一、盾構機是干什么用的
盾構機(ji),全名叫盾構隧(sui)道(dao)(dao)掘(jue)進(jin)(jin)(jin)機(ji),是(shi)一種隧(sui)道(dao)(dao)掘(jue)進(jin)(jin)(jin)的專用工(gong)程(cheng)機(ji)械,現代盾構掘(jue)進(jin)(jin)(jin)機(ji)集光、機(ji)、電、液、傳感、信息技術于(yu)一體(ti),具(ju)有開(kai)挖切削土體(ti)、輸送土碴、拼裝隧(sui)道(dao)(dao)襯砌、測(ce)量(liang)導向(xiang)糾偏等(deng)功(gong)能,涉及地質、土木、機(ji)械、力(li)學、液壓、電氣(qi)、控(kong)制(zhi)、測(ce)量(liang)等(deng)多門(men)學科(ke)技術,而且要按照不同的地質進(jin)(jin)(jin)行“量(liang)體(ti)裁(cai)衣(yi)”式的設計制(zhi)造,可(ke)靠性要求極高。盾構掘(jue)進(jin)(jin)(jin)機(ji)已(yi)廣泛用于(yu)地鐵、鐵路、公路、市政(zheng)、水電等(deng)隧(sui)道(dao)(dao)工(gong)程(cheng)。
二、盾構機工作原理
盾構機的(de)基本(ben)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)就是一個圓(yuan)柱(zhu)體的(de)鋼(gang)組件(jian)沿隧洞軸線邊(bian)向(xiang)前(qian)推進(jin)邊(bian)對(dui)土壤進(jin)行挖(wa)掘(jue)(jue)。該(gai)圓(yuan)柱(zhu)體組件(jian)的(de)殼體即(ji)護盾,它對(dui)挖(wa)掘(jue)(jue)出的(de)還(huan)未襯(chen)砌的(de)隧洞段起著臨(lin)時(shi)(shi)支撐的(de)作(zuo)用,承受(shou)周圍土層(ceng)的(de)壓力(li),有時(shi)(shi)還(huan)承受(shou)地(di)下水(shui)壓以及將地(di)下水(shui)擋在外(wai)面。挖(wa)掘(jue)(jue)、排土、襯(chen)砌等作(zuo)業在護盾的(de)掩護下進(jin)行。
三、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在掘(jue)進操(cao)作前需(xu)要(yao)對設備進行(xing)機械(xie)、電、氣(qi)和液壓(ya)等系統(tong)的(de)檢查,確保各(ge)系統(tong)無故(gu)障或者無故(gu)障隱患時方(fang)可進行(xing)掘(jue)進操(cao)作。
2、開機
1)確認外循(xun)環水(shui)已供應,啟動內循(xun)環水(shui)泵。
2)確認空(kong)壓機冷(leng)卻水閥門處于打開(kai)狀態,啟動空(kong)壓機。
3)根據工程要(yao)求(qiu)選(xuan)擇盾尾油脂密封的控制模式(shi),即選(xuan)擇采用行程控制還是(shi)采用壓力(li)控制模式(shi)。
4)在“報警系(xi)統(tong)”界面,檢查是否(fou)存(cun)在當前錯(cuo)誤報警,若有,首先處理之。
5)將面板的螺旋輸送機轉速調節旋扭(niu)、刀盤轉速調節旋扭(niu)、推進油(you)缸(gang)壓力調節旋扭(niu)、盾構推進速度旋扭(niu)等(deng)調至最小位。
6)啟(qi)動(dong)液壓(ya)泵站過濾冷卻(que)泵,并注意泵啟(qi)動(dong)是否正常,包(bao)括(kuo)其(qi)啟(qi)動(dong)聲音及振(zhen)動(dong)情(qing)況(kuang)等。以下每一個(ge)泵啟(qi)動(dong)時均需(xu)注意其(qi)啟(qi)動(dong)情(qing)況(kuang)。
7)依(yi)次(ci)啟(qi)動潤滑脂泵(EP2)、齒輪油泵、HBW泵。
8)上位機(ji)“變頻驅(qu)動”界面選取(qu)“滑差控(kong)制”模式,至(zhi)少選擇一(yi)組對稱電機(ji)。
9)依次啟動推進(jin)泵及輔助(zhu)泵。
10)選擇手動(dong)或半自動(dong)或自動(dong)方式啟動(dong)泡(pao)沫(mo)系統(tong)。
11)啟(qi)動盾尾(wei)油(you)脂(zhi)密(mi)封泵,并選(xuan)擇自動位。
3、掘進
1)啟(qi)動皮帶輸送機
2)啟動刀盤
3)啟動螺旋輸送機
4)按下(xia)推(tui)(tui)進(jin)按鈕(niu),并根據導向系(xi)統屏幕上指示(shi)的(de)(de)盾構姿(zi)態調整(zheng)四(si)組油(you)缸(gang)的(de)(de)壓(ya)力至適(shi)當的(de)(de)值,并逐(zhu)漸增大推(tui)(tui)進(jin)系(xi)統的(de)(de)整(zheng)體推(tui)(tui)進(jin)速度。
5)至此盾(dun)構動(dong)力部分啟動(dong)完(wan)畢,開始掘進。
4、土倉壓力的調整
1)如果開挖地(di)層穩定性不(bu)好或有較大的(de)(de)地(di)下水時,需(xu)采用土壓(ya)平(ping)衡模(mo)式(即(ji)EPB模(mo)式)。此時需(xu)根據前(qian)面(mian)地(di)層的(de)(de)不(bu)同來(lai)保持不(bu)同的(de)(de)土倉(cang)壓(ya)力,具(ju)體壓(ya)力值(zhi)應(ying)由(you)土木工(gong)程師決定。但最大土倉(cang)壓(ya)力值(zhi)一般(ban)不(bu)能(neng)大于3bar,否則有可能(neng)損壞主軸(zhou)承密(mi)封(feng)。
2)若壓力(li)大(da)時可以(yi)采取(qu)以(yi)下幾個措施來降(jiang)低(di)(di)壓力(li):a.加快螺(luo)旋(xuan)輸送機的轉速,增加出渣(zha)速度,降(jiang)低(di)(di)土(tu)倉(cang)內(nei)渣(zha)土(tu)的高(gao)度。b.適當(dang)降(jiang)低(di)(di)推(tui)進(jin)油(you)缸的推(tui)力(li)。c.降(jiang)低(di)(di)泡(pao)沫和(he)空氣(qi)的注入量。d.適當(dang)的排出一定量的空氣(qi)或水。
3)若壓(ya)力(li)(li)小時(shi)可以采取以下幾個(ge)措施(shi)來增大(da)壓(ya)力(li)(li):a.降(jiang)低螺(luo)旋輸送(song)機的轉速,降(jiang)低出渣(zha)速度(du),增加土(tu)倉(cang)內渣(zha)土(tu)的高度(du)。b.適當增大(da)推進(jin)油缸的推力(li)(li)。c.增大(da)泡(pao)沫(mo)和(he)空氣的注入量。
4)增大(da)或(huo)降低土倉內的(de)壓力是(shi)通(tong)過幾種辦法的(de)綜合運用來調(diao)整的(de),調(diao)節時要綜合考(kao)慮(lv)(lv)幾種方(fang)法對(dui)盾構施(shi)工的(de)影響,如考(kao)慮(lv)(lv)到掘進的(de)速度、對(dui)管片(pian)的(de)保護以及(ji)是(shi)否會發(fa)生噴涌等因素是(shi)必須考(kao)慮(lv)(lv)的(de)。
5、推進方向的調整
1)采用自動導向系(xi)統和人(ren)工測量(liang)輔助進行盾(dun)構姿態監測
2)采用(yong)分區調整盾(dun)構(gou)推(tui)進(jin)油(you)缸推(tui)力控制盾(dun)構(gou)掘進(jin)方向
3)掘進姿態的調整與(yu)糾偏的方法(fa)
6、盾尾間隙控制
當油(you)缸行程(cheng)比較大(da)時,安(an)裝(zhuang)的(de)(de)管片對盾尾間(jian)隙(xi)會(hui)產生相(xiang)當明(ming)顯的(de)(de)影響。例如,推進油(you)缸左右(you)行程(cheng)差(cha)為30mm,現在安(an)裝(zhuang)一(yi)(yi)環(寬1.5m)標準環,則油(you)缸行程(cheng)較小一(yi)(yi)側的(de)(de)盾尾間(jian)隙(xi)就會(hui)減少30/5.7×1.5=8mm因此,油(you)缸行程(cheng)與(yu)盾尾問隙(xi)之(zhi)間(jian)有一(yi)(yi)個簡單(dan)的(de)(de)近似公式:盾尾間(jian)隙(xi)變化量≈油(you)缸行程(cheng)差(cha)/4
7、鉸接缸操作
鉸(jiao)接缸(gang)的(de)作用是使(shi)盾(dun)構能(neng)夠很好的(de)適應(ying)蛇(she)行(xing)前進,特別是更(geng)好的(de)適應(ying)曲線掘進。當旋(xuan)鈕在拖(tuo)拉位時(shi)(shi)(shi)盾(dun)尾縮回,當處(chu)(chu)于保持位時(shi)(shi)(shi)鉸(jiao)接油(you)缸(gang)處(chu)(chu)于鎖定位,當處(chu)(chu)于釋放位時(shi)(shi)(shi),鉸(jiao)接油(you)缸(gang)處(chu)(chu)于浮動位,此(ci)時(shi)(shi)(shi)盾(dun)尾能(neng)根(gen)據前盾(dun)和(he)管片的(de)位置自(zi)動調整姿態。
8、其它輔助措施的操作
1)泡(pao)(pao)沫系(xi)統(tong)的(de)操作(zuo):泡(pao)(pao)沫系(xi)統(tong)一般有三(san)種(zhong)操作(zuo)模(mo)(mo)式(shi),即自(zi)動(dong)(dong)、半(ban)(ban)自(zi)動(dong)(dong)、手動(dong)(dong),當各(ge)種(zhong)條(tiao)件都比較理想時可以采用(yong)自(zi)動(dong)(dong)模(mo)(mo)式(shi),否則就要采用(yong)半(ban)(ban)自(zi)動(dong)(dong)或(huo)手動(dong)(dong)模(mo)(mo)式(shi)。當采用(yong)半(ban)(ban)自(zi)動(dong)(dong)或(huo)手動(dong)(dong)模(mo)(mo)式(shi)時,操作(zuo)司機根據盾構(gou)綜(zong)合參數如刀盤扭矩、土(tu)倉壓力及出渣情況等,依據個(ge)人的(de)經驗(yan)對泡(pao)(pao)沫劑(ji)或(huo)空(kong)氣的(de)流量(liang)進行手動(dong)(dong)調節,一般按“+”鈕增大流量(liang),按“-”鈕減小(xiao)流量(liang)。當掘(jue)進結束(shu)時按停止(zhi)鈕停止(zhi)泡(pao)(pao)沫系(xi)統(tong)。
2)膨(peng)潤土(tu)系統(tong)的(de)操作:膨(peng)潤土(tu)的(de)作用也是為了改(gai)善渣(zha)土(tu)的(de)特(te)性(xing),使(shi)其更利于掘進和出渣(zha)。當(dang)需要使(shi)用膨(peng)潤土(tu)時,首(shou)先要在洞外(wai)將膨(peng)潤土(tu)攪(jiao)拌(ban)好并輸(shu)送(song)(song)到洞內的(de)膨(peng)潤土(tu)罐內,然后(hou)啟動攪(jiao)拌(ban)泵(beng)和輸(shu)送(song)(song)泵(beng),并調整(zheng)膨(peng)潤土(tu)的(de)泵(beng)送(song)(song)流量(liang)即可。停(ting)止輸(shu)送(song)(song)時直(zhi)接停(ting)止輸(shu)送(song)(song)泵(beng),但當(dang)罐內還有膨(peng)潤土(tu)時一(yi)般不要停(ting)止攪(jiao)拌(ban)泵(beng)。
9、掘進結束
當(dang)掘(jue)(jue)進結束時,按以下順序停止掘(jue)(jue)進:
1)停止推進系統(tong)。
2)逐(zhu)步降低螺旋輸(shu)送機(ji)的轉速(su)至零,停止螺旋輸(shu)送機(ji)。
3)關(guan)閉螺旋(xuan)輸送機后渣門。
4)停止皮帶輸送機。
5)若(ruo)刀(dao)(dao)盤驅動(dong)(dong)壓力(li)較大,則可持續轉動(dong)(dong)刀(dao)(dao)盤適當(dang)的(de)攪拌(ban)土倉(cang)內渣土,當(dang)驅動(dong)(dong)壓力(li)降低至一定(ding)程度時減小刀(dao)(dao)盤轉速至零(ling),并停(ting)止刀(dao)(dao)盤轉動(dong)(dong)。這樣利于下次刀(dao)(dao)盤啟動(dong)(dong)時扭矩不至于太大。
6)若馬上準(zhun)備安(an)裝管片,則按(an)下管片安(an)裝按(an)鈕。
7)依次停止主驅動泵(beng)、補油(you)泵(beng)、螺旋輸送(song)機泵(beng)、控制泵(beng)、油(you)脂密(mi)封系統(tong)、齒輪油(you)泵(beng)、泡沫(mo)系統(tong)。
8)若馬上安(an)裝管片,可以暫不關(guan)閉推進系統油泵和輔助油泵,否則關(guan)閉之。
9)通知有(you)關人(ren)員進行下一工(gong)序(xu)的工(gong)作。