一、盾構機是干什么用的
盾(dun)構(gou)機(ji),全名(ming)叫盾(dun)構(gou)隧道(dao)掘(jue)進機(ji),是一(yi)種隧道(dao)掘(jue)進的專用工程機(ji)械,現代盾(dun)構(gou)掘(jue)進機(ji)集光、機(ji)、電、液、傳感、信(xin)息(xi)技術于(yu)一(yi)體(ti),具(ju)有開挖切削(xue)土(tu)體(ti)、輸送土(tu)碴(cha)、拼裝隧道(dao)襯砌、測(ce)量(liang)(liang)導向(xiang)糾偏等(deng)功能,涉及地(di)質、土(tu)木、機(ji)械、力學、液壓、電氣、控制、測(ce)量(liang)(liang)等(deng)多門學科技術,而且(qie)要(yao)按(an)照不同的地(di)質進行“量(liang)(liang)體(ti)裁衣”式的設計制造,可靠性要(yao)求極高。盾(dun)構(gou)掘(jue)進機(ji)已廣泛用于(yu)地(di)鐵、鐵路、公路、市政、水電等(deng)隧道(dao)工程。
二、盾構機工作原理
盾構機的(de)基(ji)本工作(zuo)原理就是一(yi)個圓(yuan)(yuan)柱(zhu)體(ti)的(de)鋼(gang)組(zu)件沿隧(sui)洞軸線邊向前推進(jin)邊對(dui)土(tu)(tu)壤(rang)進(jin)行挖(wa)掘(jue)。該圓(yuan)(yuan)柱(zhu)體(ti)組(zu)件的(de)殼(ke)體(ti)即護(hu)盾,它對(dui)挖(wa)掘(jue)出的(de)還(huan)未襯砌(qi)的(de)隧(sui)洞段起著臨(lin)時(shi)支(zhi)撐的(de)作(zuo)用,承受(shou)周圍土(tu)(tu)層的(de)壓力,有時(shi)還(huan)承受(shou)地下水壓以(yi)及將(jiang)地下水擋在外(wai)面(mian)。挖(wa)掘(jue)、排土(tu)(tu)、襯砌(qi)等作(zuo)業在護(hu)盾的(de)掩護(hu)下進(jin)行。
三、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在掘(jue)進(jin)(jin)操(cao)作(zuo)前需要對設備(bei)進(jin)(jin)行機械(xie)、電、氣(qi)和液壓(ya)等系統的檢查,確保各系統無(wu)故障或(huo)者無(wu)故障隱患時方(fang)可進(jin)(jin)行掘(jue)進(jin)(jin)操(cao)作(zuo)。
2、開機
1)確認外循環水已供應,啟動內(nei)循環水泵。
2)確(que)認空壓(ya)機(ji)冷卻水閥門處于打開狀態,啟動空壓(ya)機(ji)。
3)根據工程(cheng)要求選擇(ze)(ze)盾尾油(you)脂密封的(de)控制(zhi)模式,即選擇(ze)(ze)采(cai)用(yong)行(xing)程(cheng)控制(zhi)還是采(cai)用(yong)壓力控制(zhi)模式。
4)在(zai)“報(bao)警系統”界面(mian),檢查是否存(cun)在(zai)當前錯誤報(bao)警,若有,首先處理之。
5)將面板的螺旋輸送(song)機轉(zhuan)速(su)調(diao)(diao)(diao)節(jie)旋扭(niu)(niu)(niu)、刀盤轉(zhuan)速(su)調(diao)(diao)(diao)節(jie)旋扭(niu)(niu)(niu)、推(tui)進(jin)油缸壓力調(diao)(diao)(diao)節(jie)旋扭(niu)(niu)(niu)、盾(dun)構推(tui)進(jin)速(su)度(du)旋扭(niu)(niu)(niu)等調(diao)(diao)(diao)至最小(xiao)位。
6)啟(qi)(qi)動液壓(ya)泵(beng)站過濾冷(leng)卻泵(beng),并注(zhu)意泵(beng)啟(qi)(qi)動是否正常,包(bao)括其啟(qi)(qi)動聲(sheng)音及(ji)振動情況等。以(yi)下每一(yi)個泵(beng)啟(qi)(qi)動時均需注(zhu)意其啟(qi)(qi)動情況。
7)依(yi)次啟動潤滑(hua)脂泵(EP2)、齒輪(lun)油(you)泵、HBW泵。
8)上位機“變頻(pin)驅動”界(jie)面選(xuan)(xuan)取“滑差控制(zhi)”模式,至(zhi)少選(xuan)(xuan)擇一組對稱電機。
9)依次啟(qi)動推進(jin)泵(beng)(beng)及輔助泵(beng)(beng)。
10)選擇手動或半自(zi)(zi)動或自(zi)(zi)動方式啟(qi)動泡沫系(xi)統。
11)啟動盾尾(wei)油脂密封泵,并選擇自動位。
3、掘進
1)啟動皮帶輸送機
2)啟動刀盤
3)啟動螺旋輸送機
4)按下推(tui)進(jin)按鈕,并根據(ju)導向(xiang)系統(tong)屏幕上指(zhi)示的盾構姿態調整四組(zu)油(you)缸(gang)的壓力(li)至適(shi)當的值,并逐漸增大推(tui)進(jin)系統(tong)的整體(ti)推(tui)進(jin)速(su)度。
5)至此盾構動(dong)力部分啟動(dong)完畢,開(kai)始掘進。
4、土倉壓力的調整
1)如果開(kai)挖地層(ceng)穩定性(xing)不好或有(you)較(jiao)大(da)的(de)地下水(shui)時,需采用土(tu)壓平衡(heng)模式(shi)(即EPB模式(shi))。此時需根據前(qian)面地層(ceng)的(de)不同來保持不同的(de)土(tu)倉壓力,具體(ti)壓力值(zhi)應由(you)土(tu)木工程(cheng)師(shi)決(jue)定。但最大(da)土(tu)倉壓力值(zhi)一般不能大(da)于3bar,否則有(you)可(ke)能損壞(huai)主軸承(cheng)密(mi)封(feng)。
2)若壓力大時可以采取(qu)以下幾個措施(shi)來降低壓力:a.加快螺旋輸送(song)機的(de)(de)(de)轉速(su)(su),增加出(chu)渣速(su)(su)度(du),降低土倉內渣土的(de)(de)(de)高度(du)。b.適當降低推進油缸的(de)(de)(de)推力。c.降低泡(pao)沫和(he)空氣的(de)(de)(de)注(zhu)入量。d.適當的(de)(de)(de)排(pai)出(chu)一定量的(de)(de)(de)空氣或水(shui)。
3)若(ruo)壓力小時可以采取(qu)以下(xia)幾個(ge)措施來增大壓力:a.降(jiang)低螺旋輸送機的(de)轉速,降(jiang)低出渣(zha)速度,增加土(tu)倉內渣(zha)土(tu)的(de)高度。b.適當增大推進油(you)缸的(de)推力。c.增大泡沫和(he)空氣的(de)注入(ru)量(liang)。
4)增(zeng)大或(huo)降(jiang)低土(tu)倉內的(de)壓力是(shi)通過幾種(zhong)辦法(fa)的(de)綜合運(yun)用來調整的(de),調節時要綜合考(kao)(kao)慮(lv)幾種(zhong)方法(fa)對盾構施工(gong)的(de)影響(xiang),如(ru)考(kao)(kao)慮(lv)到掘進的(de)速度(du)、對管片的(de)保(bao)護以及是(shi)否會發生噴涌等因素是(shi)必須考(kao)(kao)慮(lv)的(de)。
5、推進方向的調整
1)采用自動導向(xiang)系統和人工測量(liang)輔助進行盾構姿態(tai)監測
2)采用分(fen)區調整盾構(gou)推(tui)進油缸推(tui)力控制盾構(gou)掘進方向
3)掘(jue)進姿態的調整與糾偏的方法(fa)
6、盾尾間隙控制
當油(you)缸(gang)行(xing)程比較大時,安(an)裝(zhuang)的管(guan)片對盾尾(wei)間(jian)隙(xi)會產生相當明(ming)顯的影響。例如,推進(jin)油(you)缸(gang)左右(you)行(xing)程差為(wei)30mm,現(xian)在安(an)裝(zhuang)一環(寬1.5m)標準環,則油(you)缸(gang)行(xing)程較小一側的盾尾(wei)間(jian)隙(xi)就會減少(shao)30/5.7×1.5=8mm因此,油(you)缸(gang)行(xing)程與盾尾(wei)問(wen)隙(xi)之間(jian)有(you)一個簡單的近似(si)公(gong)式:盾尾(wei)間(jian)隙(xi)變化量≈油(you)缸(gang)行(xing)程差/4
7、鉸接缸操作
鉸接缸(gang)的(de)(de)作用是使盾構能夠很好(hao)的(de)(de)適應蛇行前(qian)進,特別(bie)是更(geng)好(hao)的(de)(de)適應曲線掘進。當(dang)旋鈕在拖(tuo)拉位(wei)時(shi)盾尾縮(suo)回(hui),當(dang)處(chu)(chu)(chu)于(yu)保持位(wei)時(shi)鉸接油缸(gang)處(chu)(chu)(chu)于(yu)鎖定位(wei),當(dang)處(chu)(chu)(chu)于(yu)釋放位(wei)時(shi),鉸接油缸(gang)處(chu)(chu)(chu)于(yu)浮動位(wei),此(ci)時(shi)盾尾能根據(ju)前(qian)盾和管(guan)片的(de)(de)位(wei)置自動調(diao)整姿態。
8、其它輔助措施的操作
1)泡沫(mo)(mo)系(xi)(xi)統的(de)操作:泡沫(mo)(mo)系(xi)(xi)統一般(ban)有(you)三種(zhong)操作模式(shi)(shi)(shi),即自動、半(ban)自動、手(shou)動,當(dang)(dang)各種(zhong)條件(jian)都比較(jiao)理(li)想時可以采用(yong)自動模式(shi)(shi)(shi),否則就要(yao)采用(yong)半(ban)自動或(huo)手(shou)動模式(shi)(shi)(shi)。當(dang)(dang)采用(yong)半(ban)自動或(huo)手(shou)動模式(shi)(shi)(shi)時,操作司機(ji)根(gen)據(ju)盾構綜合參數如(ru)刀(dao)盤扭矩、土倉壓力及出渣情(qing)況(kuang)等,依據(ju)個人的(de)經(jing)驗對泡沫(mo)(mo)劑或(huo)空氣的(de)流量進行(xing)手(shou)動調(diao)節,一般(ban)按(an)“+”鈕增大流量,按(an)“-”鈕減小流量。當(dang)(dang)掘(jue)進結束時按(an)停(ting)止鈕停(ting)止泡沫(mo)(mo)系(xi)(xi)統。
2)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)系統(tong)的(de)操作(zuo):膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)的(de)作(zuo)用(yong)也是為了(le)改善渣土(tu)的(de)特(te)性(xing),使其更利于掘進和(he)出(chu)渣。當需要(yao)(yao)使用(yong)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)時(shi),首先要(yao)(yao)在洞外將膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)攪拌好(hao)并輸送(song)到洞內的(de)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)罐(guan)內,然后(hou)啟(qi)動攪拌泵(beng)和(he)輸送(song)泵(beng),并調整膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)的(de)泵(beng)送(song)流量即(ji)可。停止輸送(song)時(shi)直(zhi)接停止輸送(song)泵(beng),但當罐(guan)內還有(you)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)時(shi)一般不要(yao)(yao)停止攪拌泵(beng)。
9、掘進結束
當(dang)掘進結束時,按以下順序停止(zhi)掘進:
1)停(ting)止推(tui)進系統。
2)逐步降低螺(luo)旋輸送(song)機的(de)轉速至零,停止螺(luo)旋輸送(song)機。
3)關閉螺(luo)旋輸送(song)機后渣門(men)。
4)停止皮帶輸(shu)送機。
5)若刀(dao)盤(pan)驅動(dong)壓力(li)較大,則可持續轉動(dong)刀(dao)盤(pan)適當的攪(jiao)拌土倉(cang)內渣(zha)土,當驅動(dong)壓力(li)降(jiang)低(di)至一定程(cheng)度時減小刀(dao)盤(pan)轉速至零,并停止刀(dao)盤(pan)轉動(dong)。這樣(yang)利于下次刀(dao)盤(pan)啟動(dong)時扭矩不至于太大。
6)若馬上準備安裝管片,則按下(xia)管片安裝按鈕。
7)依次停止主驅動泵(beng)、補油泵(beng)、螺(luo)旋(xuan)輸送機泵(beng)、控(kong)制泵(beng)、油脂密封系統、齒輪油泵(beng)、泡沫系統。
8)若馬上安(an)裝(zhuang)管片,可以暫(zan)不關閉(bi)(bi)推進(jin)系統油泵(beng)和輔(fu)助油泵(beng),否則關閉(bi)(bi)之。
9)通知有關人員進行下一工(gong)(gong)序的工(gong)(gong)作。