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盾構機行業簡介

一、盾構機是干什么用的

盾構機(ji)(ji)(ji)，全名叫(jiao)盾構隧道(dao)(dao)掘進機(ji)(ji)(ji)，是一(yi)種隧道(dao)(dao)掘進的專用工程機(ji)(ji)(ji)械(xie)，現代盾構掘進機(ji)(ji)(ji)集光、機(ji)(ji)(ji)、電(dian)、液(ye)、傳感、信息技(ji)術(shu)于一(yi)體(ti)，具(ju)有(you)開挖切削土體(ti)、輸(shu)送土碴、拼(pin)裝隧道(dao)(dao)襯砌、測量導向糾偏等(deng)功(gong)能(neng)，涉及地質(zhi)、土木、機(ji)(ji)(ji)械(xie)、力學、液(ye)壓、電(dian)氣、控制、測量等(deng)多門學科(ke)技(ji)術(shu)，而(er)且要按照不同的地質(zhi)進行“量體(ti)裁衣(yi)”式的設計制造，可靠性要求極高。盾構掘進機(ji)(ji)(ji)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市(shi)政、水(shui)電(dian)等(deng)隧道(dao)(dao)工程。

二、盾構機工作原理

盾構機的(de)(de)(de)基本工作(zuo)(zuo)原理就是一個圓(yuan)柱體的(de)(de)(de)鋼組件沿隧洞軸線邊向前(qian)推(tui)進(jin)邊對(dui)土壤進(jin)行挖(wa)掘。該(gai)圓(yuan)柱體組件的(de)(de)(de)殼體即(ji)護盾，它對(dui)挖(wa)掘出(chu)的(de)(de)(de)還(huan)未襯(chen)砌(qi)的(de)(de)(de)隧洞段起著臨時(shi)支撐(cheng)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用，承受周圍土層的(de)(de)(de)壓力，有時(shi)還(huan)承受地下水壓以及將地下水擋在(zai)(zai)外面。挖(wa)掘、排土、襯(chen)砌(qi)等作(zuo)(zuo)業在(zai)(zai)護盾的(de)(de)(de)掩護下進(jin)行。

三、盾構機的操作流程

1、開機前準備

在掘進操作前需(xu)要對設備(bei)進行機械(xie)、電、氣和液壓等系統(tong)的(de)檢查，確保各系統(tong)無(wu)故障或者(zhe)無(wu)故障隱患時方可進行掘進操作。

2、開機

1）確認外(wai)循環水已供應(ying)，啟(qi)動內循環水泵。

2）確(que)認空壓(ya)(ya)機(ji)冷卻水閥門(men)處于打開狀態，啟(qi)動空壓(ya)(ya)機(ji)。

3）根(gen)據工(gong)程要求(qiu)選擇盾尾油脂密封的控(kong)制模(mo)式(shi)，即(ji)選擇采用行(xing)程控(kong)制還(huan)是采用壓(ya)力控(kong)制模(mo)式(shi)。

4）在“報(bao)警(jing)系(xi)統”界面(mian)，檢查是否存在當前錯(cuo)誤報(bao)警(jing)，若有，首先處理(li)之(zhi)。

5）將面板的螺旋輸送(song)機轉速(su)調節(jie)旋扭(niu)、刀盤轉速(su)調節(jie)旋扭(niu)、推(tui)進油(you)缸壓(ya)力調節(jie)旋扭(niu)、盾構(gou)推(tui)進速(su)度旋扭(niu)等調至最小位(wei)。

6）啟(qi)動(dong)(dong)液壓(ya)泵(beng)站過濾(lv)冷卻泵(beng)，并注意(yi)(yi)泵(beng)啟(qi)動(dong)(dong)是否(fou)正常(chang)，包括其啟(qi)動(dong)(dong)聲音(yin)及振動(dong)(dong)情(qing)況等。以(yi)下(xia)每一個泵(beng)啟(qi)動(dong)(dong)時均需注意(yi)(yi)其啟(qi)動(dong)(dong)情(qing)況。

7）依次(ci)啟(qi)動潤滑脂泵(beng)(beng)（EP2）、齒輪油泵(beng)(beng)、HBW泵(beng)(beng)。

8）上位(wei)機“變(bian)頻驅動”界面(mian)選取“滑差控(kong)制”模(mo)式，至少選擇一組對稱電(dian)機。

9）依次啟動推進泵及(ji)輔助泵。

10）選擇(ze)手(shou)動或半自動或自動方式(shi)啟動泡沫系(xi)統。

11）啟動盾尾(wei)油脂密封(feng)泵，并選擇(ze)自(zi)動位。

3、掘進

1）啟動皮帶輸送機(ji)

2）啟動刀盤

3）啟動螺旋輸(shu)送機

4）按下推進按鈕，并(bing)根據導向系(xi)統(tong)屏幕上指示的盾構姿態調整(zheng)四組油缸的壓力至適當(dang)的值，并(bing)逐漸增大推進系(xi)統(tong)的整(zheng)體推進速度。

5）至此盾構(gou)動力部分啟動完畢(bi)，開始掘進。

4、土倉壓力的調整

1）如果(guo)開(kai)挖地(di)層穩定性(xing)不(bu)(bu)好(hao)或有較大(da)的(de)地(di)下(xia)水時(shi)(shi)，需(xu)采用土壓平(ping)衡(heng)模(mo)(mo)式（即EPB模(mo)(mo)式）。此時(shi)(shi)需(xu)根(gen)據前面地(di)層的(de)不(bu)(bu)同來保持(chi)不(bu)(bu)同的(de)土倉壓力，具體(ti)壓力值應(ying)由土木工程師決定。但最大(da)土倉壓力值一般不(bu)(bu)能大(da)于3bar，否則(ze)有可能損壞主軸承密封。

2）若壓(ya)力大時(shi)可(ke)以(yi)采取以(yi)下(xia)幾個(ge)措施來降(jiang)低(di)壓(ya)力：a.加(jia)快螺旋輸(shu)送機的(de)轉速(su)，增加(jia)出渣速(su)度，降(jiang)低(di)土倉內(nei)渣土的(de)高度。b.適當降(jiang)低(di)推(tui)進油(you)缸的(de)推(tui)力。c.降(jiang)低(di)泡(pao)沫(mo)和空(kong)氣的(de)注入量。d.適當的(de)排出一定量的(de)空(kong)氣或水。

3）若(ruo)壓(ya)力小時可以(yi)采(cai)取以(yi)下幾(ji)個(ge)措施來增大(da)壓(ya)力：a.降(jiang)低螺旋輸送機的(de)(de)(de)轉速(su)，降(jiang)低出渣速(su)度，增加土倉內渣土的(de)(de)(de)高度。b.適當增大(da)推進油缸(gang)的(de)(de)(de)推力。c.增大(da)泡沫和空氣的(de)(de)(de)注入量。

4）增大或(huo)降低土倉內的(de)壓力是(shi)(shi)(shi)通過幾種辦法的(de)綜(zong)合運用(yong)來調整的(de)，調節時要綜(zong)合考慮幾種方法對(dui)(dui)盾構施工的(de)影響，如考慮到掘進的(de)速度、對(dui)(dui)管片的(de)保(bao)護以及是(shi)(shi)(shi)否會(hui)發(fa)生噴涌等因素是(shi)(shi)(shi)必(bi)須考慮的(de)。

5、推進方向的調整

1）采用自動導(dao)向系(xi)統和人工測量輔助(zhu)進行(xing)盾(dun)構姿態監(jian)測

2）采用(yong)分區調(diao)整盾構推進(jin)油缸推力控制(zhi)盾構掘進(jin)方(fang)向

3）掘進姿態的調整與糾偏的方法

6、盾尾間隙控制

當油(you)(you)缸行(xing)程比較大時，安(an)裝的管片對盾(dun)尾(wei)間隙會產生相當明顯的影(ying)響。例如，推進油(you)(you)缸左右行(xing)程差(cha)為30mm，現在(zai)安(an)裝一(yi)環（寬1.5m）標準環，則油(you)(you)缸行(xing)程較小一(yi)側的盾(dun)尾(wei)間隙就會減(jian)少30/5.7×1.5=8mm因(yin)此(ci)，油(you)(you)缸行(xing)程與盾(dun)尾(wei)問隙之間有一(yi)個簡單的近似(si)公式：盾(dun)尾(wei)間隙變(bian)化量≈油(you)(you)缸行(xing)程差(cha)／4

7、鉸接缸操作

鉸接缸的(de)作用是使(shi)盾(dun)構能(neng)夠(gou)很(hen)好的(de)適(shi)(shi)應蛇行(xing)前(qian)進，特別是更好的(de)適(shi)(shi)應曲線掘進。當(dang)旋鈕在拖拉位(wei)時盾(dun)尾縮回，當(dang)處于(yu)(yu)保(bao)持位(wei)時鉸接油缸處于(yu)(yu)鎖(suo)定位(wei)，當(dang)處于(yu)(yu)釋放(fang)位(wei)時，鉸接油缸處于(yu)(yu)浮動位(wei)，此時盾(dun)尾能(neng)根據前(qian)盾(dun)和管片的(de)位(wei)置自動調整姿態。

8、其它輔助措施的操作

1）泡(pao)沫(mo)系統的操(cao)作：泡(pao)沫(mo)系統一(yi)般有三種操(cao)作模式(shi)，即(ji)自動(dong)(dong)、半自動(dong)(dong)、手(shou)動(dong)(dong)，當(dang)各(ge)種條件都比較理想時可(ke)以采(cai)(cai)用(yong)(yong)自動(dong)(dong)模式(shi)，否(fou)則就(jiu)要(yao)采(cai)(cai)用(yong)(yong)半自動(dong)(dong)或(huo)手(shou)動(dong)(dong)模式(shi)。當(dang)采(cai)(cai)用(yong)(yong)半自動(dong)(dong)或(huo)手(shou)動(dong)(dong)模式(shi)時，操(cao)作司機根(gen)據盾構綜合參(can)數(shu)如(ru)刀盤扭矩(ju)、土倉壓(ya)力(li)及(ji)出(chu)渣情況等，依據個(ge)人的經驗對泡(pao)沫(mo)劑或(huo)空氣的流(liu)量(liang)進行(xing)手(shou)動(dong)(dong)調節，一(yi)般按(an)“+”鈕(niu)增大(da)流(liu)量(liang)，按(an)“-”鈕(niu)減小流(liu)量(liang)。當(dang)掘進結束時按(an)停止(zhi)鈕(niu)停止(zhi)泡(pao)沫(mo)系統。

2）膨(peng)潤(run)土(tu)系(xi)統的(de)(de)操作：膨(peng)潤(run)土(tu)的(de)(de)作用也是(shi)為了改善渣土(tu)的(de)(de)特(te)性，使(shi)其更(geng)利于(yu)掘進(jin)和出渣。當需要使(shi)用膨(peng)潤(run)土(tu)時(shi)，首(shou)先要在(zai)洞(dong)外將膨(peng)潤(run)土(tu)攪拌好并(bing)輸(shu)送(song)(song)(song)到洞(dong)內的(de)(de)膨(peng)潤(run)土(tu)罐內，然(ran)后啟動攪拌泵和輸(shu)送(song)(song)(song)泵，并(bing)調整膨(peng)潤(run)土(tu)的(de)(de)泵送(song)(song)(song)流(liu)量即可(ke)。停止(zhi)輸(shu)送(song)(song)(song)時(shi)直接停止(zhi)輸(shu)送(song)(song)(song)泵，但(dan)當罐內還有膨(peng)潤(run)土(tu)時(shi)一般不要停止(zhi)攪拌泵。

9、掘進結束

當掘進結束(shu)時，按(an)以下順序停止掘進：

1）停止推(tui)進系統。

2）逐步降低螺旋輸(shu)送機的轉速至零，停止螺旋輸(shu)送機。

3）關閉螺(luo)旋輸送(song)機后渣門。

4）停止皮帶輸送(song)機(ji)。

5）若刀(dao)盤驅動壓力較大(da)，則可持續轉動刀(dao)盤適當的攪拌土倉內渣土，當驅動壓力降(jiang)低至(zhi)一定(ding)程度時減小刀(dao)盤轉速至(zhi)零，并停(ting)止(zhi)刀(dao)盤轉動。這樣利于下次(ci)刀(dao)盤啟動時扭矩不至(zhi)于太大(da)。

6）若馬(ma)上準(zhun)備安裝管片(pian)，則按下管片(pian)安裝按鈕。

7）依(yi)次停止主驅動泵、補油(you)(you)泵、螺旋輸送機泵、控制泵、油(you)(you)脂密(mi)封(feng)系統(tong)、齒輪油(you)(you)泵、泡沫系統(tong)。

8）若馬上安裝管(guan)片，可以暫不關閉推進系(xi)統油泵(beng)和輔助(zhu)油泵(beng)，否則關閉之。

9）通知有關(guan)人(ren)員進行下一工序的(de)工作。