土压平衡式盾构机操作技术浅谈.ppt

盾构机掘进技术浅谈 制作 朱斌 目录 第一章盾构机的开机与关机第二章盾构机掘始发的土压平衡建立第三章盾构机掘进中土压平衡的保持第四章盾构机姿态的调整第五章管片的姿态调整第六章管片的选型第七章盾构机操作手的工作流程第八章盾构机掘进中的突发事件及注意事项 第一章盾构机的开机与关机流程及注意事项 一检查及准备工作1配电柜内电源是否全部开启 空压机是否开启 消除警报 操作台警报 泥浆警报 注浆警报 2确认每个画面开关的位置是否正确 检查每条管路上的截门是否在正确位置3确认泥浆 水泥浆 A液 液位及搅拌器开启 测试B液玻比度 26 及液位 泡沫原液液位及发泡效果4确认黄油脂 盾尾油脂是否充足5检查测量线长度及安全 并手动测量一次6量测管片间隙 超前量的位置及上环小片拼装的位置 为选择管片作准备 7确认土车到位 人员安全 二开机操作程序1根据测量数据 管片间隙 超前量及技术要求 选定千斤顶并零点复位2开启黄油脂NO 1NO 2 一般选择自动模式或连续 3启动泵运转4确认人员安全 给信号转动皮带机5开启闸门6开始加泥 加泡7转动刀盘8待刀盘稳定后 根据上土压情况 上土压低达不到技术要求时 先开推进待土压正常后转动螺旋机 控制排土速度 上土压正常或较高 同时或先开螺旋机再推进 9加盾尾油脂10待千斤顶行程5CM后开始注浆 注浆先启动注浆泵 打开壁后注浆千斤顶 再启动A液泵等A液累计流量50 启动B液泵 三关机操作程序 当掘进完成时 1在掘进差5cm停机的时候先停止B液2掘进完后先停止加泥 加泡3当B液没有流量后停止A液4关闭壁后千斤顶5开启洗净系统6停止排土关闭螺旋机7关闭排土门8待土压建立后停止推进9皮带上土转空后停止皮带10关闭盾尾油脂11关闭所有的泵12把信号操作盘改为侧机13拼装手开始拼装管片 四推进过程中注意事项1刀盘扭矩2总推力3推进压力4螺旋机压力5加泥 加泡压力6注浆压力 同步注浆压力 补注浆压力 7测量量测数据8同时还要观测排土的情况 和易性 9上下左右土压压力 以上土压最为重要 第二章盾构机始发时土压平衡的建立 当盾构机的刀盘快要顶到土层的时候开启刀盘 当刀盘扭矩发生变化时开始向土仓里加入渣土改良添加剂并以适当的速度匀速的掘进 此时的刀盘扭矩和推力及土压会发生一些变化 当土压满足土压平衡要求值时开始启动螺旋机和皮带机向外排渣土 在土压平衡建立的过程中 要时刻注意盾构机推力的变化 通过油压控制盾构机的推力防止推力过大把反力架推翻的情况发生 这期间的刀盘转速 推力 刀盘扭矩 土渣改良剂的量 土压值都是一个变化的值 故没有固定的数据 第三章盾构机掘进中土压平衡的保持 主要是通过调整盾构机的参数来保持盾构机在掘进时候的土压平衡 主要调整的参数有螺旋机的排土量 推进的速度 次要的有刀盘扭矩 推力 推进油压 土渣改良剂的添加量 具体的调整量要根据当时的情况而定 因此没有具体的数据说明 第四章盾构机姿态的调整 盾构机姿态的调整可以通过以下的几个方面来完成1盾构机的推进油缸 通过取舍推进油缸来完成 2盾构机的铰接系统 开一定的角度 3推进区压 调节上下左右四个区压的油压来完成 4超挖刀 开启超挖刀 改变隧道直径来完成 第五章管片姿态的调整 管片的姿态是随着盾构机的姿态变化而变化 当出现擦管片的现象的时候就需要调整管片姿态 管片可以向压 向上提 管片的直径可以拼小 也可以拼大 在掘进的过程中不但要注意盾构机的姿态也要注意管片的姿态 及时的告诉管片拼装手调整管片姿态 第六章管片的选型 北方的管片每片为1 2米 分为三种类型 分别是标准环 左环 右环 左右环又叫做曲线环 曲线环主要是用于盾构机掘进曲线 也会用于调整盾尾间隙 改变管片姿态 南方的管片每片是1 5米 1管片楔形量的计算 1 如上图 正常拼装时的右曲线的楔形量为48mm 但要注意的是 48mm是左右两侧的累加为48mm 即13号千斤顶的位置管片的厚度为1224mm 管片位置为RB2的下部 5号千斤顶的位置管片的厚度为1176mm 管片位置为RA3的中部 在1 9号千斤顶的位置管片的厚度为1200mm 整环管片是一个平整的面 如同一块豆腐用刀切了一样 由此产生左右的不等 但上下是相等的 便是曲线片 如上图 正常拼装时的左曲线的楔行量为48mm 但要注意的是 48mm是左右两侧的累加为48mm 即13号千斤顶的位置管片的厚度为1176mm 管片位置为LA1的中部 5号千斤顶的位置管片的厚度为1224mm 管片位置为LB1的下部 在1 9号千斤顶的位置管片的厚度为1200mm 灵活的运用楔形量1 在上下间隙和镐长合适的情况下 左右不合适 情况分支 A 左边缝小再分下去 管片左超前 无需调整 管片右超前 不小于20mm 用右曲片调整 楔形量最大在13号千斤顶 在拐右曲线时常用的情况 管片左右都不超前 可适当的先用右曲 再用左曲 使管片轴线向右平移B 右边缝小再分下去 管片左超前 用左曲片 楔形量最大在5号千斤顶 管片右超前 无需调整 管片左右都不超前 可适当的先用左曲 再用右曲 使管片轴线向左平移2 左右镐长与间隙合适 上下不合适 A 下边缝小再分下去 管片上超前 用楔形量最大在8 10号千斤顶 管片下超前 无需调整 不超前时 也可以用组合 管片轴线向上平移 3 其他情况主要考虑是综合上下的情况 把管片的最大楔形量调整至左上 左下 右上 右下 原理上面以说明 下一段拐右曲线要注意的事项 当右比左的镐长大的达到20mm 再用右曲片 其理论原理是相当于跑道的里圈与外圈 如果管片先拐 右曲线片提前用 右侧容易产生错台 小片尽量不拼装在4号千斤顶以下 从受力方面和小片的插入原理相结合来看 如果小片拼装在右侧 其大片与小片的接缝出容易鼓出来 第七章盾构机操作手的工作流程 1在每一环推进工作结束后 向砂浆站 膨润土站发出指令 指令内容包括要砂浆 膨润土的方量值及生产时间 2把盾构机操作室的信号切换到盾构机机侧 向管片拼装手下达管片拼装指令及拼装点位 3分析盾构机姿态及管片姿态和测量数据 选择下一环管片类型及拼装点位 并向井上挂钩人员下达向井下吊装管片的指令 4填写上一环的实时数据及相关表格资料 5当这一环拼装结束后 到盾尾量千斤顶伸长量 盾尾间隙 通过数据运算得出千斤顶伸长量的差值 为下一环的管片选型做好准备 6如果需要二次补浆 在管片拼装期间进行二次补浆 7观察盾尾油脂及黄油的用量 及时下达更换指令 8待电瓶车到位以后 开始掘进 第八章盾构机掘进中的突发事件及注意事项 1前方小面积坍塌当突然发现上下左右四个土压计的值明显升高 刀盘扭矩升高 渣土的和易性变化不太明显 此时可以判断为前方有小面积的坍塌 应当采取相应的措施 如控制出土量继续向前推进 在刀盘扭矩允许的情况下可以适当的提高推进速度 土仓内与切削面之前的土压平衡值要提高 在采取措施的同时将这一事件上报到地面相关人 当盾构机盾尾通过此处时应当增加壁后注浆量 在盾尾不漏浆的情况下适当的增大注浆压力 2涌水在推进的过程中 螺旋机出土闸门口出现涌喷时 此时应当立即关闭闸门 减小渣土改良剂的用量 重新建立土压 继续推进并上报地面有关人员 小开闸门 观察出土情况 3土压突然增大观察盾构机的四个土压计 是那个方位的土压计值发生了变化 如果是上土压计值发生了变化 其他的土压计值没有发生变化 各项参数都正常 渣土的和易性也正常 此时可能是刀盘在切削的时候有大块的渣土附在了土压计上而造成的