一、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在掘(jue)進操作前需要對(dui)設備進行機械、電、氣和液(ye)壓等(deng)系統(tong)(tong)的檢查(cha),確保各系統(tong)(tong)無故障(zhang)(zhang)或者無故障(zhang)(zhang)隱患(huan)時方可(ke)進行掘(jue)進操作。
1)確保各操作系統的(de)參(can)數已設定(ding)在合理范(fan)圍內。
2)檢(jian)查延(yan)伸水管、電纜連(lian)接正常。
3)檢查供電是否正常。
4)檢查循環(huan)水壓力是否正常。
5)檢查(cha)濾清器是否正常。
6)檢查皮帶輸送機、皮帶是否正常。
7)檢查空壓機(ji)運行(xing)是否(fou)正常。
8)檢查(cha)油箱油位(wei)是否正常(chang)。
9)檢查油脂系統油位(wei)是否正常。
10)檢(jian)查泡沫(mo)劑液位是(shi)否(fou)正常。
11)檢查注漿系統是否已準備好并運(yun)行正(zheng)常。
12)檢(jian)查后(hou)配套軌道是(shi)否(fou)正(zheng)常。
13)檢查出渣(zha)系統是(shi)否已準備(bei)就緒。
14)檢(jian)查盾(dun)構操(cao)作面(mian)板狀態:開(kai)機(ji)前應使螺旋輸送機(ji)前倉門處于開(kai)啟位(wei),螺旋輸送機(ji)的螺桿應伸(shen)出(chu),管片(pian)安裝按鈕應無效,無其(qi)它報(bao)警指示(shi)。
15)檢(jian)(jian)查(cha)導向系統是否(fou)工作正(zheng)常。若以上(shang)檢(jian)(jian)查(cha)存在問(wen)題,首先處理(li)或解決問(wen)題,然后再準備開機。
16)請示土木工程(cheng)師并記錄有關(guan)盾構(gou)掘進(jin)所需要的相(xiang)關(guan)參數,如掘進(jin)模(mo)式土倉保持壓(ya)力,線路數據(ju),注漿壓(ya)力等。
17)請示機械(xie)工程師并記錄有關盾(dun)構掘進的設備(bei)參數。
18)若需要則根(gen)據土木工程師和機械工程師的指令修改盾構參數。
2、開機
1)確認外循環(huan)水(shui)已(yi)供(gong)應,啟動(dong)內循環(huan)水(shui)泵(beng)。
2)確認空壓(ya)機(ji)冷卻(que)水閥門處于打開狀態,啟(qi)動空壓(ya)機(ji)。
3)根據工程要求選(xuan)擇盾尾(wei)油脂密封(feng)的控(kong)制(zhi)模(mo)式,即選(xuan)擇采(cai)用行程控(kong)制(zhi)還(huan)是采(cai)用壓力(li)控(kong)制(zhi)模(mo)式。
4)在(zai)“報(bao)警系(xi)統”界面,檢查是(shi)否存在(zai)當前錯誤報(bao)警,若有,首先處(chu)理之。
5)將面(mian)板的螺旋輸送機轉速(su)調節旋扭、刀盤轉速(su)調節旋扭、推進(jin)油缸壓力(li)調節旋扭、盾構推進(jin)速(su)度旋扭等調至最小(xiao)位。
6)啟(qi)(qi)動(dong)液壓泵站過(guo)濾冷卻泵,并注(zhu)(zhu)意(yi)泵啟(qi)(qi)動(dong)是否正常,包括其啟(qi)(qi)動(dong)聲音及(ji)振(zhen)動(dong)情況(kuang)等。以下每一個泵啟(qi)(qi)動(dong)時均需注(zhu)(zhu)意(yi)其啟(qi)(qi)動(dong)情況(kuang)。
7)依(yi)次啟動(dong)潤滑脂泵(EP2)、齒輪油泵、HBW泵。
8)上位機“變頻驅動(dong)”界(jie)面選取“滑(hua)差控制”模式,至少(shao)選擇(ze)一組對稱(cheng)電機。
9)依(yi)次(ci)啟動推進(jin)泵(beng)及輔助(zhu)泵(beng)。
10)選擇(ze)手動(dong)(dong)或(huo)半自(zi)動(dong)(dong)或(huo)自(zi)動(dong)(dong)方(fang)式啟動(dong)(dong)泡沫系統(tong)。
11)啟動盾尾油(you)脂(zhi)密封泵,并選擇自動位。
3、掘進
1)啟動(dong)皮帶輸送機(ji)
2)啟動刀盤
根(gen)據導向(xiang)(xiang)系統面(mian)板上顯(xian)示的盾(dun)(dun)構(gou)目前旋轉狀(zhuang)態選(xuan)擇(ze)(ze)盾(dun)(dun)構(gou)旋向(xiang)(xiang)按鈕,一(yi)般選(xuan)擇(ze)(ze)能夠糾正盾(dun)(dun)構(gou)轉向(xiang)(xiang)的旋轉方向(xiang)(xiang)。
選(xuan)擇刀(dao)盤啟動(dong)(dong)按扭(niu),當(dang)啟動(dong)(dong)綠色按鈕(niu)(niu)常(chang)亮(liang)后,慢(man)慢(man)右旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)刀(dao)盤轉(zhuan)速(su)控制旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)鈕(niu)(niu),使刀(dao)盤轉(zhuan)速(su)逐漸穩定在值(zhi)班工程師要求的轉(zhuan)速(su)范(fan)圍。嚴禁旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)鈕(niu)(niu)過(guo)(guo)快,以免造成(cheng)過(guo)(guo)大機(ji)械沖擊,損壞機(ji)械設(she)備(bei)。此時注(zhu)意主(zhu)驅(qu)動(dong)(dong)扭(niu)矩變(bian)化,若因扭(niu)矩過(guo)(guo)高而使刀(dao)盤啟動(dong)(dong)停止,則(ze)先(xian)把電位器旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)鈕(niu)(niu)左旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)至最小再重(zhong)新啟動(dong)(dong)。
3)啟動螺旋輸(shu)送機
慢慢開(kai)啟螺旋輸(shu)送機(ji)的(de)后倉門。
啟動螺(luo)旋(xuan)輸送機(ji)按鈕(niu),并逐漸(jian)增大(da)螺(luo)旋(xuan)輸送機(ji)的轉速。
4)按下推(tui)進(jin)按鈕,并根據導向系統屏(ping)幕(mu)上指(zhi)示的(de)盾構姿態調整(zheng)四組油缸的(de)壓力(li)至適當的(de)值(zhi),并逐漸增大推(tui)進(jin)系統的(de)整(zheng)體推(tui)進(jin)速度。
5)至此盾構動(dong)力(li)部分啟(qi)動(dong)完畢,開始掘(jue)進。
4、土倉壓力的調整
1)如果開挖(wa)地層(ceng)(ceng)穩定(ding)(ding)性(xing)不好(hao)或有較(jiao)大的(de)地下水時,需采用土(tu)(tu)壓(ya)平衡模式(shi)(即EPB模式(shi))。此時需根據(ju)前面地層(ceng)(ceng)的(de)不同(tong)來(lai)保持(chi)不同(tong)的(de)土(tu)(tu)倉(cang)壓(ya)力,具(ju)體壓(ya)力值(zhi)(zhi)應由土(tu)(tu)木工程師決(jue)定(ding)(ding)。但最大土(tu)(tu)倉(cang)壓(ya)力值(zhi)(zhi)一(yi)般不能大于3bar,否則有可(ke)能損壞(huai)主軸承密封。
2)若壓力(li)大時可以采(cai)取(qu)以下幾個措施來(lai)降(jiang)低(di)壓力(li):a.加(jia)快(kuai)螺(luo)旋輸送機的(de)(de)轉速,增(zeng)加(jia)出渣速度(du),降(jiang)低(di)土倉內渣土的(de)(de)高度(du)。b.適當降(jiang)低(di)推進(jin)油缸的(de)(de)推力(li)。c.降(jiang)低(di)泡沫和空氣的(de)(de)注(zhu)入量。d.適當的(de)(de)排出一定(ding)量的(de)(de)空氣或水。
3)若(ruo)壓力小(xiao)時(shi)可以采取以下幾個措施來增(zeng)大(da)壓力:a.降低(di)(di)螺旋輸(shu)送機的轉速(su),降低(di)(di)出(chu)渣速(su)度,增(zeng)加土倉內渣土的高(gao)度。b.適當(dang)增(zeng)大(da)推(tui)進油(you)缸(gang)的推(tui)力。c.增(zeng)大(da)泡沫和空(kong)氣的注入量。
4)增大或降低土倉(cang)內(nei)的(de)(de)壓(ya)力(li)是(shi)通(tong)過幾種(zhong)辦法的(de)(de)綜(zong)合運用來(lai)調整的(de)(de),調節時要(yao)綜(zong)合考(kao)慮幾種(zhong)方法對盾構施工的(de)(de)影響,如考(kao)慮到掘進的(de)(de)速度、對管片的(de)(de)保護以及是(shi)否會發生噴涌等因(yin)素是(shi)必(bi)須考(kao)慮的(de)(de)。
5、推進方向的調整
1)采用自動(dong)導向系統和(he)人工測量輔助進行(xing)盾構姿態監測
自動導(dao)向(xiang)系(xi)統配置了(le)導(dao)向(xiang)、自動定位、掘進程(cheng)序軟件和顯(xian)示(shi)器等,能夠適時顯(xian)示(shi)盾構機當前位置與(yu)隧道設計(ji)軸線的(de)偏(pian)差以(yi)及(ji)趨勢。據此(ci)調整控制盾構機掘進方(fang)向(xiang),使其始終保持在允許的(de)偏(pian)差范圍(wei)內。
隨著盾(dun)構(gou)(gou)推進(jin),導向(xiang)系(xi)統(tong)(tong)的(de)測(ce)量(liang)儀器及后視基準(zhun)點需要前移,必須通(tong)過人工(gong)(gong)測(ce)量(liang)來進(jin)行精確定位。為保證(zheng)推進(jin)方向(xiang)的(de)準(zhun)確可(ke)靠,每周(zhou)進(jin)行兩次人工(gong)(gong)測(ce)量(liang),以校核(he)自(zi)動導向(xiang)系(xi)統(tong)(tong)的(de)測(ce)量(liang)數據并復核(he)盾(dun)構(gou)(gou)機的(de)位置、姿態,確保盾(dun)構(gou)(gou)掘(jue)進(jin)方向(xiang)的(de)正(zheng)確。
2)采用(yong)分(fen)區調整盾(dun)構推進油缸推力控(kong)制(zhi)盾(dun)構掘進方向
根據線(xian)(xian)路條件所做的(de)分(fen)(fen)段軸(zhou)線(xian)(xian)擬合(he)控制計劃(hua)、導(dao)向(xiang)系統反映的(de)盾(dun)(dun)構姿態信(xin)息,結合(he)隧道(dao)地(di)層情況,通過(guo)分(fen)(fen)區操(cao)作盾(dun)(dun)構機的(de)推(tui)進(jin)油缸來控制掘(jue)進(jin)方向(xiang)。盾(dun)(dun)構方向(xiang)的(de)調(diao)整(zheng)是通過(guo)推(tui)進(jin)系統幾組油缸的(de)不同(tong)壓力來進(jin)行調(diao)節(jie)的(de)。一般(ban)調(diao)節(jie)的(de)原(yuan)則是:使盾(dun)(dun)構的(de)掘(jue)進(jin)方向(xiang)趨向(xiang)隧道(dao)的(de)理論中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)。
調節盾(dun)構(gou)(gou)推(tui)進(jin)油(you)(you)缸每組壓力(li)對(dui)盾(dun)構(gou)(gou)掘進(jin)方向(xiang)的影響一般是:當盾(dun)構(gou)(gou)油(you)(you)缸左側(ce)壓力(li)大于右側(ce)時(shi),盾(dun)構(gou)(gou)姿態(tai)(tai)自左向(xiang)右擺。當上側(ce)壓力(li)大于下(xia)側(ce)壓力(li)時(shi),盾(dun)構(gou)(gou)姿態(tai)(tai)自上向(xiang)下(xia)擺。依次類推(tui)即(ji)可調整盾(dun)構(gou)(gou)的姿態(tai)(tai)
當盾構(gou)(gou)處(chu)于水平線路掘進(jin)時,應使盾構(gou)(gou)保持稍向上的掘進(jin)姿態,以糾(jiu)正盾構(gou)(gou)因自重而產生的低(di)頭現象(xiang)。
3)掘進(jin)姿態的調(diao)整(zheng)與糾偏(pian)的方法
在實際(ji)施工中,由于地質突變等原因盾(dun)構(gou)機推進方向可(ke)能(neng)會偏離設計軸線并(bing)達到管理警戒值。在穩定地層(ceng)中掘進,因地層(ceng)提供(gong)的滾動(dong)阻力小,可(ke)能(neng)會產(chan)生盾(dun)體滾動(dong)偏差(cha)。在線路變坡段或急彎段掘進,有可(ke)能(neng)產(chan)生較大的偏差(cha)。因此應及(ji)時調整盾(dun)構(gou)機姿(zi)態(tai)、糾正偏差(cha)。
6、盾尾間隙控制
當油缸行程比較大時,安裝的管片對盾尾間隙會產生相當明顯的影響。例如,推進油缸左右行程差為30mm,現在安裝一環(寬1.5m)標準環,則油缸行程較小一側的盾尾間隙就會減少30/5.7×1.5=8mm因此,油缸行程與盾尾問隙之間有一個簡單的近似公式:盾(dun)尾間(jian)隙(xi)變化量≈油(you)缸(gang)行(xing)程差/4
7、鉸接缸操作
鉸(jiao)(jiao)接(jie)缸(gang)的作(zuo)用是使盾構(gou)能(neng)夠很(hen)好的適(shi)應蛇(she)行前進,特別是更好的適(shi)應曲線掘進。當旋(xuan)鈕(niu)在拖拉(la)位時(shi)盾尾縮回,當處(chu)于(yu)保持位時(shi)鉸(jiao)(jiao)接(jie)油缸(gang)處(chu)于(yu)鎖定位,當處(chu)于(yu)釋放位時(shi),鉸(jiao)(jiao)接(jie)油缸(gang)處(chu)于(yu)浮動位,此時(shi)盾尾能(neng)根(gen)據前盾和(he)管片的位置自(zi)動調整(zheng)姿態。
8、其它輔助措施的操作
1)泡(pao)(pao)沫(mo)系(xi)統(tong)的(de)操作(zuo):泡(pao)(pao)沫(mo)系(xi)統(tong)一(yi)(yi)般有三種操作(zuo)模式(shi),即自(zi)動(dong)(dong)、半(ban)自(zi)動(dong)(dong)、手(shou)動(dong)(dong),當各種條(tiao)件都比較理想時(shi)可以采(cai)用自(zi)動(dong)(dong)模式(shi),否則(ze)就要(yao)采(cai)用半(ban)自(zi)動(dong)(dong)或(huo)手(shou)動(dong)(dong)模式(shi)。當采(cai)用半(ban)自(zi)動(dong)(dong)或(huo)手(shou)動(dong)(dong)模式(shi)時(shi),操作(zuo)司機(ji)根據(ju)盾構(gou)綜合(he)參數如刀盤扭(niu)矩、土倉壓力及出渣情(qing)況等,依據(ju)個(ge)人的(de)經驗對泡(pao)(pao)沫(mo)劑或(huo)空(kong)氣的(de)流(liu)量進(jin)行手(shou)動(dong)(dong)調節,一(yi)(yi)般按(an)(an)“+”鈕(niu)增大流(liu)量,按(an)(an)“-”鈕(niu)減(jian)小流(liu)量。當掘進(jin)結(jie)束時(shi)按(an)(an)停止鈕(niu)停止泡(pao)(pao)沫(mo)系(xi)統(tong)。
2)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)(tu)(tu)系統(tong)的(de)(de)操作:膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)(tu)(tu)的(de)(de)作用也是(shi)為了(le)改善渣(zha)土(tu)(tu)(tu)的(de)(de)特(te)性,使其更利(li)于掘進和出渣(zha)。當(dang)需(xu)要(yao)使用膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)(tu)(tu)時(shi),首(shou)先(xian)要(yao)在洞外將(jiang)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)(tu)(tu)攪拌好并(bing)輸(shu)送(song)(song)到洞內(nei)的(de)(de)膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)(tu)(tu)罐內(nei),然后啟(qi)動攪拌泵和輸(shu)送(song)(song)泵,并(bing)調整膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)(tu)(tu)的(de)(de)泵送(song)(song)流量(liang)即可(ke)。停(ting)(ting)止輸(shu)送(song)(song)時(shi)直接停(ting)(ting)止輸(shu)送(song)(song)泵,但(dan)當(dang)罐內(nei)還有膨(peng)(peng)潤(run)土(tu)(tu)(tu)時(shi)一般不(bu)要(yao)停(ting)(ting)止攪拌泵。
9、掘進結束
當掘(jue)進(jin)結束時,按以(yi)下順(shun)序(xu)停止掘(jue)進(jin):
1)停止推進系統。
2)逐步降低螺旋輸送機的轉速至零,停止螺旋輸送機。
3)關閉(bi)螺旋輸(shu)送機后渣門(men)。
4)停止皮帶輸送機(ji)。
5)若刀(dao)盤(pan)驅動壓(ya)力較大(da),則可持(chi)續轉動刀(dao)盤(pan)適當(dang)的攪(jiao)拌土(tu)(tu)倉內(nei)渣(zha)土(tu)(tu),當(dang)驅動壓(ya)力降低至一定程度時減小(xiao)刀(dao)盤(pan)轉速至零(ling),并停止刀(dao)盤(pan)轉動。這樣利于下次(ci)刀(dao)盤(pan)啟動時扭矩不(bu)至于太大(da)。
6)若馬上(shang)準備(bei)安裝管(guan)(guan)片(pian),則按下管(guan)(guan)片(pian)安裝按鈕。
7)依次停止主驅動(dong)泵、補(bu)油(you)泵、螺(luo)旋輸(shu)送機泵、控制泵、油(you)脂密(mi)封系(xi)(xi)統(tong)、齒輪油(you)泵、泡沫系(xi)(xi)統(tong)。
8)若馬(ma)上安裝管片(pian),可以暫(zan)不關閉(bi)推進系統油泵(beng)和輔(fu)助油泵(beng),否則(ze)關閉(bi)之。
9)通知有(you)關人員進行(xing)下一工(gong)(gong)序的(de)工(gong)(gong)作。
二、盾構機施工注意事項
1、操作人員(yuan)必須經過(guo)安全技(ji)術培訓(xun),考(kao)核合格后方(fang)可上崗(gang)。
2、進入(ru)施工現(xian)場(chang)必須按(an)規定佩戴勞保(bao)用品。
3、施(shi)工現場(chang)嚴禁(jin)吸(xi)煙。
4、嚴禁擅自拆(chai)改安(an)全裝置。
5、進(jin)出隧道必須(xu)走(zou)人行道,避讓過往車(che)(che)輛(liang),嚴(yan)禁搭乘運輸車(che)(che)輛(liang)。當隧道斷面較小,設置(zhi)專用人行道有困(kun)難時,作業(ye)人員必須(xu)在車(che)(che)輛(liang)停駛后方可(ke)進(jin)出隧道。
6、在(zai)洞內狹窄的平臺上作業,運輸車輛通過時可(ke)能發生碰撞、擠壓等傷害(hai)。
7、洞內巖土可(ke)能(neng)釋放出有(you)(you)毒有(you)(you)害氣體(ti),施工前需(xu)要了解地(di)質條件,對于可(ke)能(neng)存在沼(zhao)氣等危害生命氣體(ti)的地(di)層,需(xu)要進行有(you)(you)毒有(you)(you)害氣體(ti)檢測,確認(ren)安全方可(ke)進入。
8、隧道(dao)較(jiao)長時需要(yao)(yao)開啟通風(feng)系統調節(jie)洞內(nei)空氣,特別(bie)是盾(dun)構機頭位置,環節(jie)潮(chao)濕(shi)悶(men)熱,要(yao)(yao)保持通風(feng)。
9、由于(yu)洞內(nei)沒有(you)無線網絡信號,盾(dun)構操作室內(nei)必(bi)須引入有(you)線電話,保(bao)證通訊暢通。
10、盾(dun)構(gou)設(she)備電器(qi)在(zai)潮濕環境(jing)下容易發生故障,需要在(zai)訂貨時明確抵抗潮濕環境(jing)的標準等(deng)級。掘進中加強通風,給設(she)備也提供較好的工作環境(jing)。
11、盾構機內電器(qi)、液壓(ya)設(she)備多,防(fang)范(fan)漏電、觸電是(shi)重要內容。
12、在潮濕(shi)鋼板上行走需要注意防滑。洞內(nei)的走道板采用鋼板網(wang)的,經(jing)常會破損(sun),破損(sun)處要及時修補。
13、洞內要保證正常照明和應急照明,注意腳下不踏空。
14、隧道內(nei)電(dian)瓶(ping)車軌道間(jian)距(ju)需要經常檢查調整(zheng),防止電(dian)瓶(ping)車、土(tu)車脫軌造成(cheng)傷(shang)害。