一、盾構機是干什么用的
盾(dun)(dun)構機(ji)(ji),全名(ming)叫(jiao)盾(dun)(dun)構隧道掘(jue)進機(ji)(ji),是一(yi)種隧道掘(jue)進的(de)(de)專用工(gong)程機(ji)(ji)械,現代盾(dun)(dun)構掘(jue)進機(ji)(ji)集光(guang)、機(ji)(ji)、電、液、傳感、信息(xi)技(ji)術(shu)于一(yi)體(ti),具有開挖切削土體(ti)、輸送土碴、拼裝(zhuang)隧道襯砌、測量導(dao)向糾偏等(deng)功能,涉(she)及地質(zhi)、土木、機(ji)(ji)械、力學、液壓、電氣、控(kong)制(zhi)、測量等(deng)多門(men)學科技(ji)術(shu),而且要(yao)(yao)按(an)照不(bu)同的(de)(de)地質(zhi)進行“量體(ti)裁衣”式的(de)(de)設(she)計制(zhi)造,可靠性要(yao)(yao)求極(ji)高。盾(dun)(dun)構掘(jue)進機(ji)(ji)已廣(guang)泛用于地鐵(tie)、鐵(tie)路、公路、市政、水(shui)電等(deng)隧道工(gong)程。
二、盾構機工作原理
盾(dun)(dun)構機(ji)的(de)(de)(de)(de)基本工作原理就是(shi)一(yi)個圓柱體的(de)(de)(de)(de)鋼組件(jian)沿(yan)隧洞軸線邊向前(qian)推進(jin)(jin)邊對(dui)土(tu)壤進(jin)(jin)行挖(wa)掘。該圓柱體組件(jian)的(de)(de)(de)(de)殼體即護(hu)盾(dun)(dun),它對(dui)挖(wa)掘出的(de)(de)(de)(de)還未襯砌的(de)(de)(de)(de)隧洞段起著臨時(shi)支撐的(de)(de)(de)(de)作用(yong),承受周圍土(tu)層的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力,有時(shi)還承受地下水(shui)壓(ya)(ya)以及將地下水(shui)擋在外面(mian)。挖(wa)掘、排土(tu)、襯砌等作業在護(hu)盾(dun)(dun)的(de)(de)(de)(de)掩護(hu)下進(jin)(jin)行。
三、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在(zai)掘進(jin)操作(zuo)前需要(yao)對設備進(jin)行(xing)機(ji)械(xie)、電、氣(qi)和液壓等系統的檢查(cha),確保各系統無(wu)故障或者無(wu)故障隱患時方可進(jin)行(xing)掘進(jin)操作(zuo)。
2、開機
1)確認外循環水已供(gong)應,啟動內(nei)循環水泵。
2)確認空壓機冷卻水(shui)閥門處(chu)于打開狀態,啟動空壓機。
3)根據(ju)工程(cheng)(cheng)要求選擇盾尾(wei)油脂密封的控(kong)制模式,即選擇采(cai)用行(xing)程(cheng)(cheng)控(kong)制還(huan)是采(cai)用壓力控(kong)制模式。
4)在(zai)“報警系統”界面(mian),檢查(cha)是否(fou)存(cun)在(zai)當前(qian)錯誤報警,若有,首先處理之。
5)將(jiang)面板的螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)輸送機轉速(su)調節(jie)旋(xuan)(xuan)(xuan)扭、刀盤轉速(su)調節(jie)旋(xuan)(xuan)(xuan)扭、推進油缸壓力調節(jie)旋(xuan)(xuan)(xuan)扭、盾構(gou)推進速(su)度(du)旋(xuan)(xuan)(xuan)扭等調至(zhi)最小位。
6)啟(qi)動液壓泵(beng)站過濾冷卻(que)泵(beng),并注(zhu)意(yi)泵(beng)啟(qi)動是(shi)否正常,包括(kuo)其(qi)啟(qi)動聲音及振動情況(kuang)等。以下每(mei)一(yi)個(ge)泵(beng)啟(qi)動時均需注(zhu)意(yi)其(qi)啟(qi)動情況(kuang)。
7)依(yi)次啟動潤滑脂泵(EP2)、齒輪油泵、HBW泵。
8)上位機(ji)“變頻驅動”界(jie)面選取“滑差控制”模式,至少選擇(ze)一組對稱電機(ji)。
9)依(yi)次啟動推(tui)進泵(beng)及輔助泵(beng)。
10)選(xuan)擇手(shou)動或半自動或自動方式啟動泡沫系統。
11)啟動盾尾油(you)脂密封泵,并選(xuan)擇自(zi)動位。
3、掘進
1)啟(qi)動皮帶輸(shu)送機
2)啟動刀盤
3)啟動螺旋輸(shu)送機
4)按下推進按鈕,并根據導向系統屏幕上指示的(de)盾構(gou)姿態調整四組油缸的(de)壓力至適當的(de)值,并逐漸增大推進系統的(de)整體(ti)推進速度(du)。
5)至(zhi)此盾構動力部分啟(qi)動完畢,開(kai)始掘進。
4、土倉壓力的調整
1)如果(guo)開(kai)挖地層穩定性(xing)不好或有較大(da)的地下(xia)水時,需采(cai)用土壓(ya)平衡模式(即EPB模式)。此時需根據前面地層的不同來保持(chi)不同的土倉壓(ya)力,具體壓(ya)力值應由土木工(gong)程(cheng)師決定。但(dan)最大(da)土倉壓(ya)力值一般不能大(da)于3bar,否(fou)則有可能損壞主軸承密封。
2)若壓(ya)力大時可以采取以下幾個措施來降(jiang)低(di)(di)壓(ya)力:a.加快螺旋輸送機的(de)轉速,增加出渣(zha)速度(du),降(jiang)低(di)(di)土倉(cang)內渣(zha)土的(de)高(gao)度(du)。b.適當降(jiang)低(di)(di)推進油缸的(de)推力。c.降(jiang)低(di)(di)泡(pao)沫和空(kong)氣的(de)注入量。d.適當的(de)排出一(yi)定(ding)量的(de)空(kong)氣或(huo)水。
3)若壓(ya)(ya)力小(xiao)時可以采取(qu)以下幾個(ge)措施來增大壓(ya)(ya)力:a.降(jiang)低螺旋(xuan)輸送(song)機的轉速,降(jiang)低出渣速度,增加(jia)土倉內渣土的高度。b.適(shi)當增大推(tui)進油缸的推(tui)力。c.增大泡沫和空(kong)氣(qi)的注入(ru)量。
4)增大或(huo)降低土倉內的(de)壓力是(shi)通(tong)過幾種(zhong)辦法(fa)的(de)綜合(he)運(yun)用來調整的(de),調節時要綜合(he)考慮幾種(zhong)方法(fa)對盾構施工的(de)影響,如考慮到掘進的(de)速度、對管片(pian)的(de)保護以及(ji)是(shi)否會發生噴涌等因素是(shi)必須考慮的(de)。
5、推進方向的調整
1)采用自動導向系(xi)統和人工測量輔(fu)助(zhu)進行盾構姿態監測
2)采用分區調整盾(dun)構(gou)推(tui)(tui)進油缸推(tui)(tui)力控制盾(dun)構(gou)掘進方(fang)向
3)掘進姿態的(de)調整與糾偏的(de)方法
6、盾尾間隙控制
當油缸行程(cheng)比較大時(shi),安裝的(de)(de)管(guan)片對盾(dun)尾(wei)間隙會產生(sheng)相當明顯(xian)的(de)(de)影響(xiang)。例如,推進油缸左右行程(cheng)差(cha)為30mm,現在安裝一環(huan)(寬1.5m)標(biao)準環(huan),則油缸行程(cheng)較小一側的(de)(de)盾(dun)尾(wei)間隙就會減少30/5.7×1.5=8mm因此(ci),油缸行程(cheng)與盾(dun)尾(wei)問隙之(zhi)間有一個(ge)簡單(dan)的(de)(de)近似(si)公(gong)式:盾(dun)尾(wei)間隙變化量≈油缸行程(cheng)差(cha)/4
7、鉸接缸操作
鉸接缸(gang)的作用是使盾(dun)(dun)構能夠很好的適(shi)應蛇行前進,特別是更好的適(shi)應曲(qu)線掘進。當旋鈕在(zai)拖拉位時盾(dun)(dun)尾(wei)縮回,當處(chu)于(yu)(yu)保(bao)持位時鉸接油(you)缸(gang)處(chu)于(yu)(yu)鎖定位,當處(chu)于(yu)(yu)釋放(fang)位時,鉸接油(you)缸(gang)處(chu)于(yu)(yu)浮動位,此時盾(dun)(dun)尾(wei)能根(gen)據前盾(dun)(dun)和管片(pian)的位置自(zi)動調整姿態(tai)。
8、其它輔助措施的操作
1)泡沫(mo)系統(tong)的操作(zuo):泡沫(mo)系統(tong)一(yi)般有三(san)種操作(zuo)模(mo)式(shi)(shi),即自動(dong)(dong)、半自動(dong)(dong)、手(shou)動(dong)(dong),當各種條件(jian)都比較理想時可以采用自動(dong)(dong)模(mo)式(shi)(shi),否則就要采用半自動(dong)(dong)或(huo)(huo)手(shou)動(dong)(dong)模(mo)式(shi)(shi)。當采用半自動(dong)(dong)或(huo)(huo)手(shou)動(dong)(dong)模(mo)式(shi)(shi)時,操作(zuo)司機根據(ju)盾構綜合(he)參數如刀盤扭矩、土倉壓力及出渣(zha)情況等,依(yi)據(ju)個人的經驗對(dui)泡沫(mo)劑或(huo)(huo)空氣的流量進行手(shou)動(dong)(dong)調節,一(yi)般按(an)“+”鈕(niu)(niu)增大(da)流量,按(an)“-”鈕(niu)(niu)減小流量。當掘進結束時按(an)停止鈕(niu)(niu)停止泡沫(mo)系統(tong)。
2)膨(peng)(peng)潤(run)(run)土(tu)(tu)系統的(de)(de)(de)操作:膨(peng)(peng)潤(run)(run)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)作用也(ye)是為了改(gai)善渣(zha)(zha)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)特性,使(shi)其更利(li)于掘進和出渣(zha)(zha)。當需(xu)要使(shi)用膨(peng)(peng)潤(run)(run)土(tu)(tu)時,首先(xian)要在(zai)洞外將膨(peng)(peng)潤(run)(run)土(tu)(tu)攪拌(ban)好(hao)并輸(shu)送到(dao)洞內的(de)(de)(de)膨(peng)(peng)潤(run)(run)土(tu)(tu)罐(guan)內,然(ran)后(hou)啟動攪拌(ban)泵(beng)和輸(shu)送泵(beng),并調整膨(peng)(peng)潤(run)(run)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)泵(beng)送流量即可。停(ting)(ting)止輸(shu)送時直(zhi)接(jie)停(ting)(ting)止輸(shu)送泵(beng),但當罐(guan)內還有(you)膨(peng)(peng)潤(run)(run)土(tu)(tu)時一般不(bu)要停(ting)(ting)止攪拌(ban)泵(beng)。
9、掘進結束
當掘(jue)進(jin)結束(shu)時(shi),按以下順序停止掘(jue)進(jin):
1)停止推(tui)進系統。
2)逐步(bu)降低螺旋輸(shu)送機的轉速至零(ling),停止(zhi)螺旋輸(shu)送機。
3)關(guan)閉螺旋輸送機(ji)后渣門。
4)停止(zhi)皮帶輸送機。
5)若刀盤(pan)(pan)驅(qu)動壓力較(jiao)大(da),則可持續轉(zhuan)動刀盤(pan)(pan)適(shi)當的攪拌土倉(cang)內(nei)渣(zha)土,當驅(qu)動壓力降(jiang)低至(zhi)一定程度時(shi)減小刀盤(pan)(pan)轉(zhuan)速至(zhi)零(ling),并停(ting)止(zhi)刀盤(pan)(pan)轉(zhuan)動。這樣利于(yu)下次刀盤(pan)(pan)啟動時(shi)扭矩(ju)不至(zhi)于(yu)太大(da)。
6)若馬上準備(bei)安裝(zhuang)管(guan)片,則按下管(guan)片安裝(zhuang)按鈕。
7)依次停止(zhi)主驅動(dong)泵(beng)、補油(you)(you)(you)泵(beng)、螺旋(xuan)輸送機泵(beng)、控制泵(beng)、油(you)(you)(you)脂密封系統(tong)、齒輪油(you)(you)(you)泵(beng)、泡沫(mo)系統(tong)。
8)若馬上(shang)安裝管片,可以暫(zan)不(bu)關(guan)閉推進系統(tong)油泵和輔助油泵,否(fou)則關(guan)閉之。
9)通知有關人(ren)員進行(xing)下(xia)一工序的工作。