一、盾構機是干什么用的
盾(dun)(dun)構(gou)機(ji),全名叫(jiao)盾(dun)(dun)構(gou)隧道(dao)掘進(jin)機(ji),是一種(zhong)隧道(dao)掘進(jin)的(de)專(zhuan)用(yong)工程機(ji)械,現代盾(dun)(dun)構(gou)掘進(jin)機(ji)集(ji)光、機(ji)、電、液、傳感、信(xin)息技術于一體(ti),具有開挖切削土(tu)體(ti)、輸送土(tu)碴(cha)、拼裝(zhuang)隧道(dao)襯砌、測量(liang)導向(xiang)糾偏(pian)等(deng)功(gong)能,涉(she)及地(di)質(zhi)、土(tu)木、機(ji)械、力(li)學、液壓(ya)、電氣、控制、測量(liang)等(deng)多門學科技術,而且要(yao)按照不(bu)同(tong)的(de)地(di)質(zhi)進(jin)行(xing)“量(liang)體(ti)裁衣”式的(de)設(she)計(ji)制造,可靠性要(yao)求極高(gao)。盾(dun)(dun)構(gou)掘進(jin)機(ji)已(yi)廣(guang)泛用(yong)于地(di)鐵(tie)、鐵(tie)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)(de)基(ji)本工作原理(li)就是一(yi)個(ge)圓(yuan)柱(zhu)體(ti)的(de)(de)鋼組(zu)件(jian)(jian)沿(yan)隧(sui)洞軸線(xian)邊向前推進(jin)邊對(dui)(dui)土(tu)壤(rang)進(jin)行挖掘。該圓(yuan)柱(zhu)體(ti)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)殼體(ti)即護(hu)盾,它對(dui)(dui)挖掘出的(de)(de)還(huan)未襯(chen)砌(qi)的(de)(de)隧(sui)洞段(duan)起著臨時(shi)支撐的(de)(de)作用(yong),承受(shou)周圍土(tu)層(ceng)的(de)(de)壓力,有時(shi)還(huan)承受(shou)地下(xia)水壓以(yi)及將地下(xia)水擋(dang)在(zai)外面。挖掘、排土(tu)、襯(chen)砌(qi)等作業在(zai)護(hu)盾的(de)(de)掩護(hu)下(xia)進(jin)行。
三、盾構機的操作流程
1、開機前準備
在掘(jue)進(jin)(jin)操作(zuo)前需要對設備進(jin)(jin)行機械、電、氣和液壓(ya)等系統(tong)的檢查,確保各系統(tong)無故障或者無故障隱患時(shi)方可進(jin)(jin)行掘(jue)進(jin)(jin)操作(zuo)。
2、開機
1)確認(ren)外(wai)循(xun)環(huan)(huan)水已供應,啟動內(nei)循(xun)環(huan)(huan)水泵。
2)確認(ren)空(kong)壓(ya)機(ji)冷卻水閥門處(chu)于打開狀態,啟動空(kong)壓(ya)機(ji)。
3)根據工程(cheng)要求(qiu)選擇(ze)盾尾油脂密封的控制模(mo)式,即選擇(ze)采(cai)用行(xing)程(cheng)控制還是采(cai)用壓力控制模(mo)式。
4)在(zai)“報警系統(tong)”界面,檢查是否存在(zai)當(dang)前錯誤(wu)報警,若有(you),首先處理之。
5)將面板的螺旋(xuan)(xuan)輸(shu)送機轉(zhuan)速(su)調(diao)節旋(xuan)(xuan)扭(niu)(niu)(niu)、刀盤(pan)轉(zhuan)速(su)調(diao)節旋(xuan)(xuan)扭(niu)(niu)(niu)、推進(jin)油缸壓力調(diao)節旋(xuan)(xuan)扭(niu)(niu)(niu)、盾構推進(jin)速(su)度旋(xuan)(xuan)扭(niu)(niu)(niu)等調(diao)至最小(xiao)位。
6)啟(qi)動(dong)液壓泵(beng)站過濾冷卻泵(beng),并(bing)注意(yi)泵(beng)啟(qi)動(dong)是否(fou)正常(chang),包括其(qi)啟(qi)動(dong)聲音及振(zhen)動(dong)情況等。以下每一個泵(beng)啟(qi)動(dong)時(shi)均需注意(yi)其(qi)啟(qi)動(dong)情況。
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)上位機“變頻驅動”界面選取“滑差控制”模式,至少選擇一組對稱(cheng)電機。
9)依次啟動(dong)推進泵(beng)及輔助泵(beng)。
10)選擇(ze)手(shou)動(dong)或半自動(dong)或自動(dong)方式啟動(dong)泡沫系統(tong)。
11)啟動(dong)盾尾油脂密封泵,并選(xuan)擇自動(dong)位。
3、掘進
1)啟動皮帶輸送機
2)啟動刀盤
3)啟動螺旋(xuan)輸(shu)送機
4)按下推進(jin)(jin)按鈕,并(bing)根據導向系(xi)統屏幕上指示的(de)盾構姿態調整(zheng)四組油缸的(de)壓(ya)力(li)至適當的(de)值(zhi),并(bing)逐漸增(zeng)大推進(jin)(jin)系(xi)統的(de)整(zheng)體推進(jin)(jin)速度。
5)至此盾(dun)構動(dong)力部分啟動(dong)完(wan)畢,開始掘進。
4、土倉壓力的調整
1)如(ru)果開挖地(di)層(ceng)穩定性不(bu)好或(huo)有較大的地(di)下水時,需采用(yong)土壓平衡模式(即EPB模式)。此時需根據前面地(di)層(ceng)的不(bu)同(tong)(tong)來(lai)保持不(bu)同(tong)(tong)的土倉壓力,具(ju)體壓力值應由土木工程師決(jue)定。但(dan)最大土倉壓力值一般不(bu)能大于3bar,否則有可(ke)能損壞(huai)主軸承(cheng)密封(feng)。
2)若壓力大時可以(yi)(yi)采取(qu)以(yi)(yi)下幾個措施來降(jiang)(jiang)低壓力:a.加快螺(luo)旋輸送(song)機的(de)轉(zhuan)速(su),增加出(chu)(chu)渣速(su)度,降(jiang)(jiang)低土(tu)倉內(nei)渣土(tu)的(de)高度。b.適(shi)當降(jiang)(jiang)低推(tui)進油缸的(de)推(tui)力。c.降(jiang)(jiang)低泡沫和空(kong)氣的(de)注入量。d.適(shi)當的(de)排出(chu)(chu)一(yi)定量的(de)空(kong)氣或水。
3)若(ruo)壓力小時可(ke)以(yi)采取以(yi)下幾個措施來(lai)增大壓力:a.降(jiang)低(di)螺旋輸送機的(de)(de)(de)轉速(su),降(jiang)低(di)出渣速(su)度,增加土倉內渣土的(de)(de)(de)高度。b.適當增大推進油缸的(de)(de)(de)推力。c.增大泡沫和空氣的(de)(de)(de)注(zhu)入量。
4)增大(da)或(huo)降低土(tu)倉內(nei)的壓力是(shi)通(tong)過(guo)幾種辦法的綜合運用(yong)來(lai)調整(zheng)的,調節(jie)時要綜合考(kao)慮(lv)幾種方法對盾構(gou)施工(gong)的影響,如考(kao)慮(lv)到掘進的速度、對管(guan)片的保護以及是(shi)否會發生噴涌(yong)等因素(su)是(shi)必須考(kao)慮(lv)的。
5、推進方向的調整
1)采用自動導向系(xi)統(tong)和人(ren)工測(ce)量輔助進行(xing)盾構姿態監測(ce)
2)采用分區調整(zheng)盾構推(tui)進油缸推(tui)力(li)控制(zhi)盾構掘(jue)進方向
3)掘進姿態的(de)(de)調整與(yu)糾偏(pian)的(de)(de)方法(fa)
6、盾尾間隙控制
當(dang)油(you)(you)缸(gang)行程(cheng)(cheng)比(bi)較(jiao)大時,安裝的(de)管(guan)片對盾(dun)尾(wei)間隙(xi)(xi)會產(chan)生相當(dang)明顯的(de)影響。例如,推進油(you)(you)缸(gang)左(zuo)右行程(cheng)(cheng)差(cha)(cha)為30mm,現在安裝一(yi)環(huan)(寬1.5m)標準(zhun)環(huan),則油(you)(you)缸(gang)行程(cheng)(cheng)較(jiao)小一(yi)側(ce)的(de)盾(dun)尾(wei)間隙(xi)(xi)就會減(jian)少30/5.7×1.5=8mm因此,油(you)(you)缸(gang)行程(cheng)(cheng)與盾(dun)尾(wei)問隙(xi)(xi)之間有(you)一(yi)個簡單(dan)的(de)近(jin)似公式:盾(dun)尾(wei)間隙(xi)(xi)變化量≈油(you)(you)缸(gang)行程(cheng)(cheng)差(cha)(cha)/4
7、鉸接缸操作
鉸(jiao)接(jie)(jie)缸的(de)作(zuo)用(yong)是使(shi)盾(dun)構能夠很好(hao)的(de)適(shi)應蛇行前進(jin),特別(bie)是更好(hao)的(de)適(shi)應曲線掘進(jin)。當旋(xuan)鈕在拖拉位(wei)時盾(dun)尾縮回,當處(chu)(chu)于(yu)保持位(wei)時鉸(jiao)接(jie)(jie)油(you)缸處(chu)(chu)于(yu)鎖(suo)定(ding)位(wei),當處(chu)(chu)于(yu)釋放位(wei)時,鉸(jiao)接(jie)(jie)油(you)缸處(chu)(chu)于(yu)浮動位(wei),此時盾(dun)尾能根據前盾(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(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)操作(zuo)(zuo):泡(pao)沫(mo)系(xi)(xi)(xi)統一般(ban)有三種(zhong)操作(zuo)(zuo)模(mo)(mo)式,即自動(dong)(dong)、半(ban)自動(dong)(dong)、手動(dong)(dong),當各種(zhong)條(tiao)件都比較理想(xiang)時(shi)可以(yi)采用(yong)(yong)自動(dong)(dong)模(mo)(mo)式,否則(ze)就(jiu)要采用(yong)(yong)半(ban)自動(dong)(dong)或手動(dong)(dong)模(mo)(mo)式。當采用(yong)(yong)半(ban)自動(dong)(dong)或手動(dong)(dong)模(mo)(mo)式時(shi),操作(zuo)(zuo)司(si)機根據盾構(gou)綜合參數如刀盤扭矩、土倉(cang)壓力及(ji)出渣情(qing)況等,依據個人(ren)的(de)(de)(de)經驗對泡(pao)沫(mo)劑(ji)或空氣的(de)(de)(de)流量進(jin)行手動(dong)(dong)調節,一般(ban)按“+”鈕(niu)增大流量,按“-”鈕(niu)減小(xiao)流量。當掘(jue)進(jin)結束時(shi)按停止鈕(niu)停止泡(pao)沫(mo)系(xi)(xi)(xi)統。
2)膨潤土(tu)(tu)(tu)系統的(de)操作:膨潤土(tu)(tu)(tu)的(de)作用也是為了(le)改善(shan)渣土(tu)(tu)(tu)的(de)特性,使(shi)其更利于掘進和(he)出渣。當(dang)需(xu)要(yao)(yao)使(shi)用膨潤土(tu)(tu)(tu)時(shi),首(shou)先要(yao)(yao)在洞外將(jiang)膨潤土(tu)(tu)(tu)攪拌(ban)好并輸(shu)(shu)送(song)到洞內(nei)的(de)膨潤土(tu)(tu)(tu)罐(guan)內(nei),然后啟動攪拌(ban)泵和(he)輸(shu)(shu)送(song)泵,并調(diao)整膨潤土(tu)(tu)(tu)的(de)泵送(song)流量即可(ke)。停(ting)止(zhi)輸(shu)(shu)送(song)時(shi)直接(jie)停(ting)止(zhi)輸(shu)(shu)送(song)泵,但當(dang)罐(guan)內(nei)還有膨潤土(tu)(tu)(tu)時(shi)一般不要(yao)(yao)停(ting)止(zhi)攪拌(ban)泵。
9、掘進結束
當(dang)掘(jue)進結束時(shi),按以下順序(xu)停止掘(jue)進:
1)停止推進系統。
2)逐步降低螺(luo)旋輸送(song)機的轉速至零,停止(zhi)螺(luo)旋輸送(song)機。
3)關閉螺旋輸(shu)送機后渣門(men)。
4)停(ting)止皮帶輸(shu)送機。
5)若刀(dao)(dao)盤(pan)驅動(dong)(dong)壓力較大,則可(ke)持(chi)續(xu)轉動(dong)(dong)刀(dao)(dao)盤(pan)適當的攪拌(ban)土倉內渣土,當驅動(dong)(dong)壓力降低至一(yi)定程度時(shi)減小刀(dao)(dao)盤(pan)轉速至零,并(bing)停止刀(dao)(dao)盤(pan)轉動(dong)(dong)。這樣利(li)于下次刀(dao)(dao)盤(pan)啟(qi)動(dong)(dong)時(shi)扭矩不至于太(tai)大。
6)若馬上準備安裝管(guan)(guan)片(pian),則按下管(guan)(guan)片(pian)安裝按鈕。
7)依次停止主驅(qu)動泵(beng)(beng)、補油(you)泵(beng)(beng)、螺旋輸送機泵(beng)(beng)、控(kong)制泵(beng)(beng)、油(you)脂密(mi)封系(xi)統、齒輪油(you)泵(beng)(beng)、泡(pao)沫系(xi)統。
8)若馬(ma)上安裝管片,可以(yi)暫不關閉(bi)推進系統油泵(beng)和輔助油泵(beng),否則關閉(bi)之(zhi)。
9)通(tong)知(zhi)有關人員進行(xing)下一工序的工作。