缝漏水

K块纵缝漏水常常因为 K块拼装空间不足,损坏  K块纵缝密封条造成,防止措施有以下几点:

保证K块纵向拼装行程,推进油缸行程应大于1.8m

保证 K块区域的顶部盾尾间隙,确保块相邻块有足够空间,以免 K块拼装环向宽度不足

K块纵缝涂抹润滑脂

确保拼装时K块周围清洁

B,管片环缝漏水

管片环缝漏水常常是拼装时管片接缝夹砂不够清洁引起,所以管片抓起前应确保管片周围已清洁干净

C,管片中部出现断裂缝

在管片拼装完毕,在该环管片行进至盾尾尾部时,有时管片中部会出现断裂缝,这种情形最常出现于顶部管片,应从以下两点预防:

盾构机姿态不能出现决裂调整

防止候补管片浮起,及时二次注浆隔止候补管片汇水

选择正确的管片类型及点位

D,管片角部及手孔位破裂

�管片角部及手孔位破裂时由于掘进中盾尾间隙控制不当或管片选择失误造成盾尾间隙在掘进中逐步缩小造成管片拼装的安全要求

�任何时候,禁止在用推进油缸顶住盾构机中线以上管片时,不紧固螺栓即松开拼装机安装头