一、盾構機是干什么用的
盾(dun)構(gou)機(ji),全名叫盾(dun)構(gou)隧道(dao)掘(jue)進機(ji),是一(yi)種隧道(dao)掘(jue)進的(de)專(zhuan)用(yong)工程(cheng)(cheng)機(ji)械(xie),現代盾(dun)構(gou)掘(jue)進機(ji)集光(guang)、機(ji)、電(dian)、液、傳感、信息技術于一(yi)體,具有開(kai)挖切(qie)削土(tu)體、輸送土(tu)碴、拼裝隧道(dao)襯(chen)砌、測(ce)(ce)量導向糾偏等(deng)功能(neng),涉及地(di)(di)質(zhi)、土(tu)木、機(ji)械(xie)、力(li)學(xue)、液壓、電(dian)氣(qi)、控制(zhi)(zhi)、測(ce)(ce)量等(deng)多門學(xue)科技術,而且要按(an)照不同(tong)的(de)地(di)(di)質(zhi)進行“量體裁衣”式的(de)設計制(zhi)(zhi)造,可靠性要求極高。盾(dun)構(gou)掘(jue)進機(ji)已廣泛用(yong)于地(di)(di)鐵、鐵路(lu)、公路(lu)、市政、水電(dian)等(deng)隧道(dao)工程(cheng)(cheng)。
二、盾構機工作原理
盾構機的(de)基本工作原理就是(shi)一(yi)個圓柱體(ti)的(de)鋼組(zu)件沿隧洞軸線(xian)邊向前推進(jin)邊對(dui)土壤進(jin)行(xing)(xing)挖(wa)掘。該圓柱體(ti)組(zu)件的(de)殼體(ti)即護盾,它對(dui)挖(wa)掘出的(de)還未襯(chen)砌的(de)隧洞段起(qi)著(zhu)臨時(shi)支撐的(de)作用(yong),承受周圍土層的(de)壓力,有時(shi)還承受地下(xia)水(shui)壓以(yi)及(ji)將地下(xia)水(shui)擋在外面。挖(wa)掘、排(pai)土、襯(chen)砌等作業在護盾的(de)掩護下(xia)進(jin)行(xing)(xing)。
三、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在掘進(jin)操作前需(xu)要對設備(bei)進(jin)行機(ji)械、電(dian)、氣和(he)液壓等系統(tong)的檢查,確保各系統(tong)無(wu)故(gu)障或者無(wu)故(gu)障隱患時方(fang)可進(jin)行掘進(jin)操作。
2、開機
1)確(que)認外循(xun)環水已供(gong)應,啟動(dong)內循(xun)環水泵。
2)確認空壓機(ji)冷卻水(shui)閥(fa)門處于打開狀態,啟動(dong)空壓機(ji)。
3)根據(ju)工(gong)程要求選擇盾尾(wei)油脂密封的控制模式,即(ji)選擇采(cai)用行程控制還是采(cai)用壓(ya)力控制模式。
4)在(zai)“報警系統”界面,檢查是否存(cun)在(zai)當前錯(cuo)誤報警,若有,首先處(chu)理之(zhi)。
5)將(jiang)面板的螺旋輸送機轉(zhuan)速(su)調節(jie)旋扭(niu)(niu)、刀盤(pan)轉(zhuan)速(su)調節(jie)旋扭(niu)(niu)、推進油缸(gang)壓力調節(jie)旋扭(niu)(niu)、盾(dun)構推進速(su)度(du)旋扭(niu)(niu)等調至最小位。
6)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)液壓泵(beng)站(zhan)過濾冷卻泵(beng),并注意泵(beng)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)是否正常,包(bao)括其啟(qi)動(dong)(dong)(dong)聲音及振動(dong)(dong)(dong)情(qing)況等。以下每(mei)一個泵(beng)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)時均需注意其啟(qi)動(dong)(dong)(dong)情(qing)況。
7)依次啟動潤滑脂泵(beng)(EP2)、齒輪油(you)泵(beng)、HBW泵(beng)。
8)上位機(ji)“變頻(pin)驅動”界面選取“滑差(cha)控(kong)制”模式,至少選擇一組對稱(cheng)電(dian)機(ji)。
9)依(yi)次(ci)啟動推進(jin)泵及輔助泵。
10)選擇手動或半自動或自動方(fang)式啟(qi)動泡沫系統。
11)啟動(dong)(dong)盾(dun)尾油脂密(mi)封泵,并選(xuan)擇(ze)自動(dong)(dong)位。
3、掘進
1)啟動皮帶輸送機(ji)
2)啟動刀盤
3)啟動螺旋輸(shu)送機
4)按下推(tui)進按鈕,并根據導向系統(tong)屏幕上指示(shi)的(de)盾構姿態調整(zheng)四組油缸的(de)壓力至適當(dang)的(de)值(zhi),并逐漸增大推(tui)進系統(tong)的(de)整(zheng)體推(tui)進速度(du)。
5)至此盾構(gou)動(dong)力部分啟(qi)動(dong)完(wan)畢,開始掘進。
4、土倉壓力的調整
1)如果開挖(wa)地層穩(wen)定(ding)性(xing)不(bu)好(hao)或(huo)有較大(da)的地下水時,需(xu)采用土(tu)壓平(ping)衡模式(即EPB模式)。此時需(xu)根據前面地層的不(bu)同來保持不(bu)同的土(tu)倉(cang)壓力(li)(li),具體(ti)壓力(li)(li)值應由土(tu)木工程師決定(ding)。但最大(da)土(tu)倉(cang)壓力(li)(li)值一般(ban)不(bu)能大(da)于3bar,否則有可能損壞主(zhu)軸(zhou)承密封。
2)若(ruo)壓力大時可以(yi)采取(qu)以(yi)下幾個措施(shi)來降(jiang)低(di)(di)(di)壓力:a.加快螺旋輸(shu)送機的轉速,增加出渣速度,降(jiang)低(di)(di)(di)土(tu)倉內渣土(tu)的高度。b.適(shi)當降(jiang)低(di)(di)(di)推進(jin)油缸(gang)的推力。c.降(jiang)低(di)(di)(di)泡(pao)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(ya)力小時可以采取以下幾個(ge)措施來增(zeng)大(da)壓(ya)力:a.降(jiang)低螺旋輸送(song)機(ji)的轉速,降(jiang)低出(chu)渣速度(du),增(zeng)加土倉內(nei)渣土的高(gao)度(du)。b.適當增(zeng)大(da)推(tui)進油缸(gang)的推(tui)力。c.增(zeng)大(da)泡(pao)沫和(he)空氣的注(zhu)入量。
4)增大或降低土倉內的(de)(de)壓(ya)力是通(tong)過(guo)幾(ji)種辦法的(de)(de)綜(zong)(zong)合運用來調(diao)整的(de)(de),調(diao)節時要綜(zong)(zong)合考慮(lv)幾(ji)種方法對(dui)盾構施工的(de)(de)影響,如(ru)考慮(lv)到掘(jue)進的(de)(de)速度(du)、對(dui)管片的(de)(de)保護以及是否會發生噴(pen)涌等(deng)因素是必須考慮(lv)的(de)(de)。
5、推進方向的調整
1)采用(yong)自(zi)動導向系統和人工測(ce)量輔助進行盾構姿態(tai)監測(ce)
2)采用分區調整盾(dun)構推(tui)進油(you)缸推(tui)力(li)控制(zhi)盾(dun)構掘進方向(xiang)
3)掘(jue)進姿態的(de)調(diao)整與糾偏的(de)方法
6、盾尾間隙控制
當油(you)缸(gang)行(xing)(xing)程(cheng)比較(jiao)大時,安裝的(de)管片(pian)對盾(dun)(dun)尾(wei)間(jian)隙會產生相當明顯(xian)的(de)影響。例如,推進油(you)缸(gang)左右(you)行(xing)(xing)程(cheng)差(cha)為(wei)30mm,現在安裝一(yi)環(寬1.5m)標準環,則(ze)油(you)缸(gang)行(xing)(xing)程(cheng)較(jiao)小一(yi)側的(de)盾(dun)(dun)尾(wei)間(jian)隙就會減少30/5.7×1.5=8mm因此,油(you)缸(gang)行(xing)(xing)程(cheng)與盾(dun)(dun)尾(wei)問隙之間(jian)有一(yi)個簡單的(de)近似公式:盾(dun)(dun)尾(wei)間(jian)隙變化(hua)量≈油(you)缸(gang)行(xing)(xing)程(cheng)差(cha)/4
7、鉸接缸操作
鉸接缸的(de)作用是(shi)使盾構(gou)能夠很(hen)好的(de)適應蛇行(xing)前(qian)進(jin),特別是(shi)更好的(de)適應曲線掘進(jin)。當(dang)旋鈕在拖拉位時(shi)盾尾縮回,當(dang)處(chu)(chu)于(yu)保(bao)持位時(shi)鉸接油缸處(chu)(chu)于(yu)鎖定位,當(dang)處(chu)(chu)于(yu)釋放位時(shi),鉸接油缸處(chu)(chu)于(yu)浮動位,此時(shi)盾尾能根據前(qian)盾和管片的(de)位置自動調整姿態。
8、其它輔助措施的操作
1)泡沫(mo)(mo)系統(tong)(tong)的(de)操作(zuo):泡沫(mo)(mo)系統(tong)(tong)一般(ban)有三種(zhong)操作(zuo)模(mo)(mo)式(shi),即自(zi)動(dong)(dong)(dong)、半(ban)自(zi)動(dong)(dong)(dong)、手動(dong)(dong)(dong),當各(ge)種(zhong)條件(jian)都比較理想時可以采(cai)用自(zi)動(dong)(dong)(dong)模(mo)(mo)式(shi),否(fou)則就要采(cai)用半(ban)自(zi)動(dong)(dong)(dong)或手動(dong)(dong)(dong)模(mo)(mo)式(shi)。當采(cai)用半(ban)自(zi)動(dong)(dong)(dong)或手動(dong)(dong)(dong)模(mo)(mo)式(shi)時,操作(zuo)司機根據(ju)盾構綜合參(can)數如刀盤扭矩(ju)、土(tu)倉壓力及出(chu)渣(zha)情況等,依據(ju)個(ge)人的(de)經(jing)驗對泡沫(mo)(mo)劑或空氣(qi)的(de)流量(liang)進行手動(dong)(dong)(dong)調(diao)節(jie),一般(ban)按“+”鈕增大流量(liang),按“-”鈕減(jian)小流量(liang)。當掘進結束時按停止鈕停止泡沫(mo)(mo)系統(tong)(tong)。
2)膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)系統(tong)的操作:膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)的作用(yong)也是為了改善渣(zha)土(tu)(tu)的特性,使其(qi)更利于掘進和出渣(zha)。當需要使用(yong)膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)時(shi),首先要在洞外將膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)攪拌好并(bing)輸(shu)送(song)(song)到洞內(nei)的膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)罐內(nei),然后啟動(dong)攪拌泵(beng)和輸(shu)送(song)(song)泵(beng),并(bing)調整膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)的泵(beng)送(song)(song)流量(liang)即可。停止(zhi)輸(shu)送(song)(song)時(shi)直接停止(zhi)輸(shu)送(song)(song)泵(beng),但當罐內(nei)還有膨(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)時(shi)一般不要停止(zhi)攪拌泵(beng)。
9、掘進結束
當掘(jue)(jue)進結束(shu)時,按以下順序停(ting)止掘(jue)(jue)進:
1)停止推進系統(tong)。
2)逐步(bu)降低(di)螺(luo)旋輸送機的轉速至零(ling),停止螺(luo)旋輸送機。
3)關閉螺旋(xuan)輸送機(ji)后渣門。
4)停止皮帶(dai)輸送機。
5)若(ruo)刀(dao)盤驅(qu)動(dong)(dong)壓(ya)力較大,則可(ke)持續轉(zhuan)動(dong)(dong)刀(dao)盤適當的(de)攪(jiao)拌土倉內渣土,當驅(qu)動(dong)(dong)壓(ya)力降低(di)至(zhi)一(yi)定程度時減小刀(dao)盤轉(zhuan)速至(zhi)零,并停止刀(dao)盤轉(zhuan)動(dong)(dong)。這樣(yang)利于下次刀(dao)盤啟動(dong)(dong)時扭矩不至(zhi)于太大。
6)若馬(ma)上準備安(an)裝管片,則(ze)按下管片安(an)裝按鈕。
7)依(yi)次停止主驅動泵(beng)(beng)、補油(you)泵(beng)(beng)、螺旋輸(shu)送機(ji)泵(beng)(beng)、控制泵(beng)(beng)、油(you)脂(zhi)密(mi)封系(xi)統(tong)、齒輪油(you)泵(beng)(beng)、泡沫(mo)系(xi)統(tong)。
8)若馬上安裝管片,可以暫不關(guan)閉推進系統油泵(beng)和輔助(zhu)油泵(beng),否則關(guan)閉之。
9)通知有(you)關人(ren)員進行下(xia)一(yi)工序的工作。