一、盾構機是干什么用的
盾(dun)(dun)構機(ji),全名叫盾(dun)(dun)構隧道(dao)掘(jue)(jue)(jue)進(jin)機(ji),是一(yi)種隧道(dao)掘(jue)(jue)(jue)進(jin)的專用工程機(ji)械(xie)(xie),現代盾(dun)(dun)構掘(jue)(jue)(jue)進(jin)機(ji)集光(guang)、機(ji)、電(dian)、液、傳感、信息技術于(yu)一(yi)體(ti),具有開挖切削土體(ti)、輸送土碴(cha)、拼裝(zhuang)隧道(dao)襯砌(qi)、測量導向糾(jiu)偏(pian)等(deng)功能(neng),涉及(ji)地(di)質、土木、機(ji)械(xie)(xie)、力(li)學(xue)、液壓、電(dian)氣、控制(zhi)、測量等(deng)多門學(xue)科技術,而且要按(an)照不(bu)同(tong)的地(di)質進(jin)行“量體(ti)裁衣”式的設計制(zhi)造,可靠性要求極高(gao)。盾(dun)(dun)構掘(jue)(jue)(jue)進(jin)機(ji)已廣泛用于(yu)地(di)鐵(tie)、鐵(tie)路(lu)、公路(lu)、市(shi)政、水電(dian)等(deng)隧道(dao)工程。
二、盾構機工作原理
盾構機的(de)(de)(de)(de)基本(ben)工作原理就是一個圓柱體(ti)的(de)(de)(de)(de)鋼組(zu)件沿隧(sui)洞(dong)軸線邊向(xiang)前推進(jin)邊對土壤進(jin)行(xing)挖(wa)(wa)掘(jue)(jue)。該圓柱體(ti)組(zu)件的(de)(de)(de)(de)殼(ke)體(ti)即護(hu)盾,它對挖(wa)(wa)掘(jue)(jue)出(chu)的(de)(de)(de)(de)還(huan)未(wei)襯砌的(de)(de)(de)(de)隧(sui)洞(dong)段(duan)起(qi)著臨時(shi)支(zhi)撐的(de)(de)(de)(de)作用(yong),承受(shou)周圍土層的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力,有時(shi)還(huan)承受(shou)地下(xia)(xia)水(shui)壓(ya)以(yi)及將地下(xia)(xia)水(shui)擋在(zai)外面。挖(wa)(wa)掘(jue)(jue)、排土、襯砌等作業(ye)在(zai)護(hu)盾的(de)(de)(de)(de)掩(yan)護(hu)下(xia)(xia)進(jin)行(xing)。
三、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在掘進(jin)(jin)操作(zuo)(zuo)前需要對設(she)備(bei)進(jin)(jin)行機械(xie)、電、氣和液壓等(deng)系統的檢查,確保各系統無故(gu)(gu)障或者無故(gu)(gu)障隱(yin)患時方可進(jin)(jin)行掘進(jin)(jin)操作(zuo)(zuo)。
2、開機
1)確認(ren)外循(xun)(xun)環水已供應,啟(qi)動內循(xun)(xun)環水泵。
2)確認空壓機冷卻水(shui)閥(fa)門(men)處于打開狀(zhuang)態,啟動空壓機。
3)根據工程要(yao)求選擇(ze)盾尾油脂密封的控制模式,即選擇(ze)采(cai)用行(xing)程控制還是采(cai)用壓力(li)控制模式。
4)在(zai)“報警系統”界面,檢查是否存在(zai)當前(qian)錯誤報警,若有,首先(xian)處理之(zhi)。
5)將面板的螺旋輸送機轉速(su)調(diao)(diao)節(jie)旋扭、刀盤(pan)轉速(su)調(diao)(diao)節(jie)旋扭、推進(jin)油缸壓(ya)力調(diao)(diao)節(jie)旋扭、盾構推進(jin)速(su)度旋扭等調(diao)(diao)至最小位。
6)啟動(dong)液壓(ya)泵站過(guo)濾冷卻泵,并(bing)注意泵啟動(dong)是(shi)否正(zheng)常,包括其啟動(dong)聲音及(ji)振(zhen)動(dong)情況(kuang)等。以下每(mei)一(yi)個(ge)泵啟動(dong)時均需注意其啟動(dong)情況(kuang)。
7)依次(ci)啟(qi)動潤(run)滑(hua)脂泵(beng)(EP2)、齒輪(lun)油泵(beng)、HBW泵(beng)。
8)上(shang)位機(ji)“變頻(pin)驅動”界面選(xuan)取(qu)“滑差控制”模式,至少選(xuan)擇一組對(dui)稱電機(ji)。
9)依次啟動(dong)推進(jin)泵及輔(fu)助泵。
10)選擇手動(dong)或(huo)半自動(dong)或(huo)自動(dong)方(fang)式(shi)啟動(dong)泡沫(mo)系統。
11)啟動盾尾油脂密封泵,并選擇自動位(wei)。
3、掘進
1)啟動(dong)皮帶(dai)輸送(song)機
2)啟動刀盤
3)啟動螺旋輸(shu)送機
4)按下推(tui)進按鈕,并(bing)(bing)根據導向系統屏幕上指示(shi)的盾構姿態調整四(si)組油缸的壓力至適(shi)當的值,并(bing)(bing)逐(zhu)漸增(zeng)大推(tui)進系統的整體推(tui)進速度。
5)至此盾構(gou)動(dong)力部分(fen)啟(qi)動(dong)完畢,開始掘(jue)進。
4、土倉壓力的調整
1)如(ru)果(guo)開(kai)挖地(di)層(ceng)穩定性不好或(huo)有較大(da)的地(di)下水時,需(xu)采用土壓平衡模式(即EPB模式)。此時需(xu)根據前(qian)面(mian)地(di)層(ceng)的不同來(lai)保持不同的土倉(cang)壓力(li)(li),具體(ti)壓力(li)(li)值(zhi)應由土木工(gong)程(cheng)師決(jue)定。但最大(da)土倉(cang)壓力(li)(li)值(zhi)一(yi)般不能大(da)于3bar,否則(ze)有可能損壞主軸承密封(feng)。
2)若壓(ya)力大時可以采取(qu)以下幾個措(cuo)施來降低(di)壓(ya)力:a.加快螺(luo)旋輸送機的(de)(de)轉速(su)(su),增加出渣速(su)(su)度(du),降低(di)土(tu)倉內渣土(tu)的(de)(de)高度(du)。b.適(shi)當(dang)降低(di)推進油缸的(de)(de)推力。c.降低(di)泡沫和空氣的(de)(de)注入量。d.適(shi)當(dang)的(de)(de)排出一定量的(de)(de)空氣或水。
3)若壓力(li)小時可(ke)以(yi)采取以(yi)下幾個措施來增(zeng)大(da)(da)壓力(li):a.降(jiang)低螺旋輸送機(ji)的轉(zhuan)速,降(jiang)低出渣(zha)速度,增(zeng)加土倉內渣(zha)土的高度。b.適(shi)當增(zeng)大(da)(da)推進(jin)油缸(gang)的推力(li)。c.增(zeng)大(da)(da)泡沫和空(kong)氣的注入量(liang)。
4)增大或(huo)降低土倉內(nei)的(de)壓力(li)是通過(guo)幾(ji)(ji)種辦法的(de)綜(zong)合(he)運用來調(diao)整(zheng)的(de),調(diao)節時要綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)幾(ji)(ji)種方法對(dui)盾構施工的(de)影響,如考(kao)慮(lv)到掘進的(de)速度、對(dui)管片的(de)保護以(yi)及是否會(hui)發生噴涌等因素是必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)的(de)。
5、推進方向的調整
1)采(cai)用自動導(dao)向系統和人(ren)工測量輔助(zhu)進行盾構姿態監(jian)測
2)采(cai)用分區調整盾(dun)構(gou)推進油缸推力控制盾(dun)構(gou)掘進方向
3)掘進姿態的調整與糾偏的方法
6、盾尾間隙控制
當油(you)(you)缸(gang)行(xing)程(cheng)比較大時(shi),安裝(zhuang)(zhuang)的管片對(dui)盾(dun)尾間(jian)隙會(hui)產生相(xiang)當明顯(xian)的影響。例如,推進油(you)(you)缸(gang)左右行(xing)程(cheng)差(cha)為30mm,現在安裝(zhuang)(zhuang)一環(寬(kuan)1.5m)標準環,則油(you)(you)缸(gang)行(xing)程(cheng)較小(xiao)一側(ce)的盾(dun)尾間(jian)隙就會(hui)減少30/5.7×1.5=8mm因此,油(you)(you)缸(gang)行(xing)程(cheng)與盾(dun)尾問(wen)隙之(zhi)間(jian)有(you)一個簡單的近似公式:盾(dun)尾間(jian)隙變(bian)化量≈油(you)(you)缸(gang)行(xing)程(cheng)差(cha)/4
7、鉸接缸操作
鉸接(jie)缸(gang)(gang)的作用是使盾構能夠很好(hao)的適應蛇(she)行前進,特別是更好(hao)的適應曲線掘進。當(dang)旋鈕(niu)在(zai)拖(tuo)拉位(wei)(wei)(wei)時(shi)盾尾縮回,當(dang)處(chu)于(yu)保持(chi)位(wei)(wei)(wei)時(shi)鉸接(jie)油(you)缸(gang)(gang)處(chu)于(yu)鎖(suo)定(ding)位(wei)(wei)(wei),當(dang)處(chu)于(yu)釋(shi)放位(wei)(wei)(wei)時(shi),鉸接(jie)油(you)缸(gang)(gang)處(chu)于(yu)浮動(dong)位(wei)(wei)(wei),此時(shi)盾尾能根據前盾和管片的位(wei)(wei)(wei)置自動(dong)調(diao)整姿態。
8、其它輔助措施的操作
1)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)系統(tong)的(de)操作(zuo):泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)系統(tong)一般有三(san)種操作(zuo)模(mo)式(shi),即自(zi)動、半自(zi)動、手動,當各種條件都比較理想時(shi)可(ke)以采(cai)用(yong)自(zi)動模(mo)式(shi),否(fou)則就要采(cai)用(yong)半自(zi)動或手動模(mo)式(shi)。當采(cai)用(yong)半自(zi)動或手動模(mo)式(shi)時(shi),操作(zuo)司(si)機根據盾構綜(zong)合參數如刀盤扭(niu)矩(ju)、土倉(cang)壓力及出渣情(qing)況等,依(yi)據個人(ren)的(de)經驗對泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)劑(ji)或空氣的(de)流量進行手動調節,一般按(an)“+”鈕(niu)增大(da)流量,按(an)“-”鈕(niu)減(jian)小流量。當掘進結束時(shi)按(an)停(ting)止鈕(niu)停(ting)止泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)系統(tong)。
2)膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)系統(tong)的(de)操(cao)作:膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)的(de)作用也是為了改(gai)善渣(zha)土(tu)(tu)的(de)特性(xing),使(shi)其(qi)更利(li)于掘進和出渣(zha)。當需要使(shi)用膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)時(shi),首(shou)先要在洞外將膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)攪拌(ban)(ban)好(hao)并輸送(song)到洞內的(de)膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)罐內,然后(hou)啟動攪拌(ban)(ban)泵和輸送(song)泵,并調整(zheng)膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)的(de)泵送(song)流量即(ji)可。停(ting)(ting)止輸送(song)時(shi)直接停(ting)(ting)止輸送(song)泵,但當罐內還(huan)有膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)時(shi)一般不要停(ting)(ting)止攪拌(ban)(ban)泵。
9、掘進結束
當掘進結(jie)束時,按以下順序停(ting)止掘進:
1)停(ting)止推進系統。
2)逐步降低螺旋輸送機(ji)的轉速至(zhi)零,停(ting)止(zhi)螺旋輸送機(ji)。
3)關閉螺旋輸送機后渣(zha)門。
4)停止皮帶輸送機(ji)。
5)若(ruo)刀(dao)盤(pan)驅(qu)動壓(ya)力(li)較大(da),則可持續轉(zhuan)動刀(dao)盤(pan)適當的攪(jiao)拌土(tu)倉內渣土(tu),當驅(qu)動壓(ya)力(li)降低至一定程度時減小(xiao)刀(dao)盤(pan)轉(zhuan)速至零(ling),并停止(zhi)刀(dao)盤(pan)轉(zhuan)動。這(zhe)樣(yang)利(li)于(yu)下次(ci)刀(dao)盤(pan)啟(qi)動時扭矩不至于(yu)太(tai)大(da)。
6)若馬上準(zhun)備安裝(zhuang)管片(pian),則按下管片(pian)安裝(zhuang)按鈕。
7)依次(ci)停止主驅動泵(beng)、補油(you)泵(beng)、螺旋輸送機泵(beng)、控制泵(beng)、油(you)脂(zhi)密封系(xi)統(tong)、齒輪油(you)泵(beng)、泡沫系(xi)統(tong)。
8)若馬上安裝管(guan)片,可以暫不關(guan)閉(bi)(bi)推(tui)進系統(tong)油泵和輔助油泵,否則(ze)關(guan)閉(bi)(bi)之(zhi)。
9)通知有關人(ren)員(yuan)進(jin)行下一工序的工作。