盾构机的操作流程 盾构机施工注意事项

一、盾构机的操作流程

1、开机前准备

在掘进操作前需要对设备进行机械、电、气和液压等系统的检查，确保各系统无故障或者无故障隐患时方可进行掘进操作。

1）确保各操作系统的参数已设定在合理范围内。

2）检查延伸水管、电缆连接正常。

3）检查供电是否正常。

4）检查循环水压力是否正常。

5）检查滤清器是否正常。

6）检查皮带输送机、皮带是否正常。

7）检查空压机运行是否正常。

8）检查油箱油位是否正常。

9）检查油脂系统油位是否正常。

10）检查泡沫剂液位是否正常。

11）检查注浆系统是否已准备好并运行正常。

12）检查后配套轨道是否正常。

13）检查出渣系统是否已准备就绪。

14）检查盾构操作面板状态：开机前应使螺旋输送机前仓门处于开启位，螺旋输送机的螺杆应伸出，管片安装按钮应无效，无其它报警指示。

15）检查导向系统是否工作正常。若以上检查存在问题，首先处理或解决问题，然后再准备开机。

16）请示土木工程师并记录有关盾构掘进所需要的相关参数，如掘进模式土仓保持压力，线路数据，注浆压力等。

17）请示机械工程师并记录有关盾构掘进的设备参数。

18）若需要则根据土木工程师和机械工程师的指令修改盾构参数。

2、开机

1）确认外循环水已供应，启动内循环水泵。

2）确认空压机冷却水阀门处于打开状态，启动空压机。

3）根据工程要求选择盾尾油脂密封的控制模式，即选择采用行程控制还是采用压力控制模式。

4）在“报警系统”界面，检查是否存在当前错误报警，若有，首先处理之。

5）将面板的螺旋输送机转速调节旋扭、刀盘转速调节旋扭、推进油缸压力调节旋扭、盾构推进速度旋扭等调至最小位。

6）启动液压泵站过滤冷却泵，并注意泵启动是否正常，包括其启动声音及振动情况等。以下每一个泵启动时均需注意其启动情况。

7）依次启动润滑脂泵（EP2）、齿轮油泵、HBW泵。

8）上位机“变频驱动”界面选取“滑差控制”模式，至少选择一组对称电机。

9）依次启动推进泵及辅助泵。

10）选择手动或半自动或自动方式启动泡沫系统。

11）启动盾尾油脂密封泵，并选择自动位。

3、掘进

1）启动皮带输送机

2）启动刀盘

根据导向系统面板上显示的盾构目前旋转状态选择盾构旋向按钮，一般选择能够纠正盾构转向的旋转方向。

选择刀盘启动按扭，当启动绿色按钮常亮后，慢慢右旋刀盘转速控制旋钮，使刀盘转速逐渐稳定在值班工程师要求的转速范围。严禁旋转旋钮过快，以免造成过大机械冲击，损坏机械设备。此时注意主驱动扭矩变化，若因扭矩过高而使刀盘启动停止，则先把电位器旋钮左旋至最小再重新启动。

3）启动螺旋输送机

慢慢开启螺旋输送机的后仓门。

启动螺旋输送机按钮，并逐渐增大螺旋输送机的转速。

4）按下推进按钮，并根据导向系统屏幕上指示的盾构姿态调整四组油缸的压力至适当的值，并逐渐增大推进系统的整体推进速度。

5）至此盾构动力部分启动完毕，开始掘进。

4、土仓压力的调整

1）如果开挖地层稳定性不好或有较大的地下水时，需采用土压平衡模式（即EPB模式）。此时需根据前面地层的不同来保持不同的土仓压力，具体压力值应由土木工程师决定。但最大土仓压力值一般不能大于3bar，否则有可能损坏主轴承密封。

2）若压力大时可以采取以下几个措施来降低压力：a.加快螺旋输送机的转速，增加出渣速度，降低土仓内渣土的高度。b.适当降低推进油缸的推力。c.降低泡沫和空气的注入量。d.适当的排出一定量的空气或水。

3）若压力小时可以采取以下几个措施来增大压力：a.降低螺旋输送机的转速，降低出渣速度，增加土仓内渣土的高度。b.适当增大推进油缸的推力。c.增大泡沫和空气的注入量。

4）增大或降低土仓内的压力是通过几种办法的综合运用来调整的，调节时要综合考虑几种方法对盾构施工的影响，如考虑到掘进的速度、对管片的保护以及是否会发生喷涌等因素是必须考虑的。

5、推进方向的调整

1）采用自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测

自动导向系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够适时显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。

随着盾构推进，导向系统的测量仪器及后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。

2）采用分区调整盾构推进油缸推力控制盾构掘进方向

根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。盾构方向的调整是通过推进系统几组油缸的不同压力来进行调节的。一般调节的原则是：使盾构的掘进方向趋向隧道的理论中心线。

调节盾构推进油缸每组压力对盾构掘进方向的影响一般是：当盾构油缸左侧压力大于右侧时，盾构姿态自左向右摆。当上侧压力大于下侧压力时，盾构姿态自上向下摆。依次类推即可调整盾构的姿态

当盾构处于水平线路掘进时，应使盾构保持稍向上的掘进姿态，以纠正盾构因自重而产生的低头现象。

3）掘进姿态的调整与纠偏的方法

在实际施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并达到管理警戒值。在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差。在线路变坡段或急弯段掘进，有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。

6、盾尾间隙控制

当油缸行程比较大时，安装的管片对盾尾间隙会产生相当明显的影响。例如，推进油缸左右行程差为30mm，现在安装一环（宽1.5m）标准环，则油缸行程较小一侧的盾尾间隙就会减少30/5.7×1.5=8mm因此，油缸行程与盾尾问隙之间有一个简单的近似公式：盾尾间隙变化量≈油缸行程差／4

7、铰接缸操作

铰接缸的作用是使盾构能够很好的适应蛇行前进，特别是更好的适应曲线掘进。当旋钮在拖拉位时盾尾缩回，当处于保持位时铰接油缸处于锁定位，当处于释放位时，铰接油缸处于浮动位，此时盾尾能根据前盾和管片的位置自动调整姿态。

8、其它辅助措施的操作

1）泡沫系统的操作：泡沫系统一般有三种操作模式，即自动、半自动、手动，当各种条件都比较理想时可以采用自动模式，否则就要采用半自动或手动模式。当采用半自动或手动模式时，操作司机根据盾构综合参数如刀盘扭矩、土仓压力及出渣情况等，依据个人的经验对泡沫剂或空气的流量进行手动调节，一般按“+”钮增大流量，按“-”钮减小流量。当掘进结束时按停止钮停止泡沫系统。

2）膨润土系统的操作：膨润土的作用也是为了改善渣土的特性，使其更利于掘进和出渣。当需要使用膨润土时，首先要在洞外将膨润土搅拌好并输送到洞内的膨润土罐内，然后启动搅拌泵和输送泵，并调整膨润土的泵送流量即可。停止输送时直接停止输送泵，但当罐内还有膨润土时一般不要停止搅拌泵。

9、掘进结束

当掘进结束时，按以下顺序停止掘进：

1）停止推进系统。

2）逐步降低螺旋输送机的转速至零，停止螺旋输送机。

3）关闭螺旋输送机后渣门。

4）停止皮带输送机。

5）若刀盘驱动压力较大，则可持续转动刀盘适当的搅拌土仓内渣土，当驱动压力降低至一定程度时减小刀盘转速至零，并停止刀盘转动。这样利于下次刀盘启动时扭矩不至于太大。

6）若马上准备安装管片，则按下管片安装按钮。

7）依次停止主驱动泵、补油泵、螺旋输送机泵、控制泵、油脂密封系统、齿轮油泵、泡沫系统。

8）若马上安装管片，可以暂不关闭推进系统油泵和辅助油泵，否则关闭之。

9）通知有关人员进行下一工序的工作。

二、盾构机施工注意事项

1、操作人员必须经过安全技术培训，考核合格后方可上岗。

2、进入施工现场必须按规定佩戴劳保用品。

3、施工现场严禁吸烟。

4、严禁擅自拆改安全装置。

5、进出隧道必须走人行道，避让过往车辆，严禁搭乘运输车辆。当隧道断面较小，设置专用人行道有困难时，作业人员必须在车辆停驶后方可进出隧道。

6、在洞内狭窄的平台上作业，运输车辆通过时可能发生碰撞、挤压等伤害。

7、洞内岩土可能释放出有毒有害气体，施工前需要了解地质条件，对于可能存在沼气等危害生命气体的地层，需要进行有毒有害气体检测，确认安全方可进入。

8、隧道较长时需要开启通风系统调节洞内空气，特别是盾构机头位置，环节潮湿闷热，要保持通风。

9、由于洞内没有无线网络信号，盾构操作室内必须引入有线电话，保证通讯畅通。

10、盾构设备电器在潮湿环境下容易发生故障，需要在订货时明确抵抗潮湿环境的标准等级。掘进中加强通风，给设备也提供较好的工作环境。

11、盾构机内电器、液压设备多，防范漏电、触电是重要内容。

12、在潮湿钢板上行走需要注意防滑。洞内的走道板采用钢板网的，经常会破损，破损处要及时修补。

13、洞内要保证正常照明和应急照明，注意脚下不踏空。

14、隧道内电瓶车轨道间距需要经常检查调整，防止电瓶车、土车脱轨造成伤害。