一、盾構機是干什么用的
盾構(gou)機,全名叫盾構(gou)隧道掘(jue)進機,是一種隧道掘(jue)進的專用工(gong)程機械,現代盾構(gou)掘(jue)進機集(ji)光、機、電(dian)、液、傳感、信息技(ji)術于一體(ti),具有開挖切削(xue)土體(ti)、輸(shu)送土碴、拼裝隧道襯砌、測(ce)量導向糾偏等功能,涉及地(di)質(zhi)、土木、機械、力學、液壓、電(dian)氣、控制、測(ce)量等多門(men)學科技(ji)術,而且(qie)要按照不同的地(di)質(zhi)進行(xing)“量體(ti)裁衣”式的設計制造,可靠性要求極高(gao)。盾構(gou)掘(jue)進機已廣泛用于地(di)鐵(tie)、鐵(tie)路、公(gong)路、市(shi)政(zheng)、水電(dian)等隧道工(gong)程。
二、盾構機工作原理
盾(dun)構機的(de)(de)(de)基本工作(zuo)原理就是一個(ge)圓(yuan)柱體(ti)的(de)(de)(de)鋼組(zu)件沿隧(sui)洞軸(zhou)線邊向前推進(jin)邊對土壤進(jin)行挖掘(jue)。該圓(yuan)柱體(ti)組(zu)件的(de)(de)(de)殼體(ti)即(ji)護盾(dun),它對挖掘(jue)出的(de)(de)(de)還(huan)未(wei)襯砌的(de)(de)(de)隧(sui)洞段起著臨時(shi)支(zhi)撐的(de)(de)(de)作(zuo)用,承受周圍(wei)土層(ceng)的(de)(de)(de)壓(ya)力,有時(shi)還(huan)承受地下(xia)水(shui)壓(ya)以及將地下(xia)水(shui)擋在外面。挖掘(jue)、排(pai)土、襯砌等作(zuo)業在護盾(dun)的(de)(de)(de)掩護下(xia)進(jin)行。
三、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在掘進(jin)(jin)操作前需(xu)要對設備(bei)進(jin)(jin)行機(ji)械、電(dian)、氣和液(ye)壓等系統(tong)(tong)的(de)檢查,確(que)保各系統(tong)(tong)無故障(zhang)或者(zhe)無故障(zhang)隱患時方可進(jin)(jin)行掘進(jin)(jin)操作。
2、開機
1)確認外循環水已供應,啟動內循環水泵。
2)確認空(kong)壓機(ji)冷(leng)卻水閥門處于打開狀態(tai),啟動空(kong)壓機(ji)。
3)根據工程要求選(xuan)擇盾尾油脂(zhi)密(mi)封的控制(zhi)模式,即(ji)選(xuan)擇采用(yong)行程控制(zhi)還是采用(yong)壓(ya)力(li)控制(zhi)模式。
4)在“報警系統”界面,檢(jian)查是否存在當(dang)前錯誤報警,若有,首先處理之。
5)將(jiang)面板的(de)螺(luo)旋(xuan)(xuan)輸送機轉(zhuan)速調(diao)節旋(xuan)(xuan)扭、刀盤(pan)轉(zhuan)速調(diao)節旋(xuan)(xuan)扭、推進(jin)油缸(gang)壓力調(diao)節旋(xuan)(xuan)扭、盾構推進(jin)速度旋(xuan)(xuan)扭等(deng)調(diao)至(zhi)最(zui)小位。
6)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)液(ye)壓泵(beng)(beng)站(zhan)過濾冷卻泵(beng)(beng),并注(zhu)意(yi)泵(beng)(beng)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)是否正常,包括(kuo)其(qi)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)聲音及振動(dong)(dong)情況(kuang)(kuang)等。以下(xia)每一個泵(beng)(beng)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)時均需(xu)注(zhu)意(yi)其(qi)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)情況(kuang)(kuang)。
7)依次啟動潤(run)滑脂(zhi)泵(beng)(EP2)、齒輪油(you)泵(beng)、HBW泵(beng)。
8)上位機(ji)“變頻(pin)驅(qu)動”界(jie)面選(xuan)取“滑差控制”模式(shi),至少選(xuan)擇一(yi)組對稱(cheng)電(dian)機(ji)。
9)依次啟動推進(jin)泵及輔助泵。
10)選(xuan)擇手(shou)動(dong)或(huo)半(ban)自動(dong)或(huo)自動(dong)方式啟動(dong)泡沫系統。
11)啟動(dong)盾尾油(you)脂密封泵,并選擇自動(dong)位。
3、掘進
1)啟(qi)動皮帶輸送機
2)啟動刀盤
3)啟動螺旋輸送機
4)按下推進按鈕,并根據導(dao)向系統屏幕上指(zhi)示的(de)盾構姿(zi)態調整四組(zu)油(you)缸(gang)的(de)壓力至適當的(de)值(zhi),并逐漸(jian)增大推進系統的(de)整體推進速(su)度。
5)至此(ci)盾構動(dong)力部分啟動(dong)完畢,開始掘進(jin)。
4、土倉壓力的調整
1)如果開挖地層(ceng)(ceng)穩定性不好或有(you)較(jiao)大的地下(xia)水時,需采用土(tu)(tu)壓平衡模式(即EPB模式)。此(ci)時需根據前面(mian)地層(ceng)(ceng)的不同(tong)來保持不同(tong)的土(tu)(tu)倉壓力(li),具體壓力(li)值(zhi)應由(you)土(tu)(tu)木工程師決定。但最(zui)大土(tu)(tu)倉壓力(li)值(zhi)一般(ban)不能大于(yu)3bar,否則有(you)可能損(sun)壞主軸承密封(feng)。
2)若(ruo)壓力(li)大(da)時可以(yi)采取(qu)以(yi)下幾(ji)個措施來(lai)降低壓力(li):a.加快(kuai)螺旋輸送(song)機的轉速,增(zeng)加出渣(zha)速度(du),降低土(tu)倉內渣(zha)土(tu)的高度(du)。b.適(shi)當降低推(tui)(tui)進(jin)油缸(gang)的推(tui)(tui)力(li)。c.降低泡沫和(he)空氣的注入(ru)量。d.適(shi)當的排(pai)出一定量的空氣或(huo)水。
3)若壓(ya)力(li)小(xiao)時(shi)可以(yi)采(cai)取以(yi)下幾個措(cuo)施來增(zeng)大壓(ya)力(li):a.降(jiang)低螺(luo)旋輸送機的轉速(su),降(jiang)低出渣速(su)度(du),增(zeng)加土(tu)倉內渣土(tu)的高度(du)。b.適(shi)當增(zeng)大推進(jin)油缸(gang)的推力(li)。c.增(zeng)大泡沫和空氣(qi)的注入量。
4)增大(da)或降低(di)土倉內的(de)壓力是(shi)(shi)通過(guo)幾種(zhong)辦法(fa)的(de)綜合運用來調整的(de),調節時(shi)要綜合考(kao)慮(lv)幾種(zhong)方法(fa)對盾構施工(gong)的(de)影響,如考(kao)慮(lv)到掘進(jin)的(de)速(su)度、對管片的(de)保護以(yi)及(ji)是(shi)(shi)否會發生噴(pen)涌等(deng)因素是(shi)(shi)必須考(kao)慮(lv)的(de)。
5、推進方向的調整
1)采用(yong)自動導向系統和人工測量(liang)輔助進行盾構(gou)姿態監測
2)采用分區(qu)調整盾構(gou)推進(jin)油(you)缸推力控制盾構(gou)掘進(jin)方向
3)掘(jue)進姿態的調(diao)整與糾偏(pian)的方法
6、盾尾間隙控制
當(dang)油(you)缸(gang)(gang)行(xing)(xing)程(cheng)比較大時,安裝(zhuang)的管(guan)片對(dui)盾尾間隙會產生(sheng)相當(dang)明顯的影響。例(li)如,推進油(you)缸(gang)(gang)左(zuo)右(you)行(xing)(xing)程(cheng)差為30mm,現在安裝(zhuang)一環(寬1.5m)標準環,則油(you)缸(gang)(gang)行(xing)(xing)程(cheng)較小一側的盾尾間隙就會減少30/5.7×1.5=8mm因此,油(you)缸(gang)(gang)行(xing)(xing)程(cheng)與盾尾問隙之(zhi)間有一個簡單的近(jin)似公式:盾尾間隙變化量≈油(you)缸(gang)(gang)行(xing)(xing)程(cheng)差/4
7、鉸接缸操作
鉸接(jie)缸的(de)(de)(de)作用是(shi)使盾(dun)(dun)構(gou)能夠很好的(de)(de)(de)適應蛇行前進(jin),特別是(shi)更好的(de)(de)(de)適應曲線掘進(jin)。當旋鈕在拖(tuo)拉(la)位(wei)(wei)時盾(dun)(dun)尾(wei)縮(suo)回(hui),當處于保持位(wei)(wei)時鉸接(jie)油缸處于鎖定位(wei)(wei),當處于釋放位(wei)(wei)時,鉸接(jie)油缸處于浮動位(wei)(wei),此時盾(dun)(dun)尾(wei)能根據前盾(dun)(dun)和管片(pian)的(de)(de)(de)位(wei)(wei)置自(zi)動調整姿態。
8、其它輔助措施的操作
1)泡(pao)沫系統的操(cao)(cao)作:泡(pao)沫系統一(yi)般(ban)有(you)三種操(cao)(cao)作模(mo)式(shi),即自(zi)動(dong)(dong)、半(ban)自(zi)動(dong)(dong)、手(shou)動(dong)(dong),當各種條件(jian)都比較理(li)想時(shi)可以(yi)采用(yong)自(zi)動(dong)(dong)模(mo)式(shi),否(fou)則就要采用(yong)半(ban)自(zi)動(dong)(dong)或(huo)手(shou)動(dong)(dong)模(mo)式(shi)。當采用(yong)半(ban)自(zi)動(dong)(dong)或(huo)手(shou)動(dong)(dong)模(mo)式(shi)時(shi),操(cao)(cao)作司機根(gen)據(ju)盾構綜合參數(shu)如刀盤扭矩、土倉壓力及出渣情況等,依據(ju)個人的經驗對泡(pao)沫劑或(huo)空氣(qi)的流(liu)量(liang)進(jin)行手(shou)動(dong)(dong)調(diao)節,一(yi)般(ban)按“+”鈕增大流(liu)量(liang),按“-”鈕減(jian)小流(liu)量(liang)。當掘(jue)進(jin)結束時(shi)按停(ting)止(zhi)鈕停(ting)止(zhi)泡(pao)沫系統。
2)膨(peng)(peng)(peng)(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)系統的(de)操(cao)作:膨(peng)(peng)(peng)(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)的(de)作用也是(shi)為了改善渣(zha)土(tu)(tu)的(de)特性,使(shi)其更利(li)于掘進和出渣(zha)。當(dang)(dang)需要使(shi)用膨(peng)(peng)(peng)(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)時(shi),首先要在洞外將膨(peng)(peng)(peng)(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)攪(jiao)拌好并輸送(song)到洞內(nei)的(de)膨(peng)(peng)(peng)(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)罐(guan)內(nei),然后啟動攪(jiao)拌泵(beng)(beng)和輸送(song)泵(beng)(beng),并調整膨(peng)(peng)(peng)(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)的(de)泵(beng)(beng)送(song)流量(liang)即可(ke)。停(ting)止輸送(song)時(shi)直(zhi)接停(ting)止輸送(song)泵(beng)(beng),但當(dang)(dang)罐(guan)內(nei)還有(you)膨(peng)(peng)(peng)(peng)潤(run)(run)(run)土(tu)(tu)時(shi)一般(ban)不要停(ting)止攪(jiao)拌泵(beng)(beng)。
9、掘進結束
當(dang)掘(jue)(jue)進結束時,按以下順(shun)序停(ting)止掘(jue)(jue)進:
1)停止推進系(xi)統。
2)逐(zhu)步降低螺(luo)旋輸送機的(de)轉(zhuan)速至零(ling),停(ting)止螺(luo)旋輸送機。
3)關閉(bi)螺旋輸送(song)機(ji)后(hou)渣(zha)門(men)。
4)停止(zhi)皮帶輸送機。
5)若(ruo)刀(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)驅動(dong)壓(ya)力較大,則(ze)可持續(xu)轉動(dong)刀(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)適當的攪(jiao)拌土(tu)倉內(nei)渣土(tu),當驅動(dong)壓(ya)力降(jiang)低至一(yi)定程(cheng)度(du)時減小(xiao)刀(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)轉速至零,并停止刀(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)轉動(dong)。這樣利于(yu)下次刀(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)啟動(dong)時扭矩不至于(yu)太(tai)大。
6)若(ruo)馬(ma)上準備安裝管片,則按下管片安裝按鈕。
7)依次停止主驅動(dong)泵(beng)(beng)(beng)、補(bu)油(you)泵(beng)(beng)(beng)、螺旋輸送機泵(beng)(beng)(beng)、控制泵(beng)(beng)(beng)、油(you)脂密封(feng)系統(tong)、齒輪(lun)油(you)泵(beng)(beng)(beng)、泡沫(mo)系統(tong)。
8)若馬(ma)上(shang)安裝(zhuang)管片,可(ke)以暫不關閉(bi)推進系統油泵和輔助(zhu)油泵,否則關閉(bi)之(zhi)。
9)通知有(you)關人員進行下一工(gong)序的工(gong)作。