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盾構機行業簡介

一、盾構機是干什么用的

盾(dun)(dun)構機(ji)，全名(ming)叫盾(dun)(dun)構隧道掘(jue)進(jin)機(ji)，是(shi)一種隧道掘(jue)進(jin)的(de)專用工程(cheng)機(ji)械(xie)，現代盾(dun)(dun)構掘(jue)進(jin)機(ji)集光、機(ji)、電、液、傳感、信(xin)息技(ji)術(shu)于一體(ti)，具有開挖切削土(tu)體(ti)、輸送土(tu)碴、拼(pin)裝隧道襯砌、測(ce)量導向糾偏等(deng)功能，涉(she)及地(di)質、土(tu)木、機(ji)械(xie)、力學、液壓(ya)、電氣、控制(zhi)、測(ce)量等(deng)多門(men)學科技(ji)術(shu)，而且要(yao)按照不同的(de)地(di)質進(jin)行“量體(ti)裁(cai)衣”式的(de)設計制(zhi)造，可靠性要(yao)求(qiu)極高。盾(dun)(dun)構掘(jue)進(jin)機(ji)已廣泛用于地(di)鐵、鐵路(lu)、公路(lu)、市(shi)政、水電等(deng)隧道工程(cheng)。

二、盾構機工作原理

盾構(gou)機的基本工作原理就(jiu)是一個圓柱體(ti)的鋼組(zu)件沿隧(sui)洞軸線(xian)邊(bian)(bian)向(xiang)前推進(jin)邊(bian)(bian)對土(tu)(tu)壤進(jin)行(xing)(xing)挖(wa)掘。該圓柱體(ti)組(zu)件的殼體(ti)即護(hu)盾，它對挖(wa)掘出的還未襯(chen)砌的隧(sui)洞段起著臨(lin)時(shi)支撐的作用，承受周圍(wei)土(tu)(tu)層的壓力，有(you)時(shi)還承受地下(xia)水壓以及將地下(xia)水擋在外面。挖(wa)掘、排(pai)土(tu)(tu)、襯(chen)砌等(deng)作業在護(hu)盾的掩護(hu)下(xia)進(jin)行(xing)(xing)。

三、盾構機的操作流程

1、開機前準備

在掘(jue)進操作前需要對設備(bei)進行(xing)機械、電、氣和液壓(ya)等系統的檢查，確保各系統無故障或者無故障隱患時方(fang)可進行(xing)掘(jue)進操作。

2、開機

1）確認外(wai)循(xun)環水已(yi)供應，啟動內循(xun)環水泵。

2）確認空壓機冷(leng)卻水閥門處于打(da)開狀態，啟動空壓機。

3）根據工程要求選擇(ze)盾(dun)尾(wei)油脂密封的控制模式，即選擇(ze)采(cai)用(yong)行程控制還是采(cai)用(yong)壓(ya)力(li)控制模式。

4）在“報警系(xi)統(tong)”界面，檢(jian)查是否存在當前(qian)錯誤報警，若有，首先處(chu)理之。

5）將面板的螺(luo)旋輸(shu)送機轉(zhuan)速調節(jie)旋扭(niu)、刀盤轉(zhuan)速調節(jie)旋扭(niu)、推進油缸壓力調節(jie)旋扭(niu)、盾構推進速度旋扭(niu)等(deng)調至(zhi)最小位。

6）啟(qi)(qi)動(dong)液壓泵站過濾(lv)冷(leng)卻泵，并(bing)注(zhu)意泵啟(qi)(qi)動(dong)是否正常(chang)，包括其(qi)啟(qi)(qi)動(dong)聲音(yin)及(ji)振動(dong)情(qing)況等。以下每(mei)一個泵啟(qi)(qi)動(dong)時均需(xu)注(zhu)意其(qi)啟(qi)(qi)動(dong)情(qing)況。

7）依次啟動潤滑脂泵（EP2）、齒輪油(you)泵、HBW泵。

8）上位機“變頻驅動”界(jie)面選取“滑差控制(zhi)”模式，至少選擇一組對稱電機。

9）依次啟動推進泵及輔(fu)助泵。

10）選擇手動(dong)(dong)或半自(zi)動(dong)(dong)或自(zi)動(dong)(dong)方式啟動(dong)(dong)泡(pao)沫(mo)系統。

11）啟動(dong)(dong)盾尾油脂密封泵，并選(xuan)擇自(zi)動(dong)(dong)位。

3、掘進

1）啟動皮(pi)帶(dai)輸送機

2）啟動刀盤

3）啟動螺旋(xuan)輸送機

4）按下(xia)推(tui)進(jin)(jin)按鈕，并根據導向系統屏幕上指示的(de)盾構姿態(tai)調(diao)整四組油缸的(de)壓力至適當的(de)值(zhi)，并逐漸增大推(tui)進(jin)(jin)系統的(de)整體推(tui)進(jin)(jin)速度。

5）至此盾構(gou)動力部(bu)分啟動完(wan)畢，開始掘進。

4、土倉壓力的調整

1）如果(guo)開挖地(di)層穩定(ding)性不(bu)好或有較大的(de)地(di)下水時(shi)，需采(cai)用土(tu)(tu)壓(ya)(ya)平衡模式(shi)（即(ji)EPB模式(shi)）。此(ci)時(shi)需根(gen)據前(qian)面地(di)層的(de)不(bu)同(tong)來保持不(bu)同(tong)的(de)土(tu)(tu)倉壓(ya)(ya)力，具體壓(ya)(ya)力值應由土(tu)(tu)木工程師決定(ding)。但(dan)最大土(tu)(tu)倉壓(ya)(ya)力值一般不(bu)能大于3bar，否則有可(ke)能損壞主軸承密封。

2）若壓(ya)力大時可(ke)以采取以下幾個措施來降(jiang)低壓(ya)力：a.加快(kuai)螺旋輸送機(ji)的轉速，增(zeng)加出渣速度，降(jiang)低土倉(cang)內(nei)渣土的高度。b.適(shi)當降(jiang)低推(tui)進油(you)缸的推(tui)力。c.降(jiang)低泡沫(mo)和空氣的注入量(liang)。d.適(shi)當的排出一定量(liang)的空氣或水。

3）若壓力小時可以采取以下幾個措(cuo)施來增大(da)壓力：a.降低螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機的(de)(de)轉速，降低出渣速度，增加(jia)土倉內渣土的(de)(de)高度。b.適(shi)當增大(da)推進油(you)缸(gang)的(de)(de)推力。c.增大(da)泡沫和空(kong)氣的(de)(de)注入量。

4）增大或(huo)降低(di)土倉內(nei)的(de)(de)(de)壓力是通(tong)過幾種辦(ban)法的(de)(de)(de)綜合(he)(he)運用(yong)來調(diao)整(zheng)的(de)(de)(de)，調(diao)節時要綜合(he)(he)考慮幾種方法對盾構施(shi)工的(de)(de)(de)影響(xiang)，如考慮到掘進的(de)(de)(de)速度、對管片的(de)(de)(de)保(bao)護(hu)以及是否會發生噴涌等因(yin)素是必須考慮的(de)(de)(de)。

5、推進方向的調整

1）采用自動導向系統(tong)和(he)人工測量輔(fu)助進行(xing)盾構姿態監測

2）采用分區調整盾構(gou)推進油(you)缸推力控制盾構(gou)掘進方(fang)向

3）掘進姿態的(de)調整(zheng)與糾偏的(de)方(fang)法

6、盾尾間隙控制

當油(you)(you)缸(gang)(gang)行程比較(jiao)大(da)時，安裝的(de)管(guan)片(pian)對盾(dun)(dun)尾(wei)(wei)(wei)(wei)間隙(xi)(xi)會(hui)產(chan)生相當明顯的(de)影(ying)響。例(li)如，推(tui)進(jin)油(you)(you)缸(gang)(gang)左右行程差(cha)為30mm，現(xian)在安裝一(yi)環（寬1.5m）標準環，則油(you)(you)缸(gang)(gang)行程較(jiao)小一(yi)側的(de)盾(dun)(dun)尾(wei)(wei)(wei)(wei)間隙(xi)(xi)就會(hui)減(jian)少(shao)30/5.7×1.5=8mm因此，油(you)(you)缸(gang)(gang)行程與(yu)盾(dun)(dun)尾(wei)(wei)(wei)(wei)問隙(xi)(xi)之間有一(yi)個簡單(dan)的(de)近似公式：盾(dun)(dun)尾(wei)(wei)(wei)(wei)間隙(xi)(xi)變化量≈油(you)(you)缸(gang)(gang)行程差(cha)／4

7、鉸接缸操作

鉸接缸(gang)(gang)的(de)作用是使(shi)盾構能夠很好的(de)適(shi)應蛇行前進，特(te)別是更好的(de)適(shi)應曲線掘進。當旋(xuan)鈕在拖拉位(wei)時(shi)盾尾(wei)縮回，當處于(yu)(yu)保持位(wei)時(shi)鉸接油缸(gang)(gang)處于(yu)(yu)鎖(suo)定位(wei)，當處于(yu)(yu)釋放位(wei)時(shi)，鉸接油缸(gang)(gang)處于(yu)(yu)浮(fu)動位(wei)，此時(shi)盾尾(wei)能根據前盾和管片的(de)位(wei)置自動調整姿(zi)態。

8、其它輔助措施的操作

1）泡(pao)(pao)沫系統的操作：泡(pao)(pao)沫系統一般有(you)三(san)種操作模式，即自(zi)(zi)動、半自(zi)(zi)動、手(shou)(shou)動，當(dang)(dang)各種條件都(dou)比較理(li)想(xiang)時(shi)可(ke)以采用自(zi)(zi)動模式，否則就要采用半自(zi)(zi)動或(huo)(huo)手(shou)(shou)動模式。當(dang)(dang)采用半自(zi)(zi)動或(huo)(huo)手(shou)(shou)動模式時(shi)，操作司機根據盾構(gou)綜合(he)參(can)數如(ru)刀盤扭矩、土倉壓力(li)及出渣情況等，依據個人(ren)的經驗對泡(pao)(pao)沫劑或(huo)(huo)空(kong)氣的流(liu)量進(jin)行手(shou)(shou)動調(diao)節，一般按(an)“+”鈕(niu)增大流(liu)量，按(an)“-”鈕(niu)減小(xiao)流(liu)量。當(dang)(dang)掘(jue)進(jin)結束時(shi)按(an)停止鈕(niu)停止泡(pao)(pao)沫系統。

2）膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)系統的操(cao)作：膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)的作用也是為了改善渣土(tu)的特性(xing)，使其(qi)更利于掘(jue)進和(he)出(chu)渣。當(dang)需要(yao)使用膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)時，首(shou)先要(yao)在洞(dong)外(wai)將膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)攪拌(ban)(ban)好并輸(shu)送(song)到洞(dong)內(nei)的膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)罐(guan)內(nei)，然后啟(qi)動(dong)攪拌(ban)(ban)泵(beng)(beng)(beng)和(he)輸(shu)送(song)泵(beng)(beng)(beng)，并調整(zheng)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)的泵(beng)(beng)(beng)送(song)流量即可(ke)。停止輸(shu)送(song)時直接停止輸(shu)送(song)泵(beng)(beng)(beng)，但當(dang)罐(guan)內(nei)還有膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)時一(yi)般(ban)不(bu)要(yao)停止攪拌(ban)(ban)泵(beng)(beng)(beng)。

9、掘進結束

當掘(jue)進(jin)結束時(shi)，按以(yi)下(xia)順序停止掘(jue)進(jin)：

1）停止推進系統。

2）逐步降低(di)螺旋(xuan)輸(shu)送(song)機的轉速至零，停止螺旋(xuan)輸(shu)送(song)機。

3）關(guan)閉螺旋輸(shu)送(song)機后渣(zha)門(men)。

4）停止皮帶(dai)輸送機。

5）若刀(dao)(dao)(dao)盤驅動壓力較大，則可持(chi)續轉動刀(dao)(dao)(dao)盤適(shi)當(dang)的(de)攪拌土(tu)倉(cang)內渣土(tu)，當(dang)驅動壓力降(jiang)低至(zhi)一定(ding)程度時減小刀(dao)(dao)(dao)盤轉速至(zhi)零，并(bing)停止刀(dao)(dao)(dao)盤轉動。這樣(yang)利于(yu)下(xia)次刀(dao)(dao)(dao)盤啟動時扭(niu)矩(ju)不至(zhi)于(yu)太大。

6）若馬上(shang)準備安裝管片(pian)，則(ze)按下管片(pian)安裝按鈕。

7）依次停止主驅動泵(beng)、補(bu)油泵(beng)、螺旋輸送機泵(beng)、控制(zhi)泵(beng)、油脂(zhi)密封系統、齒輪油泵(beng)、泡沫系統。

8）若馬上安(an)裝管片，可以暫(zan)不(bu)關閉推進系統(tong)油(you)泵和輔(fu)助(zhu)油(you)泵，否則關閉之(zhi)。

9）通知(zhi)有關人員進行下一工序的工作。