盾构工作总结

盾构工作总结（共10篇）

1.盾构工作总结 篇一

篇一：盾构培训总结docx 浅谈盾构陈国全

盾构在我国发展迅速，尤其是近些年的城市轨道交通建设，盾构显得尤为重要，盾构是集隧道施工中的开挖、出土、支护、衬砌等多项作业于一体的联合施工机械，其将隧道的施工过程形成了工厂化的流水性作业。机械专业性强，人工操作少，施工方便等明显特点。盾构的分类：

盾构的分类方法很多，常见的有两种分类方法：根据施工环境的不同，盾构的“类型”分为软土盾构和复合盾构两类。

软土盾构是指适用于未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强风化围岩条件下的一类盾构。软土盾构的主要特点是刀盘仅安装切刀和刮刀，无需滚刀。

复合盾构是指既适用于软土、又适用于硬岩的一类盾构，主要用于既有软土又有硬岩的复杂地层施工。复合盾构的主要特点是刀盘既安装有切刀和刮刀，又安装有滚刀 盾构按支护地层的形式主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式五种机型。目前应用最广的是土压平衡盾构(土压平衡支护式)和泥水盾构(泥浆支护式)两种机型。

土压平衡盾构的工作原理：土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，在刀盘的旋转作用下，刀具切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠盾构千斤顶的推力通过隔板给土仓内的土碴加压，使土压作用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。

泥水平衡盾构的工作原理:泥水加压平衡盾构（slurry pressure balance shield），简称spb盾构或泥水盾构。是在机械式盾构的前部设置隔板，与刀盘之间形成泥水仓,开挖面的稳定是将泥浆送入泥水仓内，在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整，再输送到开挖面。泥水盾构根据泥水仓构造形式和对泥浆压力的控制方式的不同，泥水盾构分为:1.直接控制型 2.间接控制型.德国采用间接控制型泥水盾构，其泥水系统由泥浆和空气双重回路组成。在盾构的泥水仓内插装一道半隔板，在半隔板前充以压力泥浆，在半隔板后面盾构轴心线以上部分充以压缩空气，形成空气缓冲层，气压作用在半隔板后面与泥浆的接触面上，由于接触面上气、液具有相同压力，因此只要调节空气压力，就可以确定和保持在开挖面上相应的泥浆支护压力。

土压平衡盾构的三种工作模式： 根据地质条件、水位和压力情况，盾构机有敞开式、闭合（epb）式和半敞开式三种掘进模式。1)敞开式：在前方掌子面足够稳定并且涌水能够被控制，可以采用“敞开式”作业。2)半敞开式：用于含水，且水压为1～1.5bar，掌子面可以稳定的地层中。半敞开式作业时隧道掘进速度近似于敞开式作业。3)epb模式：用于围岩不稳定、水压压力高、水量大时。采用epb模式施工时，可以用泡沫系统改善碴土的流动情况。土压平衡盾构的构成：盾构机主要由9大部分组成，他们分别是刀盘、盾体、主驱动、人舱、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。

刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体。刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具或软土刀具。土压平衡盾构的刀盘有两种形式：1）面板式 2）辐条式。

盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状筒体，呈前大后小锥形分布。中盾和前盾通过法兰以螺栓连接。中盾内侧的周边位置装有推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后部已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力。推进油缸按照安装布置被分成 a、b、c、d四组，掘进过程中，在操作室中可单独控制每一组油缸的压力，这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。盾尾通过铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接方式使盾构机易于转向。铰接方式分为主动铰接和被动铰接两种方式。

主驱动有液压驱动和电机驱动两种形式。液压驱动主要用在直径较小的盾构上，大直径盾构一般都采用电机驱动。安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油，用来强制润滑主齿轮箱，该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。人舱装在前盾上，包括主舱和副舱两部分，在掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检查及更换刀具时，需要使用人舱。由于盾构施工中泥土的自稳性差，为了避免开挖面的坍塌，必须在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压，这样工作人员在进出泥土仓时，就存在一个适应泥土仓中压力的问题，通过调整气闸前室和主室的压力，就可以使工作人员适应常压和开挖仓压力之间的变化。但要注意：只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员，才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。

管片拼装机是盾构实现管片拼装、超前钻孔、刀具输送等功能的重要部件，是机电液高度集成的复杂运动装置，有六个方向的自由度，从而可以使管片精准就位。

盾构的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动，皮带输送机由电机驱动。碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上，皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部，落入等候的碴土车的土箱中，土箱装满后，由电瓶车牵引沿轨道水平运至盾构竖井，龙门吊将土箱垂直吊至地面，并倒入碴坑中，并由自卸汽车运输至指定的弃碴场。

后配套装置主要由以下几部分组成：管片运输设备、后配套台车及其上面安装的盾构机操作所需的操作室、电气部件、液压部件等。

盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电动机、插座、照明、接地等。电器系统最小保护等级为ip55级。主供电电缆安装在电缆卷筒上，10kv的高压电由地面通过高压电缆沿隧道铺设轴线到与之连接的主供电电缆上，由变压器变压力为400v、50hz的低压电进入配电柜，再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用。辅助设备包括数据采集系统、导向系统、油脂润滑系统、注浆装置、泡沫装置、膨润土装置。主体结构介绍完毕，下面谈一谈这次盾构培训的心得体会： 1.操作方面：我们通过考察学习认识到，作为城市地铁施工，必须对地质情况有详细的了解，机械技术与土木技术密切配合，是避免地层变形，保证施工安全的基础，操作人员只有充分信任地质描述和土压数值的前提下才能进行工作。

2.对于粘性很大水量不大的地质条件加水防止刀盘粘结是一条很重要的经验，注入泡沫以增加渣土的流动性。3.人员配置，一般每班配置一个操作司机，4-5个管片安装人员，同时负责掘进时管片的倒运，注浆材料的运转，前部渣土清理等工作。机械和电器巡检工程师各一人，卸渣台车司机一人。2.保养方面：工程部要对设备性能全程跟踪，列出操作规程方案，还要制定出维修保养规程，定期监督与保养观察。对保养中发现的问题及时处理，免留后患。尽可能列出每一项设备日常操作所需要的信息，包括技术参数和极限参数；操作前准备操作顺序，安全规定，紧急情况处理；操作中的故障排除指南等项目进行填写；同时编写了交接班记录，包括设备运转的异常情况，运行参数的变化情况，运转情况，故障及处理情况，处理结果，运行检查记录，更换零部件及材料消耗清单等项目。针对维修保养，包括出现的问题及其改善情况，定期清扫部位，检查要求，紧固要求，润滑作用，常见故障的排除方法，安全注意事项等。同时编写保养记录，包括原有缺陷的改善。盾构的维护非常重要，建议派专业工程师进行保养维修，定期检查，对待这个问题，不能有丝毫的马虎，认真对待。建议吸引一批专业的有经验机械工程师来维护保养，以及应对机械突发故障进行维护，只有这样，机械正常运转，准备措施到位，要知道，盾构的施工重点是这台盾构的正常工作，所有的工作是以盾构为核心，只要它正常运转，不出问题，我们的整体施工才能稳定向前，为我们带来更大的效益。篇二：地铁盾构培训心得体会 地铁盾构培训心得体会

本次局里组织的为期三天的地铁盾构技术培训已经圆满的结束了，进行讲座的专家都是二航局在地铁盾构方面的权威，拥有很丰富的理论和实践经验。培训内容共分为六个方面：地铁盾构设备选型和应用、地铁盾构隧道工程施工工艺、地铁盾构隧道施工关键技术、地铁盾构隧道施工风险和对策、地铁盾构隧道常见质量问题与预防、地铁盾构隧道安全管理与预防。地铁盾构是一门复杂的技术，就盾构机的选型来说，依据开挖面稳定状态分为敞开式和封闭式，其中封闭式中的土压平衡式和泥水平衡式是目前常规的盾构机选择。土压平衡盾构机的掘进机理是土压平衡的建立，盾构机在掘进过程中，切削下来的泥土充满土仓产生的压力能够抵抗挖掘面的土压和地下水压力，使挖掘面保持稳定，达成动态平衡叫土压平衡。形成土压平衡的关键是土仓内的泥土必须具有流动性，以传递压力到盾构隔仓板的压力传感器上。通过调节掘进速度和螺旋机出土速度来控制其平衡。泥水平衡盾构机的掘进机理主要是利用泥水压力与地下水压力之差，将泥水渗入到开挖面土体中，泥水中悬浮的颗粒随着泥水渗入到土体颗粒的空隙中，在阻塞和架桥效应作用下，渗入到土体颗粒间形成一定比例的悬浮颗粒受分子间的作用被捕获，并聚集在土粒与泥水的接触表面，从而形成泥膜。随着时间的推移，泥膜的厚度不断增大，渗透抵抗力逐渐增强。当泥膜的渗透抵抗力大于正面土压力时，对施加一定压力的泥水产生平衡效果，这种动态平衡叫做泥水平衡。在泥水盾构中，泥膜的质量是掘进平衡的关键。不管是土压盾构还是泥水盾构，都必须控制好水土压力的平衡和出土速度与推进速度的平衡，与此同时还要保证挖掘面和盾构姿态的稳定。

由于盾构机的平衡方式和出土方式的不同，其所适用的地质情况也会有不同，然而地下的条件十分复杂，并不一定是单一的地质情况，所以在盾构机选型时我们根据地质条件、岩性、土力学参数、周边环境和场地条件等一些因素综合考虑确定。

在盾构掘进中我们常常会遇到一些复杂的地质条件，如盾构穿越软硬不均地层、穿越砂层淤泥层、通过断裂带地层、穿越球状风化地层、穿越硬岩地层，当遇到这样的地质情况时需要采取一定的措施才能顺利的掘进：

当遇到软硬不均地层时，要结合地质资料，事先探明上软下硬地层的软硬情况，如果软硬差太大、软岩极不稳定、岩石强度太高（>140mpa），可以对硬岩进行预爆破处理；注入泡沫剂或膨润土泥浆对渣土进行改良，增加渣土的流动性。泡沫和膨润土泥浆还可以保护刀盘、刀具，减少刀盘、刀具的磨损以及减小刀盘转动扭矩；重视盾构的姿态和趋势控制，合理利用超挖刀、根据盾构姿态数据及时修正推进分区压力、合理调整土仓或泥水仓压力、合理利用铰接千斤顶调整盾构姿态。

盾构需要穿越砂层、淤泥质层时，我们常常采取土压平衡模式掘进，严格控制出土量，确保土仓压力以稳定工作面，控制地表沉降；盾构掘进过程中向土仓内及刀盘面注入泡沫等添加材料，改善渣土性能，提高渣土的流动性和止水性，防止涌水流砂和发生喷涌现象，并利于螺旋输送机排土；选择合理的掘进参数，快速通过，将施工对地层的影响减到最小；运用导向系统数据和分区压力控制盾构姿态，防止盾构跑偏；保证同步注浆量，减少地层空穴，有必要紧跟二次注浆，以控制地表沉降。

盾构通过断裂带地层时，要及时将双刃滚刀更换为单刃滚刀，因为单刃滚刀比双刃滚刀接触面小、破岩能力高；采取土压平衡工况掘进，及时调整土仓压力，确保土压平衡，同时采取措施防止拼装管片时盾构机出现后退，保证工作面的土体稳定；适时调整掘进参数，防止出现过大的方向偏差，同时使岩石得到充分的切削，避免大的岩块堵塞螺旋输送机；掘进过程中向土仓内注入泥水或泡沫，减小刀盘扭矩，防止螺旋输送机堵塞和水涌入隧道；连续掘进，对地表和建筑物连续监测。并及时注浆充填管片与地层之间的环形间隙，防止土体塑性区的扩大，控制地表沉陷。

球状风化地层，俗称“孤石”，当碰到这种地质情况时，我们可以采取的技术措施有：超前钻探或地质雷达物探，以预防为主，提前采取诸如地表或洞内深孔爆破等必要的处理措施；注意观察盾构掘进的异常情况以及掘进参数的异常变化，判断是否碰上球状风化岩体，一旦发现推力加大时，盾构进尺缓慢或停滞不前，应立即停机，切不可贸然推进；以低掘进速度和高转速掘进球状风化岩体，掘进过程中随时监测刀具和刀盘受力状态，确保其不超载并观测刀盘是否受力不均，以防刀盘予以调整，然后重新掘进；如球状风化岩石在软地层随刀盘一起滚动，可利用地质超前钻机对周围软地层予以加固，然后进掘进；上述措施不能奏效，则人员通过压缩空气仓、切削仓进入开挖面，对球状风化岩体予以人工处理，如开挖面地层稳定差，则预先予以加固。

很多地区地层岩体十分坚硬，对于这样的地层情况，盾构施工技术措施有：采用单刃滚刀破岩，减少换刀次数与频率，提高施工进度，掘进过程中随时监测刀具和刀盘受力状态，确保其不超载；进入硬岩段掘进前要对盾构机进行一次全面的维修保养，以确保盾构的工作状态良好；适时合理更换刀具，以提高掘进效率，避免损伤刀盘；换刀时启动刀盘伸缩装置缩短换刀时间并在土仓更换刀具，减少换刀时间对掘进循环的影响，提高设备利用率。

在地面交通日益拥堵的今天，将地上的交通压力分散到地下也就造就了地铁的发展。地下的情况本身就具有多变性，复杂性，不可见性，这也给地铁盾构施工带来了风险。在盾构施工前我们一定要认真勘探地质条件，从盾构机选型开始做到对盾构掘进的有效控制，加强技术人员的技术管理水平也是很重要的一点。地质是基础，盾构是关键，人员是根本。篇三：盾构施工技术培训学习心得 盾构施工技术培训学习心得

2010年3月27日至4月六日在广州五羊城酒店参加了由盾构中心组织的盾构施工技术和管理培训。感觉培训内容设计充实、合理，培训时间安排紧凑，专家教授水平都很高、责任心强，大部分都是专门针对本次培训精心准备了课件，参加培训学员来自各个工地、不同的岗位，学习积极性都很高，尽管有时候为了迎合专家的时间，要在晚上或者中午加班上课，但丝毫不影响学习热情和效果。

能参加本次培训对我来说是一件很幸运的事情，收获很大，触动也很大。简要总结如下：

一、开阔眼界、认识差距

这次授课的专家中有获得国际管理大奖的“狮子洋隧道”的项目负责人，有专门进行盾构施工理论研究的大学教授，有多年施工管理经验的监理，有在新加坡、日本干过数条盾构隧道的勤于钻研和总结的技术专家，有共和国第一代隧道人、参与隧道施工验收规范及多本书籍编写的老前辈，有把it和项目管理结合得很完美的名校的老师„„，他们带给我们很多全新的视觉冲击和理论知识。比如我第一次深入了解的世界范围内盾构技术和盾构装备的发展水平，子母盾、双互盾、三盾，第一次感受到了地下工程的复杂程度是如此之深。仅就我们现在有的泥水平衡式盾构来说，就有那么多值得研究、有待提高的方面。

二、提升理论，明确方向

我们的盾构施工，在集团公司内首屈一指，这几年发展也比较快，但是，在技术方面，仍然属于头疼医头脚疼医脚的阶段，北京交大的袁大军教授讲了由他负责的《如何避免强透水层盾构施工中的劈裂（冒顶）的发生》项目，项目通过理论的分析研究，合理的计算，为盾构施工提供了合理的工艺参数，解决了盾构在通过强透水、浅覆土地层中掘进，容易发生劈裂（冒顶）的问题，确保了施工的安全顺利进行。我最深的感触是，任何一项技术措施都是有它的理论依据的，只有上升到理论，我们所做的很多技术方案才能更适用，也只有注重和加强理论分析和研究，我们才能走得更稳，走得更远。

三、增进了解，增强合力培训不仅是一个跟老师纵向交流学习的过程，更是一个学员之间互相沟通，增进了解，促进团队合力建设的好时机。

这次培训更是把这方面发挥的淋漓尽致。尤其是利用培训间隙，让参加学习的每个成员都说说自己对盾构现状的认识，开诚布公的提建议。大家在那样一种氛围下，都结合自己的岗位很坦诚的谈了很多。有一天晚上讨论到11点了，大家还是兴致很浓。如果一个团队都为了做好同一件事情努力地话，那真的是无敌的。

四、理论与实践相结合，学以致用

这次培训安排了两项实践活动，一是到海瑞克设在广州南沙区的工厂参观，我有幸仔仔细细地看了组装好的盾构机，以前虽然也多次到过盾构工地，但由于性别的原因，没有亲密的接触过盾构施工的最前沿，这次总算能跟以前在各种技术材料中见过的各种主专业名词对上了号，而不只是凭空想象了。二是到广州地铁施工的两个现场进行了学习。盾构的始发、正常掘进，泥水盾构、土压平衡盾构，不同的现场，不同的施工特点，理论与实际的结合。

五、6s管理观念深入，提升综合管理水平

这次培训的另一大特点是，充分利用有效时间，灌输先进的理念。不仅是提升理论找差距，不仅是开阔眼界定目标，还有全方位的提升争做一流的各种理念。

培训中观看了九江盾构管理的成果，一部分人分享了自己在工作中的经验和教训，内容包括竣工资料的编制、审计中容易出现的问题等等。刘广仁经理还结合自己接受过的培训，给大家讲了6s管理理念和具体的实例，先进的管理模式不仅能让全员的工作秩序化、程序化、科学化，也能给员工创造一个整洁安全的工作环境，真正实现以人为本，快乐工作。培训的收获很大，收获了知识，更收获了先进的理念，培训虽然结束了，但是学习还刚刚开始，在今后的工作中，不断地向书籍学习，向现场学习，向先进的经验学习„„，更好的指导自己的工作，也用自己学到的更好的为基层单位服务。

2.盾构工作总结 篇二

现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体, 具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。

盾构机挖掘主要靠刀盘切削来完成, 不同地质刀盘通常配备有不同数量的切刀或滚刀。为了确保切刀的耐久性, 要选择与土质相适应的切刀形状。刀刃材料通常是以钨碳化合物为主烧结超硬合金。切刀要合理排列以达到能切削整个掌子面的目的。地层为岩石或地层中存在大块卵石情况下, 安装滚刀是必不可少的, 盾构机掘进时刀盘旋转的同时启动推进千斤顶将刀盘压紧岩层, 刀盘上的滚刀一边滚动一边破岩, 刀盘旋转推力使得滚刀不断滚动前进, 从而对整个掌子面的岩石开挖。刀盘上有仿形刀装置, 此装置为液压缸驱动, 由切削刀, 液压油缸构成, 在必要时 (如纠偏, 转弯) 进行盾体外周超挖或余掘。主驱动系统有两个变量柱塞泵 (分别有两个315kW电机, 电机分别由两个软启动器驱动) , 8个液压马达 (用来驱动刀盘) , 补油泵 (75kW电机驱动) , 控制泵, 恒功率阀块, HBW油脂系统, 轴承润滑系统, 冷却水系统组成。 (1) 启动控制泵, 缓慢调节控制泵的切断阀 (顺时针增大压力) , 泵输出压力逐步升高, 控制泵的安全压力设定为8.0MPa。 (2) 启动补油泵, 再缓慢调节溢流阀, 溢流阀压力升至2.0MPa。锁紧补油泵旁路溢流阀和换油流量调节溢流阀锁紧螺母; (3) 启动冷却水泵 (主驱动有8个液压马达, 每个液压马达带一个减速器, 用来冷却减速器) 。 (4) 启动润滑油脂系统, HBW系统, 齿轮油系统) 硬件上强制给PLC一个启动信号 (不需要启主驱泵) 。选择刀盘旋转方向 (即主泵上三位四通换向阀得电情况两个泵需一致) , 观察两个主泵斜盘变化, 变化正常后再按正常程序启动主泵。 (5) 调节主驱动恒功率控制模块比例溢流阀 (该比例溢流阀是一个型号为VT3000力士乐放大板, 放大板使能端接了一个中间继电器常开触点, 刀盘启动条件满足完全满足时, 这个PLC有相应的Q点输出, 中间继电器常开触点闭合, 放大板正常工作, 通过电位计 (0~10V直流电压) 来控制放大板的输出从而控制斜盘斜率, 控制泵的排量。

螺旋输送机作用是出渣和调节土仓土压力, 螺旋叶片从土仓下部伸入土仓中取土, 将渣土输送到输送机后腹部, 通过出土闸门卸在皮带输送机上。土压平衡模式掘进时, 推进速度一定时, 通过调节出土闸门开启度和螺旋机转速变化来实现对土仓内土仓压力的调节, 保证隧道开挖面的稳定性。螺旋输送机排土口有两个由液压缸控制的出土闸门, 通过它控制螺旋输送机排土量, 开启油缸上安装有行程传感器, 根据掘进速度在操作盘上任意控制闸门开启度, 随时调节排土量实现土塞效应, 形成良好的排土止水效果, 土压平衡模式掘进时, 可起到调节土仓土压力作用。螺旋轴采用驱动端固定, 一端浮动支撑形式, 取土端外壳焊接耐磨合金条, 螺旋叶片边缘焊有硬质合金块, 叶片受渣土摩擦的一面堆焊有硬质合金条纹。动力有200kW电机, 一个变量柱塞泵, 比例换向阀, 液压马达。在主控制室启动润滑油脂系统, HBW系统, 启动螺旋输送机电机 (由软启动器驱动) , 分别启动左右转, 旋转调速旋扭 (0~10V) , 比例换向阀 (该比例换向阀的阀芯位移由VT3000力士乐比例放大板驱动) , 当给放大板的给定越大时, 放大板输出越大, 阀芯位移越大, 泵出口流量越大。

管片拼装机具有6个自由度, 包括前后移动, 旋转运动, 伸举运动和绕管片自身旋转运动。管片拼装机回转由液压马达驱动, 拼装机有以下特点: (1) 拼装机的动力装置安装在拼装机的结构件上。 (2) 拼装机前进后退, 旋转可以做到无级调速。 (3) 管片拼装机具有无线操作功能。拼装管片作业时可以在安全的地方进行操作。启动管片安装机泵, 两个比例放大板 (驱动前进后退旋转的比例阀) , 抓举头抓紧前倾后倾旋转都靠换向阀控制。管片机上有两个电气限位开关 (左右旋转限位) 。

推进系统, 推进油缸共分为四组, 每组推进油缸的压力可通过操纵控制台上的电位计手工调整 (推进掘进模式时, 通过电位计的给定, 给定通过PLC给放大板, 放大板再把信号给推进阀组的比例溢流阀, 从而控制每组的工作压力, 从而改变盾构机的姿态) 。每个推进油缸可单独选择。4组推力油缸都配备有位移传感器, 速度可通过控制台连续调整。每个推力油缸末端都有装在球窝接头上的垫块, 上面覆盖一层聚亚安酯, 确保与环均匀平滑接触。推进轴线和管片轴线共线, 目的是防止产生管片混凝土中任何应力。管片安装模式时 (管片安装机泵的旁边有一带位移传感器的比例溢流阀, 电气上有一个型号为VT-VRPA1-1X/V0/0哈威放大板, 当位移信号反馈到放大板时, 放大板有给定时, 这个给定是在上位机上设置的, 放大板才能输出, 泵才会有相应出口压力) , 可通过管片安装机遥控器或固定操作面板单独控制任何一对油缸, 以满足封顶块安装在不同的点位上。

注浆系统, 开挖土体和管片之间的间隙在盾构机掘进过程中需要持续不断地注入砂浆。后背注浆主要功能是: (1) 避免地面下沉。 (2) 维持管片衬砌环脱离盾尾后的形状, 维持衬砌环之间的密封压力。

油脂系统: (1) 盾尾油脂注入系统, 这种油脂能止水, 防止注浆材料流入的作用, 也有防止盾尾钢丝刷磨损的作用。盾构机推进过程中根据需要向盾尾钢丝刷中注入油脂。盾构机推进过程中需不断地向盾尾钢丝刷中注入具有一定压力的油脂。由于油脂的不断充填, 可以获得充足的止水效果。 (2) 润滑油脂系统, 润滑油脂系统由一个气动泵和一个多点泵组成。工作原理是当多点泵油脂桶的超声波液位开关感应到低液位信号时, 气泵开始动作往多点泵油脂桶注油脂, 当超声波液位开关感应到高液位信号时, 气泵停止注油脂, 多点泵开始动作, 往轴承里面注油脂。 (3) HBW系统, HBW主要作用是刀盘前面的泥浆进入到轴承里面, 起到保护轴承的作用。

随着科学技术的进一步发展, 新材料新工艺的出现必然会给盾构这个产业带来更大的发展空间。

参考文献

[1]许福玲.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社, 2004.

3.盾构工作总结 篇三

1.高压电缆

 检查高压电缆有无破损。如与破损及时处理。

 检查高压电缆铺设范围内有可能对电缆造成损坏的因素。

2.电缆卷筒

 卷筒干净整洁，卷筒外出口处电缆夹（IP55）紧固无松动。

 安装底座和电缆卷筒支撑部件螺栓、螺母无松动。

3.高压开关柜

 开关柜干净整洁

 无异常发热、噪声、振动。

 开关柜固定螺栓无松动

4.变压器

 绝缘子干净、完好，无外观缺陷。

 油位标线清洗、油位明显、正确，无渗漏现象。

 温度计指示灵敏、准确。

 冷却系统（箱式干式变压器风冷电机）完整好用，性能满足运行要求。 运行声音正常，绝缘子无闪络现象。

 运行振动、温升不超过规定值。

 检查接地线是否正常。

 底角螺栓紧固无松动。

5.配电柜

 检查配电柜三相电流是否平衡，电压是否正常。

 检查配电柜内温度是否正常，配电柜制冷风机是否正常工作，检查制冷机的冷却水

温度、流量是否正常。

 配电柜内元件及接头是否有发热、异味、变色、冒烟等异常现象。

6.现场操作控制盒

 面板干净整洁。

 检查按钮、旋钮、指示灯正常完好，功能正常。

 检查面板显示仪表是否正常或符合常规。

 急停按钮动作正常。

7.电容柜

 检查电容柜电力电力参数仪功率因数应≥0.9。

 检查补偿电容柜温控器是否正常工作。

 检查补偿电容柜温度是否合乎要求。

8.电动机

 电机表面干净清洁。

 检查温度。定子绕组、冷却空气、轴承温度。用手感觉能放上去的都属正常。 查听整个电机是否有不正常的机械噪声或者出现变化的响声（例如摩擦或敲击声）。 当有水-空气热交换装置时，检查水管是否漏水。

 电机固定螺栓紧固无松动。

9.变频器、软启动器

 现场监控面板显示是否异常（例如过流、过载报警）。

 冷却系统是否运转正常。

 变频器或软启动器是否有过热、变色或有异味。

 变频器或软启动器是否有异常振动。

 安装地点环境是否有异常和声音。

10.传感器、开关等元件

 清洁传感器，特别是接线处或插头处要干净。防止水和污物造成故障。

 紧固接线、插头、插座。

 检查传感器的防护情况。如有必须须采取防护措施。

 液位开关，目测实际液位核对开关是否误报。

 温度开关，测量物件温度核对开关是否误报。

 拉线开关，检查皮带跑偏情况，及时调整。

 限位接近开关，检查其限位功能是否有效。

 压力传感器，核对现场压力表与PDV显示是否一致。

 温度传感器，核对现场温度表与PDV显示是否一致。

 拉线传感器，拉线伸缩正常，显示符合常规，功能完好。

 EP2递进分配阀、HBW同步分配马达、齿轮油同步分配马达接近开关，根据发光

二极管的发光频率来判断分配器、马达是否正常工作，注脂是否正常。

 行程传感器，查看PDV行程看是否符合常规。

 过滤器发讯器，发讯器指示灯亮时，查看PDV，核对发讯器是否误报警。根据过滤

器发讯器的报警来判断是否更换滤芯。

11．电磁阀、电磁气动阀、电动调节阀

 清洁电磁阀、电磁气动阀，接线处或插头处要干净,同时也要清理堆积在阀体上的杂

物，防止水和污物进入阀体造成故障。

 紧固接头、插头、插座。

 检查电磁阀、电磁气动阀、电动调节阀动作是否灵活，以及线圈的发热情况。常开、常闭电磁阀不可互换使用。

12、主驱动变频器控制柜

 柜体完整无损且干净整洁。

 柜体进风口滤尘垫无杂物遮挡进风通畅。

 柜顶排风口无杂物遮挡，排风通畅且强制风冷电机工作正常。

 柜体功率热交换冷却回路工作正常。

 柜体变频器控制面板显示无异常，例如急停、电源故障、网络通信异常等。 控制柜温升正常，无异常噪声和振动。

13．拼装机无线遥控器、无线接收器

 外观完整无损且干净整洁。

 控制功能正常。

14．紧急按钮

 急停按钮完好无其他物体遮盖

 急停功能完好

15．主控室控制系统、PLC、工业电脑、导向系统

 检查PLC插板是否松动。

 PLC通信灯是否正常。

 工业电脑与PLC通讯连接正常。

 导向系统无异常报警，准确反应姿态。

15．管片吊机

 操作手柄按钮灵活、功能完好。

 拉线无明显磨损、断裂的痕迹。

 升降、前进后退限位有效。

 行走、升降电机温升正常，无机械噪声或者出现变化的响声。 行走、升降电机抱闸安全有效。

 减速箱温升正常，无异响。

16．空压机

 检查空压机的冷却水是否正常。

4.盾构原理施工 篇四

1．盾构机的掘进

液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。

2．掘进中控制排土量与排土速度

当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。

3.管片拼装

盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。

盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用

盾构机的最大直径为6.28m，总长65m，其中盾体长8.5m，后配套设备长56.5m，总重量约406t，总配置功率1577kW，最大掘进扭矩5300kN?m，最大推进力为36400kN，最陕掘进速度可达8cm／min。盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。

1.盾体

盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状简体，其外径是6．25m。

前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。

前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后面已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力，这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组，掘进过程中，在操作室中可单独控制每一组油缸的压力，这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。

中盾的后边是尾盾，尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接可以使盾构机易于转向。

2.刀盘

刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体，刀盘的开口率约为28％，刀盘直径6．28m，也是盾构机上直径最大的部分，一个带四根支撑条幅的法兰板用来连接刀盘和刀盘驱动部分，刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具或软土刀具，刀盘的外侧还装有一把超挖刀，盾构机在转向掘进时，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出，从而扩大开挖直径，这样易于实现盾构机的转向。超挖刀油缸杆的行程为50mm。刀盘上安装的所有类型的刀具都由螺栓连接，都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。

法兰板的后部安装有一个回转接头，其作用是向刀盘的面板上输入泡沫或膨润土及向超挖刀液压油缸输送液压油。

3.刀盘驱动

刀盘驱动由螺栓牢固地连接在前盾承压隔板上的法兰上，它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现0-6．1rpm的无级变速。刀盘驱动主要由8组传动副和主齿轮箱组成，每组传动副由一个斜轴式变量轴向柱塞马达和水冷式变速齿轮箱组成，其中一组传动副的变速齿轮箱中带有制动装置，用于制动刀盘。

安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油，用来润滑主齿轮箱，该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。

4.双室气闸

双室气闸装在前盾上，包括前室和主室两部分，当掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检察及更换刀具时，要使用双室气闸。

在进入泥土仓时，为了避免开挖面的坍坍，要在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压，这样工作人员要进出泥土仓时，就存在一个适应泥土仓中压力的问题，通过调整气闸前室和主室的压力，就可以使工作人员可以适应常压和开挖仓压力之间的变化。但要注意，只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员，才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。

现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例，来说明双室气闸的作用。工作人员甲先从前室进入主室，关闭前室和主室之间的隔离门，按照规定程序给主室加压，直到主室的压力和泥土仓的压力相同时，打开主室和泥土仓之间的闸阀，使两者之间压力平衡，这时打开主室和泥土仓之间的隔离门，工作人员甲进入泥土仓。如果这时工作人员乙也需要进入泥土仓工作，乙就可以先进入前室，然后关闭前室和常压操作环境之间的隔离门，给前室加压至和主室及泥土仓中的压力相同，扣开前室和主室之间的闸阀，使两者之间的压力平衡，打开主室和前室之间的隔离门，工作人员乙进入主室和泥土仓中。5.管片拼装机

管片拼装机由拼装机大梁、支撑架、旋转架和拼装头组成。

拼装机大梁用法兰连接在中盾的后支撑架上，拼装机的支撑架通过左右各两个滚轮安放在拼装机大梁上的行走槽中，一个内圈为齿圈形式外径3．2m的滚珠轴承外圈通过法兰与拼装机支撑架相连，内圈通过法兰与旋转架相连，拼装头与旋转支架之间用两个伸缩油缸和一个横粱相连接。

现以拼装头在正下方位置的情况为例，来说明拼装机的运动情况。两个拼装机行走液压油缸可以使支撑架、旋转架、拼装头在拼装机大梁上沿隧道轴线方向移动；安装在支撑架上的两个斜盘式轴向柱塞旋转马达，通过驱动滚珠轴承的内齿圈可以使旋转架和拼装头沿隧道圆周方向左右旋转各200度；通过伸缩油缸可以使拼装头上升或下降；拼装头在油缸的作用下又可以实现在水平方向上的摆动，和在竖直方向上的摆动以及抓紧和放松管片的功能。这样在拼装管片时，就可以有六个方向的自由度，从而可以使管片准确就位。

拼装手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机，用来拼装管片。我们采用的是1．2m长的通用管片，一环管片由六块管片组成，它们是三个标准块、两块临块和一块封顶块。封顶块可以有十个不同的位置，代表十种不同类型的管环，通过选择不同类型的管环就可以使成型后的隧道轴线与设计的隧道轴线相拟合。隧道成型后，管环之间及管环的管片之间都装有密封，用以防水。管片之间及管环之间都由高强度的螺栓连接。

6.排土机构

盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动，皮带输送机由电机驱动。碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上，皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部，落入等候的碴土车的土箱中，土箱装满后，由电瓶车牵引沿轨道运至竖井，龙门吊将士箱吊至地面，并倒人碴土坑中。

螺旋输送机有前后两个闸门，前者关闭可以使泥土仓和螺旋输送机隔断，后者可以在停止掘进或维修时关闭，在整个盾构机断电紧急情况下，此闸门也可由蓄能器贮存的能量自动关闭，以防止开挖仓中的水及渣土在压力作用下进入盾构机。

7.后配套设备

后配套设备主要由以下几部分组成：管片运输设备、四节后配套台车及其上面安装的盾构机操作所需的操作室、电气部件、液压部件、注浆设备、泡沫设备、膨润土设备、循环水设备及通风设备等。

A.管片运输设备

管片运输设备包括管片运送小车、运送管片的电动葫芦及其连接桥轨道。

管片由龙门吊从地面下至竖井的管片车上，由电瓶车牵引管片车至第一节台车前的电动葫芦—方，由电动葫芦吊起管片向前运送到管片小车上，由管制、车再向前运送，供给管片拼装机使用。B.一号台车及其上的设备

一号台车上装有盾构机的操作室及注浆设备。

盾构机操作室中有盾构机操作控制台、控制电脑、盾构机PLC自动控制系统、VMT隧道掘进激光导向系统电脑及螺旋输送机后部出土口监视器。

C.二号台车及其上的设备

二号台车上有包含液压油箱在内的液压泵站、膨润土箱、膨润土泵、盾尾密封油脂泵及润滑油脂泵。液压油箱及液压泵站为刀盘驱动、推进油缸、铰接油缸、管片拼装机、管片运输小车、螺旋输送机、注浆泵等液压设备提供压力油。泵站上装有液压油过滤及冷却回路，液压油冷却器是水冷式。

盾尾密封油脂泵在盾构机掘进时将盾尾密封油脂由12条管路压送到三排盾尾密封刷与管片之间形成的两个腔室中，以防止注射到管片背后的浆液进入盾体内。

润滑油脂泵将油脂泵送到盾体中的小油脂桶中，盾构机掘进时，4kw电机驱动的小油脂泵将油脂泵送到主驱动齿轮箱、螺旋输送机齿轮箱及刀盘回转接头中。这些油脂起到两个作用，一个作用是被注入到上述三个组件中唇形密封件之间的空间起到润滑唇形密封件工作区域及帮助阻止赃物进入被密封区域内部的作用，对于螺旋输送机齿轮箱还有另外一个作用，就是润滑齿轮箱的球面轴承。

D.三号台车及其上的设备

三号台车上装有两台打气泵、一个1立方米贮气罐、一组配电柜及一台二次风机。

打气泵可提供8Bar的压缩空气并将压缩空气贮存在贮气罐中，压缩空气可以用来驱动盾尾油脂泵、密封油脂泵和气动污水泵，用宋给人闸、开挖室加压，用来操作膨润土、盾尾油脂的气动开关，用来与泡沫剂、水混合形成改良土壤的泡沫，用来8嘞气动工具等。

二次风机由11kW的电机驱动，将由中间井输送至第四节台车位置处的新鲜空气，继续向前泵送至盾体附近，以给盾构机提供良好的通风。

E.四号台车及其上的设备

四号台车上装有变压器、电缆卷筒、水管卷筒、风管盒。

铺设在隧道中的两条内径为100mm的水管作为盾构机的进、回水管，将竖井地面的蓄水池与水管卷筒上的水管连接起来，与蓄水池连接的一台高压水泵驱动盾构机用水在蓄水池和盾构机之间循环。通常情况下，进人盾构机水管卷筒水管的水压控制在5Bar左右。正常掘进时，进人盾构机水循环系统的水有以下的用途：对掖压油、主驱动齿轮油、空压机、配电柜中的电器部件及刀盘驱动副变速箱具有冷却功能，为泡沫剂的合成提供用水，提供给盾构机及隧道清洁用水。蓄水池中的水用冷却塔进行循环冷却。

风管盒中装有折叠式的风管，风管与竖井地面上的风肌连接，向隧道中的盾构机里提供新鲜空气。新鲜空气通过风管被送至第四节台车的位置。

8.电气设备

盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电机、插座、照明、接地等。电器系统最小保护等级为IP5．5。

主供电电缆安装在电缆卷筒上，10kV的高压电由地面通过高压电缆沿隧道输送到与之连接的主供电电缆上，接着通过变压器转变成400v，50Hz的低压电进人配电柜，再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用。

西门子S7-PLC是控制系统的关键部件，控制系统用于控制盾构机掘进、拼装时的各主要功能。例如盾构机要掘进时，盾构机司机按下操作控制台上的掘进按钮，一个电信号就被传到PLC控制系统，控制系统首先分析推进的条件是否具备(如推进油缸液压油泵是否打开，润滑脂系统是否工作正常等，．如果推进的条件不具备，就不能推进，如果条件具备，控制系统就会使推进按钮指示灯变亮，同时控制系统也会给推进油缸控制阀的电磁阀供电，电磁阀通电打开推进油缸控制阀，盾构机开始向前推进。PLC安装于控制室，在配电柜里装有远程接口，PLC系统也与操作控制台的控制电脑及VMT公司的SLS-T隧道激光导向系统电脑相连。

盾构机操作室内的操作控制台和盾构机某些可移动装置旁边的现场控制台(如管片拼装机、管片吊车、管片运送小车等)用来操作盾构机，实现各种功能。操作控制台上有控制系统电脑显示器、实现各种功能的按钮、调整压力和速度的旋钮、显示压力或油缸伸长长度的显示模块及各种钥匙开关等。

螺旋输送机后部出土口监视器用来监视螺旋输送机的出土情况。

电机为所有液压油泵、皮带机、泡沫剂泵、合成泡沫用水水泵、膨润土泵等提供动力。当电机的功率在30kW以下时，采用直接起动的方式，当电机的功率大于30kW时，为了降低起动电流，采用星形—三角形起动的方式。

9.辅助设备

辅助设备包括数据采集系统、S1S-T隧道激光导向系统、注浆装置、泡沫装置、膨润土装置。

A.数据采集系统

数据采集系统的硬件是一台有一定配置要求的计算机和能使该计算机与隧道中掘进的盾构机保持联络的调制解调器、转换器及电话线等原件。该计算机可以放置在地面的监控室中，并始终与隧道中掘进的盾构机自动控制系统的PLC保持联络，这样数据采集系统就可以和盾构机自动控制系统的PLC具有相同的各种关于盾构机当前状态的信息。数据采集系统按掘进、管片拼装、停止掘进三个不同运行状态段来记录、处理、存储、显示和评判盾构机运行中的所有关键监控参数。

通过数据采集系统，地面工作人员就可以在地面监控室中实时监控盾构机各系统的运行状况。数据采集系统还可以完成以下任务：用来查找盾构机以前掘进的档案信息，通过与打印机相连打印各环的掘进报告，修改隧道中盾构机的PLC的程序等等。

B.隧道掘进激光导向系统

德国VMT公司的SLS-T隧道掘进激光导向系统主要作用有以下几点：

①可以在隧道激光导向系统用电脑显示屏上随时以图形的形式显示盾构机轴线相对于隧道设计轴线的准确位置，这样在盾构机掘进时，操作者就可以依此来调整盾构机掘进的姿态，使盾构机的轴线接近隧道的设计轴线，这样盾构机轴线和隧道设计轴线之间的偏差就可以始终保持在一个很小的数值范围内。

②推进一环结束后，隧道掘进激光导向系统从盾构机PLC自动控制系统获得推进油缸和铰接油缸的油缸杆伸长量的数值，并依此计算出上一环管片的管环平面，再综合考虑被手工输入隧道掘进激光导向系统电脑的盾尾间隙等因素，计算并选择这—环适合拼装的管片类型。

③可以提供完整的各环掘进姿态及其他相关资料的档案资料。

④可以通过标准的隧道设计几何元素计算出隧道的理论轴线。

⑤可以通过调制解调器和电话线和地面的一台电脑相连，这样在地面就可以实时监控盾构机的掘进姿态。

隧道掘进激光导向系统主要部件有激光经纬仪、带有棱镜的激光靶、黄盒子、控制盒和隧道掘进激光导向系统用电脑。

激光经纬仪临时固定在安装好的管片上，随着盾构机的不断向前掘进，激光经纬仪也要不断地向前移动，这被称为移站。激光靶则被固定在中盾的双室气闸上。激光经纬仪发射出激光束照射在激光靶上，激光靶可以判定激光的入射角及折射角，另外激光靶内还有测倾仪，用来测量盾构机的滚动和倾斜角度，再根据激光经纬仪与激光靶之间的距离及各相关点的坐标等数据，隧道掘进激光导向系统就可以计算出当前盾构机轴线的准确位置。

控制盒用来组织隧道掘进激光导向系统电脑与激光经纬仪和激光靶之间的联络，并向黄盒子和激光靶供电。黄盒子用来向激光经纬仪供电并传输数据。隧道掘进激光导向系统电脑则是将该系统获得的所有数据进行综合、计算和评估。所得结果可以被以图形或数字的形式显示在显示屏上。

C.注浆装置

注浆装置主要包括两个注浆泵、浆液箱及管线。

在竖井，浆液被放入浆液车中，电瓶车牵引浆液车至盾构机浆液箱旁，浆液车将浆液泵入浆液箱中。两个注浆泵各有两个出口，这样总共有四个出口，四个出口直接连至盾尾上圆周方向分布的四个注浆管上，盾构机掘进时，山注浆泵泵出的浆液被同步注入隧道管片与土层之间的环隙中，浆液凝固后就可以起到稳定管片和地层的作用。

为了适应开挖速度的快慢，注浆装置可根据压力来控制注浆量的大小，可预先选择最小至最大的注浆压力，这样可以达到两个目的，一是盾尾密封不会被损坏，管片不会受过大的压力，二是对周围土层的扰动最小。注浆方式有两种：人工方式和自动方式。人工方式可以任选四根注浆管中的一根，由操作人员在现场操作台上操作按钮启动注浆系统；自动方式则是在注浆现场操作台上预先设定好的，盾构机掘进即启动注浆系统。

D.泡沫装置

泡沫系统主要包括泡沫剂罐、泡沫剂泵、水泵、四个溶液计量调节阀、四个空气剂量调节阀个液体流量计、四个气体流量计、泡沫发生器及连接管路。

泡沫装置产生泡沫，并向盾构机开挖室中注入泡沫，用于开挖土层的改良，作为支撑介质的土在加入泡沫后，其塑型、流动性、防渗性和弹性都得至U改进，盾构机掘进驱动功率就可减少，同时也可减少刀具的磨损。

泡沫剂泵将泡沫剂从泡沫剂罐中泵出，并与水泵泵出的水按盾构司机操作指令的比例混合形成溶液，控制系统是通过安装在水泵出水口处的液体流量计测量水泵泵出水的流量，并根据这一流量控制泡沫剂泵的输出量来完成这一混合比例指令的。混合溶液向前输送至盾体中，被分配输送到四条管路中，经过溶液剂量调节阀和液体流量计后，又被分别输送到四个泡沫发生器中，在泡沫发生器中与同时被输入的压缩空气混合产生泡沫，压缩空气进入泡沫发生器前也要先经过气体流量计和空气剂量调节阀。泡沫剂溶液和压缩空气也是按盾构机司机操作指令的比例混合的，这一指令需通过盾构机控制系统接收液体流量计和气体流量计的信息并控制空气剂量调节阀和溶液剂量调节阀来完成。最后，泡沫沿四条管路通过刀盘旋转接头，再通过刀盘上的开口，注入到开挖室中。在控制室，操作人员也可以根据需要从四条管路中任意选择，向开挖室加入泡沫。

E.膨润土装置

膨润土装置也是用来改良土质，以利于盾构机的掘进。膨润土装置主要包括膨润土箱、膨润土泵、九个气动膨润土管路控制阀及连接管路。

和浆液一样，在竖井，膨润土被放人膨润土车中，电瓶车牵引膨润土车至膨润土箱旁，膨润土车将膨润土泵入膨润土箱中。

需要注入膨润土时，膨润土被膨润土泵沿管路向前泵至盾体内，操作人员可根据需要，在控制室的操作控制台上，通过控制气动膨润土管路控制阀的开关，将膨润土加入到开挖室、泥土仓或螺旋输送机中。

希望对你有点用！

5.盾构部职责划分 篇五

（1）负责盾构管理部全面工作。制定有关工作计划、目标 任务及完成节点。对部室人员进行分工，明确各岗位职责，并定期进行考核。

（2）传达、落实业主与上级有关盾构及特种设备管理的各 项规章制度、贯标要求，规范工作程序及标准，结合项目实际情

况制定盾构及特种设备管理细则并组织实施。

（3）负责盾构及特种设备与业主、监理及相关部门沟通协 调工作。

（4）配合公司完成盾构及特种设备前期策划，制定盾构及 特种设备各项管理指标。

（5）负责盾构及特种设备需求计划、专用材料采购计划的 编制并提交设备物资部，配合物资设备部完成招标采购、租赁、调拨工作。

（6）负责盾构及特种设备、盾构专用材料、机具、配件的 现场管理及与物资设备部协调沟通工作；负责盾构刀具的维修管

理，刀具成本定额测定工作。

（7）配合物资设备部进行每月盾构专用材料盘点、材料节 超核算、机械费核算及单机核算，与计划部、工程部共同完成节超原因分析，制定纠正措施，提出处理意见。（8）参与盾构及特种设备的技术选型、专家评审、设计联 络、工厂监造、各阶段验收等工作。

（9）组织编写盾构及特种设备有关技术方案,总体负责盾构 设备日常技术管理，组织图纸会审，制定盾构机掘进重要参数，组织召开有关技术分析会。

1-（10）定期对盾构及特种设备进行安全技术检查，发现隐患，及时整改。组织对一般设备事故的调查分析与处理，参与重大及

特大设备事故的调查分析与处理。

（11）负责权限范围内盾构及特种设备从业人员的管理、培 训和考核，及时总结施工先进经验并加以推广。

（12）检查、指导、掌握项目盾构及特种设备管理、专用材 料管理的台账及基础档案，解决工作中存在的问题。（13）监督、落实集团公司综合项目信息管理系统、中国铁 建电子商务平台、财务共享服务平台、责任成本信息管理系统及

中国铁建安全隐患排查治理平台中有关盾构及特种设备工作流程及信息录入。

（14）领导交办的其他工作。3.机械工程师职责

（1）主要负责盾构设备的技术管理，盾构施工的督导及调 度，收集盾构前期策划所需的各种技术资料，参与制定各项管理指标。

（2）参与盾构设备的技术选型、专家评审、设计联络、工 厂监造、各阶段验收等工作，收集整理技术文件及会议资料。（3）编写盾构有关技术方案（如组装、吊装、调试、始发、过站、接收、拆解、吊出、转场等方案），参与盾构相关土建方案的编制。

（4）参加图纸会审，研究施工方案，制定盾构机掘进参数，具体负责盾构设备日常技术管理，参与有关技术分析会。（5）与测量班、试验室进行业务联系与沟通，做好盾构施 工测量及试验工作。

（6）参加有关盾构专用材料的市场调查、招标采购、租赁 等工作。

（7）负责盾构施工专用材料采购计划的编制，并提交物资 设备部。

（8）配合物资设备部完成施工现场盾构专用材料的验收、堆码、标识、保管、发放、使用、回收、处理及安全文明措施等工作。

（9）配合物资设备部每月26 日前完成盾构专用材料实际成 本统计，配合完成盾构专用材料定额测定，实耗量经部长审核后及时准确列转至财务部、计划部。

（10）参加每月的盾构专用材料盘点，配合物资设备部完成 材料节超核算并对节超原因进行初步分析，形成初步处理意见。

（11）参与报废设备、废旧物资的现场鉴定，并按上级批复 意见进行处置。

（12）编制盾构施工作业指导书、盾构设备安全技术操作规 程，并对作业人员进行技术交底。制定盾构设备维修保养计划的并监督落实。参与盾构及特种设备大修后的验收工作。（13）负责收集盾构设备的基础资料以及施工过程中的各项 记录。发现和总结施工先进经验并及时向上级汇报。（14）完成领导交办的其他工作。4.机电工程师职责

（1）主要负责盾构及特种设备等业务的日常管理，收集盾 构前期策划所需的各种技术资料，参与制定各项管理指标。（2）参与盾构设备的技术选型、专家评审、设计联络、工 厂监造、各阶段验收等工作，收集整理技术文件及会议资料。（3）编写盾构有关技术方案（如组装、吊装、调试、始发、过站、接收、拆解、吊出、转场等方案），参与盾构相关土建方案的编制。

（4）参加图纸会审，研究施工方案，制定盾构机掘进参数，参与有关技术分析会。（5）配合物设部完成临时盾构施工用电编制,负责盾构及特 种设备电气维修现场管理，定期进行安全检查、隐患排查，杜绝和减少施工事故的发生，发现问题，制定整改措施。（6）参与有关盾构及特种设备的市场调查、招标采购、租 赁等工作。

（7）编制盾构及特种设备需求计划的，及时向物资设备部 申报。

（8）配合物资设备部办理特种设备的安拆告知、注册登记、定期检验等业务。及时对非标及含有精度要求的设备进行定期检定及备案。收集租赁和劳务设备的检定资料。（9）负责盾构专用材料费用的定额测定，配合物资设备部 完成核算、结算、调拨、报废等业务。

（10）参与报废设备、废旧物资的现场鉴定，并按上级批复 意见进行处置。

（11）配合物资设备部严格按照集团公司综合项目信息管理 系统、中国铁建电子商务平台、财务共享服务平台、责任成本信息管理系统及中国铁建安全隐患排查治理平台中有关盾构及特种设备工作流程及信息录入要求开展工作。（12）完成领导交办的其他工作。5.资料员兼信息化管理员职责

（1）负责盾构管理部所有文件及资料的收发、检查、整理、归档、保管等工作，并按相关规定报公司备案。（2）负责盾构施工相关技术资料与业主、监理的联系与沟 通。

（3）建立健全盾构及特种设备的台帐和基础档案，整理归 档其使用过程中的各项记录，及时与物资设备部交接资料。（4）建立健全盾构及特种设备、临时施工用电从业人员台 帐，并收集、审核、保管其上岗证件。

（5）配合物资设备部完成盾构专用材料的节超核算。负责 盾构及特种设备的机械费及单机单车核算，盾构专用材料定额测定资料的收集整理。

（6）负责收集盾构及特种设备有关的政策法规、管理办法、技术文件、往来函件等资料并整理归档。

（7）按时上报集团公司、公司要求的各类业务报表。（8）依据机电工程师及现场管理人员提供资料每月28 日前 与物资设备部交接相关业务资料，配合物资设备部在PM 系统中准确、及时录入设备模块所有数据，保证准确生成成本凭证。

6.盾构施工用电设计 篇六

关键词：盾构,负荷估算,供配电,布线

1 概述

地铁施工大多数采用的是土压平衡式盾构机和泥水盾构机,这两种盾构机在用电设备配置方面有所不同。对于地铁不同的施工特点和地质要求,供电方式也不一样。

泥水盾构机和土压平衡式盾构机用电设备配置相比,泥水盾构机在洞外增加了泥水分离设备、调制浆设备、进排浆设备、进排浆中间接力设备。在高压配电方面又增加了很多支路。

2 盾构用电量估算

盾构TBM施工用电,首先根据设备的配置和实际情况进行用电设计,尽量一次规划设计实施。供电总容量必须满足用电设备的负荷需要。盾构TBM用电负荷及配套设备用电负荷(不同规格的盾构TBM配置各有差异)可比照表1,表2进行核算。

3 高压供电方式的选择

如果施工地质条件好,又不赶施工周期的情况下,从经济的角度考虑,高压供电可采取单回路供电,但盾构机上和地面上必须配备全自动发电机(供控制系统、保压系统、照明系统、抽水、门吊等设备用电)。

如果施工地质条件不好,又要赶施工周期的情况下,这时高压供电必须采取双回路供电,也就是全具全备。主供停电,通过转换将备供送上,施工用电设备正常运行。但盾构机上和地面上必须配备全自动发电机。

对于单回路供电方式,如果高压停电,全自动发电机会自动检测将与外电自动断开并启动和供给相应的设备用电(供控制系统、保压系统、照明系统、抽水、门吊等设备用电)。

对于双回路供电,全具全备的方式,如果主供高压停电,在中心配电室进行转换,将备供投入使用。注意主供电源和备供电源必须有互锁;当主、备供都停电时,全自动发电机将启动投入使用。

4 箱变的施工要求

对于土压平衡盾构机来说,由于用电设备比泥水盾构机用电设备少,如果供电方式是单回路供电时,配套一台组合箱变,满足盾构10 kV高压供电和0.4 kV低压供电的需要。箱式综合变电站配有高压进线装置、计量装置、出线装置、变压器和低压配电柜等。盾构10 kV出线柜应具备速断过流、零序接地保护、分离脱扣等功能。10 kV高压进洞为盾构掘进机供电,箱内10/0.4的变压器为洞外各设备供电。

图1的供电方式是单回路供电。总负荷为盾构总功率加盾构配套设备功率。如果是泥水盾构供电时或者是供电方式是双回路供电时,由于泥水盾构机用电设备比较多(泥水分离设备、调制浆设备、进浆设备、进排浆中间接力设备),并且又不集中。双回路由于增加了两回路的转换设备,那就必须在工地建立临时用电中心配电室。

箱变的基础要求防水、防鼠、通风良好,电缆敷设方便。

5 电缆的敷设

高压电缆使用铠装电缆,根据负荷选择线径。高压电缆敷设通过场地或者承压道路时,必须有保护措施,如电缆沟槽、钢管护套。在弯曲部分按照电缆外径的10倍曲率敷设。竖直敷设必须有夹持护套,不得自由悬垂,洞内敷设沿墙悬挂,施工人员无法随意触及,并有标识牌“高压电缆禁止触摸”来警示。

盾构施工段,按照盾构电缆卷筒上电缆长度,订购标准长度的延伸电缆(在施工条件允许的情况下也可以订购超过标准长度的电缆,对电缆实施二次施放,以减少高压接头数量),提前按照高压快速接头的要求制作好高压电缆的接头。当盾构机上电缆卷盘上移动电缆延伸到头时,提前敷设固定好延伸电缆,收卷盾构机上卷盘移动电缆,最后连接恢复供电并掘进。

6 分支箱规范

如果是泥水盾构机,盾构中间有接力泵站供电时需制作电缆分支。电缆分支箱是户外高压电器设备,用于电力电缆的联接和分接。采用内装SF6绝缘气体的高性能六氟化硫负荷开关或真空负荷开关和可触摸屏蔽型硅橡胶电缆接头,有较强的有功负载及空载电缆电流的开断能力和短路电流的关合能力,要求配装接地故障指示器。保证分支回路可以自由地退出和投入运行,其他回路不受影响。负荷开关上要附装熔断器。当分支回路发生短路故障时,回路上的熔断器可快速断开故障回路,并撞击负荷开关的脱扣器使之分闸,隔离故障回路,保证了非故障分支回路的供电连续性。

分支箱符合以下标准:GB 3804-90 3-63 kV交流高压负荷开关;GB 311.1-97高压输变电设备的绝缘配合;GB 11033.2-89额定电压26/35 kV及以下电力电缆附件基本技术要求;GB 4208-93外壳防护等级;GB 11032-2000交流无间隙金属氧化锌避雷器;带电部分为全绝缘、全密封结构;采用防洪可触摸型电缆头,还可以耐洪水侵袭;户外箱用3 mm厚的不锈钢板焊接成形,按用户要求外表分为镜面或砂面喷塑(驼灰色或环保绿色);内框架用3 mm厚的不锈钢板焊接成形,按用户要求外表分为镜面或砂面喷塑(驼灰色或环保绿色);负荷开关及进、出线电缆接头固定在柜架上面,整体安装在户外箱内,操作机构室、电缆进、出线室均为全封闭小室;开关室内装SF6负荷开关,其开关型号分别为FLN48-12D,SFG-12型及全封闭充气式SF6负荷开关或真空断路器;电缆进线室内装可触摸屏蔽型硅橡胶电缆接头及带电显示装置。

7 总体布线方法

盾构TBM洞内施工的供电变压器,中性点原则上不允许接地。盾构上的辅助临时用电设备,外壳必须采用接地保护,使用带零线的四线漏电断路器对设备予以保护。盾构接地线可以从洞外专线引入,或利用循环水管或钢轨引入。利用循环水管或钢轨引入时,应保证连接处可靠连接。

隧道内、生活区及办公区照明线路的母线均由照明配电箱引出,采用铜芯导线成三相五线制架空布设。洞内照明采用防水日光灯,每10 m安装一盏,每30 m安装应急照明灯一盏,每100 m设配电箱一个,以备临时用电用。工地夜间施工照明用投光灯,利用架高杆或已有建筑物安放。

站厅层、站台层配电箱分层集中放置。对整个施工供电要绘制施工供电分布图,按照从首端开始标号的原则,对所有的配电箱编号,写明用途,控制设备名称和走向。

参考文献

7.盾构机刀具修复技术 篇七

采用盾构法修建地铁隧道，施工进度较快，建设质量好，而且施工过程中不需要降水，可以节省大笔费用。但由于盾构机及配套设备、设施的采购和制造费用很高，而且施工过程中所用多种消耗材料费用也不低。所以，采用盾构法的施工成本与传统施工方法相比，并无优势可言。在保证工程质量的前提下，如何有效地降低施工成本，成为企业在市场竞争中面临的一个紧迫问题。对磨损周边刀进行修复利用，就是在降低施工成本方面进行的一次有益尝试。

1盾构机刀具磨损情况

需要修复的这批磨损周边刀是在完成520环（约630m）隧道掘进后更换下来的。刀具的2/5已经被磨损，其情况见图1，刀具磨损部分是正对被切削土体的迎土面部分。

刀具迎土面部分，在盾构刀盘旋转时承受很大的摩擦作用力，摩擦力的大小与千斤顶的推力成正比；另外，周边刀安装于刀盘的最外边，刀盘旋转时该位置的线速度也最大；再有，由于处于边缘位置，离泡沫出口的位置较远，在盾构机掘进过程中该位置的刀具无法得到良好的润滑。以上多种因素导致了该部分的磨损最严重。

2盾构机刀具修复工艺确定

从图1中可以看到，磨损的周边刀仅剩下一个安装孔是完好的。修复工作的主要任务，一是完成另外两个安装孔的修复；二是完成切削刃和表面耐磨层的修复。据此确定总的思路是：铸造一块与原刀具本体成分相同、形状与缺损部分一样的钢块，与残刀焊接在一起；然后，在修复的刀具上堆焊切削刃和耐磨层；再以原来的安装孔为基准，根据图纸的尺寸要求加工另外两个安装孔；最后，对刀具与刀盘的安装表面进行一次精加工。

2.1修复体材料的选择及制造

为保证修复刀具的工作性能不降低和便于与残体进行焊接，决定采用与原刀具本体材质相同的材料对其进行修复。通过实验室化验分析，确定原刀具本体材料为退火状态的20Mn2。根据原图纸和磨损刀具实物，设计加工了2个修复体模具（左右各1个）；然后，利用小冶炼炉进行修复体的翻砂铸造，并对工件外表面进行喷丸处理。

2.2修复体与刀具残体的焊接

由于刀体较厚，断面为三角形，且整个刀具的外形不规整，要将修复体与残刀直接焊接难度很大。为此，设计了专用的夹具，在焊接时将两者精确定位，以控制焊接过程中的变形。为保证焊接质量，焊接前须将残刀进行喷丸处理；为保证修复后刀体具有足够的强度，两焊接件之间采用了大坡口焊接。

2.3刀刃及耐磨焊丝的选择

周边刀切削列采用的堆焊材料，是该类刀具制造的关键核心技术。耐磨焊丝的性能直接影响刀具的使用寿命，而国内还没有采用堆焊切削刃的工艺和技术。北京地区的地层主要是以沙卵石地层为主，要求所采用的盾构周边刀具有较好的抗冲击磨损能力和抗磨料磨损能力，同时应具有很好的韧性。刀具的抗磨损性能要求堆焊层金属表面应具有很高的硬度，而硬度提高的同时材料的韧性会随着降低。当堆焊金属的硬度提高，其耐磨性增加，但同时其抗冲击韧性随着显著降低。为了解决这一问题，通过走访凋研，选择采用北京固本KB600耐磨焊丝进行耐磨层的堆焊。该耐磨焊丝为铬钼钨系堆焊焊丝，地铁盾构施工刀具刃口堆焊专用。KB600基体加入镍合金，高耐磨耐高温（可达950℃）而且裂纹倾向小，韧性，具有良好的抗冲击性及耐磨性。焊缝表面成型美观，无渣，单层硬度HRC≥60。这样刀具既具有较高的表面硬度，又有较好的内部韧性，克服了普通堆焊焊条的缺点，可以较好地满足北京的沙卵石地层工况对刀具的性能要求。

KB600耐磨焊丝由北京固本科技有限公司自主研制，北京固本是国内唯一一家专业研发耐磨堆焊金属材料的高新技术企业，公司是国家级大学科技园企业，并获政府相关部门专项资助。

3盾构机修复刀具的安装

本次修复作业由于受时间的限制，对焊接的修复体表面，只堆焊了KB600耐磨层。盾构机的“迎土面”部分，需承受很大的摩擦力，在原装刀具的背面，都镶有硬质合金“球齿”，硬质合金的表面硬度可达HRC87～89，具有极高的耐磨性。安装修复好的刀具时，应将其残体部分凋换到“迎土面”的位置，即将刀盘大臂左右位的刀具互换位置。

8.塌陷盾构隧道抢险修复 篇八

塌陷盾构隧道抢险修复

介绍某地铁盾构区间塌陷事故概况及采取的抢险措施,并对破损隧道范围探测方法、完好隧道与破损隧道修复段接头处理方案、明挖修复段的设计施工难点及措施进行了分析.

作 者：张存 Zhang Cun 作者单位：中铁隧道勘测设计院有限公司,天津,300133刊 名：现代城市轨道交通英文刊名：MODERN URBAN TRANSIT年，卷(期)：“”(3)分类号：U2关键词：盾构隧道 塌陷 冻结法 修复

9.盾构隧道工程始发技术 篇九

1 关键始发技术

1.1 始发端头加固处理

在盾构始发之前,一般要根据洞口地层特性,采取有针对性的处理措施,加固后的地层要具备一定的侧向自稳能力,且不能有地下水的损失。常用的处理方法有搅拌桩、旋喷桩、注浆法、SMW工法、冷冻法等。根据天津盾构实践经验,由于本地区在隧道穿越层大量存在含承压水粉细砂层,一般的加固方法大多都能很好的解决土体自稳问题,而对地下水(砂)的流失效果不佳。从实践来看,水平注浆和冷冻法对防止地下水(砂)流失效果更为明显。

1.2 围护结构破除

根据经验,一般在始发前10天左右开始切除洞口围护结构。第一次先将围护结构主体凿除,只保留围护结构的内层钢筋及部分混凝土;第二次在盾构始发前将内层钢筋和混凝土保护层凿除。第二次凿除前,将混凝土分成若干区域,区域之间仅留内层钢筋,以便在切断钢筋后吊运。

在凿除完最后一层钢筋和混凝土之后,要及时检查始发洞口的净空尺寸,确保没有钢筋侵入刀盘切削范围之内。

1.3 洞门密封技术

密封洞门是为了防止盾构在始发时注浆的浆液外泄,压板按种类分有插板式和折叶式两种,洞门密封的施工分两步,第一步是在车站结构施工中,做好始发洞门预埋件的埋设工作,要特别注意的是在埋设过程中预埋件必须与车站结构钢筋连接牢固;第二步是在盾构正式始发之前,完成洞门密封帘布的安装,此时应检查压板是否能起到阻挡帘布的作用。

1.4 始发导轨安装

在围护结构破除后,盾构始发台端部距离洞口围岩必然会产生一定的空隙,为保证盾构在始发时不至于因刀盘悬空而产生盾构“叩头”现象,需要在始发洞内安设洞口始发导轨。安设始发导轨时应在导轨的末端预留足够的空间,以保证盾构在始发时不致因安设始发导轨而影响刀盘旋转。

1.5 反力架及负环管片的安装

1)反力架位置的确定依据。反力架的位置确定主要依据洞口第一环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位置确定。2)负环管片环数的确定计算。假定盾构长度LTBM=8.3 m,洞口围护结构在完成第一次凿除后的里程DF,设计第一环管片起始里程D1S,管片环宽WS=1.2 m,N为负环管片环数。那么在端头井内始发时最少负环管片环数为:N=(D1S-DF+8.3)/WS。3)反力架位置的最终确定。在确定始发最少负环管片环数后,即可直接定出反力架及负环管片的准确位置。反力架端部里程为:D1S-N×WS。4)反力架安装要求。由于反力架为盾构始发提供初始推力以及空间姿态,在安装反力架时,左右偏差控制在±10 mm之内,高程偏差控制在±5 mm之内,上下偏差控制在±10 mm之内。水平轴线的垂直方向与反力架的夹角小于±2‰,盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差小于2‰,水平趋势偏差小于±3‰。

1.6 盾构始发

1)负环管片安装。a.负环管片安装准备。在安装负环管片之前,为保证负环管片不破坏尾盾刷,在拼装好以后能顺利推进,盾尾要涂抹足够的油脂。b.负环管片后移。第一环负环管片拼装成圆后,在后移过程中,要严格控制每组推进油缸的行程,保证每组推进油缸的行程差小于10 mm,直至管片和反力架接触密贴稳固。c.负环管片的拼装类型。在端头井内的负环管片拼装通常采取通缝拼装,主要是因为盾构井一般只有一个,在施工过程中要利用此井进行出渣、进管片,采用通缝拼装以便能及时、快速的拆除负环管片。2)盾构推进。a.空载推进。盾构在空载向前推进时,主要控制盾构的推进油缸行程,限制盾构每一环的推进量。同时检查盾构是否与反力架、始发洞发生干扰或是否有其他异常事件或事故的发生,确保盾构安全推进。b.盾构姿态控制。通过盾构机的推进油缸行程来控制姿态。c.盾构推进参数控制。在保证盾构正常推进的情况下,控制好总推力和刀盘扭矩。3)洞门注浆。在盾尾完全进入洞体后,调整洞门密封,进行洞门注浆。浆液要注满,而且要有早期强度,注浆压力控制在1.5 bar以内。

2 常见问题及处理

1)出现涌水涌砂现象。天津地区地质条件的特殊性,涌水涌砂是在始发过程中经常遇到的问题。通过工程实践,采用水平小导管注浆加固是一种实用有效的加固方法。一般是在始发前完成注浆处理,并在始发前做探空实验,确保无地下水涌出方可始发。

2)土体失稳。开洞门时土体失稳主要表现为土体坍塌,其主要原因也是由端头加固效果不理想所致。小范围的土体坍塌可采用边破除洞门混凝土,边利用喷素混凝土的方法对土体临空面进行封闭。如果土体坍塌失稳情况严重时,只有封闭洞门重新加固。

3)支撑系统失稳。支撑系统在某些情况下由于盾构机推进中的瞬时推力或扭矩较大而产生失稳,这样将导致整个始发工作的失败。对于支撑系统的失稳只能从预防角度进行,前期计算要准确,预留一定的富余量,在始发阶段对支撑系统加强监测,随时准备加固处理。

4)地面沉降量大。由于始发施工的特殊性,始发阶段的地面沉降值均较大,因此在始发阶段需控制好注浆压力及注浆量,同时加大监测频率,必要时采用二次注浆方法控制地面沉降。

3 工程实例

天津地铁2号线目前有6个盾构标段在施工,其中10标的地质条件和始发处理方法最有代表性。该标段工程沿线地势较平坦,地面标高为1.78 m~2.41 m。表层为人工填土,盾构主要穿越的土层为粉质黏土,局部为粉土和淤泥质粉质黏土。其中粉质粉土可塑~流塑,与粉土互层,粉质黏土压缩性高。盾构推进深度范围内(4)1层粉质黏土,在水头差作用下,易产生流砂现象。地下水情况:地下水埋深为0.9 m~1.7 m,为微承压水,对混凝土有弱腐蚀性。在前期端头加固处理中,为确保加固质量,使用了高压旋喷的方法。始发时用风镐对车站的连续墙进行了凿除,凿除至第二层钢筋时出现了涌水涌砂,经过小导管水平注双液浆成功处理了此问题。始发效果非常理想,未出现异常情况,地表沉降量控制在3 mm以内。

4 结语

盾构始发是否成功,主要由始发条件及始发施工技术环节决定。前期的地质勘探,始发区域调查,特别是对端头土体的液限、塑限、渗透系数、含水量等各种物理力学指标进行评估是相当有必要的。同时,应对始发技术中的每一个环节进行细致的控制,以确保各种处理措施达到预期效果。因为始发技术与各个工程的始发条件息息相关,所以始发技术要根据具体条件而定,如采用什么端头加固方式、连续墙破除方式、反力架的定位等,均需根据现场条件选择最合适的方法。

摘要：结合盾构隧道施工始发技术在天津地铁工程施工过程中的应用,介绍了盾构施工始发技术的组成、关键技术、关键工序及工艺,并提出了常见问题的对策和预防措施,以推广始发技术的应用。

关键词：盾构隧道,始发,施工,技术

参考文献

10.盾构施工质量保证措施 篇十

（1）管片生产质量保证措施

1）严格控制管片模具的精度，按照精度要求对管片钢模定期进行检查和校正。

2）要求混凝土所使用的原材必须符合设计及施工规范的要求，应有出厂合格证和相应的试验报告。

3）严格审查管片生产工艺和质量保证措施,认真做好过程控制。指派专门的管片质量检查人员每周不定期去构件厂检查管片生产过程的质量、原材料及生产工艺的控制情况，要求构件厂提供从原材、生产及试验的所有资料，并结合检查记录分析等形成质量周报，并报业主及监理等单位。

4）要严格做好出厂检验及现场的验收工作，事先制定出厂检查及现场质量验收标准。

5）事先计划好现场管片的存放、运输及拼装作业。要有管片的使用计划。（2）管片拼装质量保证措施

1）选取管片时要多方面考虑，选取管片时也要本着“勤纠偏、小纠偏”的原则进行，以减小片拼装时的错台。

2）确保质量合格、管片类型符合工程师指令的管片才准进洞。3）严格按指定的拼装工艺进行拼装。

4）拼装过程中经尺量管片错台符合拼装要求后，再将管片就位。（3）管片衬砌防水质量保证措施

1）确保管片的自身防水符合设计要求，并对管片弹性密封垫入洞前进行严格的验收。

2）严格控制拼装工艺，提高管片拼装的质量。

3）在管片拼装前先于弹性密封垫上涂抹润滑剂，以减少弹性密封垫在拼装中出现的错位。

4）安装管片螺栓接头前检验止水垫圈完整方可安装螺栓。

5）盾构掘进时盾尾空隙注浆要严格控制配比，以形成稳定均匀的管片防水层。

1.2盾构掘进质量保证措施

（1）盾构施工轴线控制措施

1）所使用盾构机须装备有高度现代化的自动实时监控测量指引系统。2）在盾构隧道施工之前，要严格按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统，根据自动的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率。

3）认真做好盾构机的操作控制，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，通过严格的计算，合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内，切不可纠偏幅度过大，以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4%。

4）合理使用超挖刀和铰接千斤顶来控制盾构机轴线，从而实现对隧道轴线的线形控制。

5）管片的类型和拼装方式的控制，依据隧道中线和设计中线以及盾构机和管片的关系，通过计算修正曲线来确定管片的类型和超前量。

（2）盾构施工沉降控制措施

认真进行现场环境条件的调查，并结合线路的走向做好地面的监测工作。准备进行的与沉降有关的监测项目有：地表沉降监测、地面建（构）筑物变形监测、地下管线变形监测、河底沉降监测、隧道收敛监测。

1）监测点的观测频率、范围与数据处理

2）盾尾注浆压力和注浆量是直接影响地面沉降的关键因素，在施工中要严格按规定程序和下达的施工指令进行注浆操作，精确控制注浆压力和注浆量。

3）严格控制盾构机的姿态

在盾构掘进施工过程中，盾构姿态变幅越大，盾构机越难控制，对地面沉降的影响也越大，要坚持“勤监测、勤纠偏、小纠偏”的原则，尽量实现盾构的平缓推进；严禁一次性大幅度纠偏，造成过大超挖和对周围土层的扰动。每次盾构机的纠偏量应不超过3cm（0.5%D）。1.3联络通道施工质量保证措施

（1）测量放线准确，从地面引测后，尽早从隧道内进行检测。（2）衬砌之间的防水板接缝严密，焊钢筋时设隔垫板保护。

（3）钢筋的绑孔、焊接符合有关规范，并保证足够的保护层。（4）模板及支撑要牢固，避免跑模和变形。

（5）砼浇筑分层均匀上升，振捣及时充分，防止漏振和过振。

（6）按规定要求抽取砼试块（抗压和抗渗）以确认砼质量达到设计要求。（7）止水条粘贴牢固，施工缝认真凿毛处理，振捣时防止碰到止水条。（8）砼达到规定强度后才拆模，养护时间不少于14天。（9）对露筋、蜂窝及渗水部位进行处理，直至满足要求为准。（10）处理好钢管片和新混凝土片结合防渗问题。

（11）严格按防水砼配合比、防水砼的施工工艺要求进行操作。作好以下接口防水：联络通道与盾构隧道接口，泵房上井孔与联络通道处接口。1.4旋喷桩加固施工质量保证措施

由于高压旋喷桩施工难度大，特制定施工细则，在施工中严格遵守，以保证施工质量。

（1）、钻机就位与设计位置偏差要求小于2cm，垂直度偏差度小于1%。采取钢尺丈量和吊锤球的方法检测，满足精度要求后方可进行钻孔施工。

（2）、施工时严格控制各种施工参数，发现问题及时汇报处理。现场施工做到及时记录、及时调整、及时汇报处理。

（3）、高压旋喷应全孔连续进行，若中途拆卸喷射管，则应进行复喷，搭接长度不小于200mm。供浆正常的情况下，孔口回浆密度变小、且不能满足设计要求时，应加大进浆密度。

（4）、在施工时严格遵守操作规程，班长和技术员严格进行质量自检。1.5洞门施工质量保证措施

（1）切割或拆除洞口管片前，对管片外侧进行预注浆处理。（2）切割或拆除管片时慎重，不损坏相邻管片。（3）钢筋网与预埋筋牢固焊接。

（4）预留砼浇捣孔，并分层均匀浇筑，用小型振捣棒辅以小锤敲击振捣密实。

1.6盾构管片上浮的质量保证措施

（1）对同步注浆进行多次配比试验，尽可能提高注浆浆液的稠度及其固体

物质的含量。

（2）施工中预先降低盾构机的推进轴线，使其在设计轴线下一定合理范围内掘进。

（3）及时进行二次注浆，注浆浆液采用双浆液。

（4）管片上浮后，及时在相应位置打开管片背后注浆孔，放掉地下水，减少隧道管片所受的浮力。

（5）加强盾构机姿态测量，控制好姿态，避免超挖和蛇行，尽量使各组推进油缸推力适当均衡。

（6）做好管片安装连接螺栓的紧固，加强对管片螺栓的二次复紧，必要时进行三次复紧，保证管片连接密实，有效控制其上浮量。

（7）放慢掘进速度，减少对管片背后的震动，加速初凝时间。1.7盾构隧道下沉的质量保证措施

（1）在淤泥质砂土层中注浆，隧道变形极敏感，因此要同步监测隧道变形，根据变形程度改善注浆参数和注浆配比。

（2）多次注浆宜采用“由浅到深”和“低压反复多次”式，这样更能保证加固质量，防止隧道变形。

（3）为保证加固效果和减少隧道变形，注浆浆液中尽可能降低速凝剂的比例，增大膨润土的成分。1.8管片开裂的质量保证措施

（1）盾构施工要控制总推力过大的现象发生。（2）管片尽可能居中拼装，并且要保证环面平整。

（3）盾尾密封要及时注油脂，进站时必须将损坏的盾尾刷更换。（4）要根据地质条件及时改善盾尾注浆液性能和充填工艺；建立和完善注浆液质量检验的指标。

（5）防止隧道上浮或下沉。

（6）胶凝成分含量大于400kg/m3的盾构管片生产，应采用水养七天以上的养护措施。

1.9管片破损、错台的质量保证措施

（1）无论出现什么问题，对盾构机的姿态都不应“急纠”，要逐步矫正。

（2）要防止管片施工过程中的排列错误，避免隧道轴线由于人为失误造成偏离设计轴线。

（3）按相关的规范进行操作，包括管片进入隧道前的检查、同步注浆浆液、盾构机推力和扭距等参数的设定，管片的吊运和安装等等。

（4）采取及时有效的措施避免管片上浮。

（5）要防止由于隧道围岩应力环境和地下水环境突然变化造成的隧道变形。1.10盾构防止结“泥饼”的质量保证措施

（1）合理进行盾构机选型。

影响泥饼形成的盾构机系统包括刀盘系统、密封土舱系统和搅拌系统、螺旋输送机出土系统等。为此，对盾构机的刀盘进行了精心设计：土仓空间大，表面光滑，有利于减少泥土的黏结；刀盘盘面与开挖面之间有较大的距离，渣土进口与盘面呈一定的倾斜角度，有利于渣土从开挖面进入土仓；在刀盘盘面、土仓壁、搅拌棒等处设置的大量喷头以及刀盘支撑腿的放射状布置，可保证渣土能与水和泡沫等添加材料尽快混合，加强其流动性。

此外，为了保证中心区得到可靠的添加剂供给，我们根据施工经验，要求设备制造商对该处管口进行特别改造。另外，盾构机选用了大直径的螺旋输送机，出土能力强。在施工过程中，刀盘中心区使用中心刀，以加强对泥饼的破散作用和增大中心区域的刀盘开口率。

（2）根据地质条件有针对性地向密封土舱和刀盘面板适量加注高质量的泡沫或聚合物或膨润土或其中的两种混合液甚至三种混合液等，以改善土体的“和易性”和“塑性”。

（3）采用冷却措施避免密封土舱高温高压。