一、盾構(gòu)機(jī)是干什么用的

盾構(gòu)機(jī)，全名叫盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機(jī)械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測(cè)量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設(shè)計(jì)制造，可靠性要求極高。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。

二、盾構(gòu)機(jī)工作原理

盾構(gòu)機(jī)的基本工作原理就是一個(gè)圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護(hù)盾，它對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時(shí)支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時(shí)還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。

三、盾構(gòu)機(jī)的操作流程

1、開機(jī)前準(zhǔn)備

在掘進(jìn)操作前需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械、電、氣和液壓等系統(tǒng)的檢查，確保各系統(tǒng)無(wú)故障或者無(wú)故障隱患時(shí)方可進(jìn)行掘進(jìn)操作。

2、開機(jī)

1）確認(rèn)外循環(huán)水已供應(yīng)，啟動(dòng)內(nèi)循環(huán)水泵。

2）確認(rèn)空壓機(jī)冷卻水閥門處于打開狀態(tài)，啟動(dòng)空壓機(jī)。

3）根據(jù)工程要求選擇盾尾油脂密封的控制模式，即選擇采用行程控制還是采用壓力控制模式。

4）在“報(bào)警系統(tǒng)”界面，檢查是否存在當(dāng)前錯(cuò)誤報(bào)警，若有，首先處理之。

5）將面板的螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋扭、刀盤轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋扭、推進(jìn)油缸壓力調(diào)節(jié)旋扭、盾構(gòu)推進(jìn)速度旋扭等調(diào)至最小位。

6）啟動(dòng)液壓泵站過(guò)濾冷卻泵，并注意泵啟動(dòng)是否正常，包括其啟動(dòng)聲音及振動(dòng)情況等。以下每一個(gè)泵啟動(dòng)時(shí)均需注意其啟動(dòng)情況。

7）依次啟動(dòng)潤(rùn)滑脂泵（EP2）、齒輪油泵、HBW泵。

8）上位機(jī)“變頻驅(qū)動(dòng)”界面選取“滑差控制”模式，至少選擇一組對(duì)稱電機(jī)。

9）依次啟動(dòng)推進(jìn)泵及輔助泵。

10）選擇手動(dòng)或半自動(dòng)或自動(dòng)方式啟動(dòng)泡沫系統(tǒng)。

11）啟動(dòng)盾尾油脂密封泵，并選擇自動(dòng)位。

3、掘進(jìn)

1）啟動(dòng)皮帶輸送機(jī)

2）啟動(dòng)刀盤

3）啟動(dòng)螺旋輸送機(jī)

4）按下推進(jìn)按鈕，并根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)屏幕上指示的盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整四組油缸的壓力至適當(dāng)?shù)闹担⒅饾u增大推進(jìn)系統(tǒng)的整體推進(jìn)速度。

5）至此盾構(gòu)動(dòng)力部分啟動(dòng)完畢，開始掘進(jìn)。

4、土倉(cāng)壓力的調(diào)整

1）如果開挖地層穩(wěn)定性不好或有較大的地下水時(shí)，需采用土壓平衡模式（即EPB模式）。此時(shí)需根據(jù)前面地層的不同來(lái)保持不同的土倉(cāng)壓力，具體壓力值應(yīng)由土木工程師決定。但最大土倉(cāng)壓力值一般不能大于3bar，否則有可能損壞主軸承密封。

2）若壓力大時(shí)可以采取以下幾個(gè)措施來(lái)降低壓力：a.加快螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，增加出渣速度，降低土倉(cāng)內(nèi)渣土的高度。b.適當(dāng)降低推進(jìn)油缸的推力。c.降低泡沫和空氣的注入量。d.適當(dāng)?shù)呐懦鲆欢康目諝饣蛩?/p>

3）若壓力小時(shí)可以采取以下幾個(gè)措施來(lái)增大壓力：a.降低螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，降低出渣速度，增加土倉(cāng)內(nèi)渣土的高度。b.適當(dāng)增大推進(jìn)油缸的推力。c.增大泡沫和空氣的注入量。

4）增大或降低土倉(cāng)內(nèi)的壓力是通過(guò)幾種辦法的綜合運(yùn)用來(lái)調(diào)整的，調(diào)節(jié)時(shí)要綜合考慮幾種方法對(duì)盾構(gòu)施工的影響，如考慮到掘進(jìn)的速度、對(duì)管片的保護(hù)以及是否會(huì)發(fā)生噴涌等因素是必須考慮的。

5、推進(jìn)方向的調(diào)整

1）采用自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)和人工測(cè)量輔助進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測(cè)

2）采用分區(qū)調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)油缸推力控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向

3）掘進(jìn)姿態(tài)的調(diào)整與糾偏的方法

6、盾尾間隙控制

當(dāng)油缸行程比較大時(shí)，安裝的管片對(duì)盾尾間隙會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)明顯的影響。例如，推進(jìn)油缸左右行程差為30mm，現(xiàn)在安裝一環(huán)（寬1.5m）標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，則油缸行程較小一側(cè)的盾尾間隙就會(huì)減少30/5.7×1.5=8mm因此，油缸行程與盾尾問(wèn)隙之間有一個(gè)簡(jiǎn)單的近似公式：盾尾間隙變化量≈油缸行程差／4

7、鉸接缸操作

鉸接缸的作用是使盾構(gòu)能夠很好的適應(yīng)蛇行前進(jìn)，特別是更好的適應(yīng)曲線掘進(jìn)。當(dāng)旋鈕在拖拉位時(shí)盾尾縮回，當(dāng)處于保持位時(shí)鉸接油缸處于鎖定位，當(dāng)處于釋放位時(shí)，鉸接油缸處于浮動(dòng)位，此時(shí)盾尾能根據(jù)前盾和管片的位置自動(dòng)調(diào)整姿態(tài)。

8、其它輔助措施的操作

1）泡沫系統(tǒng)的操作：泡沫系統(tǒng)一般有三種操作模式，即自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)，當(dāng)各種條件都比較理想時(shí)可以采用自動(dòng)模式，否則就要采用半自動(dòng)或手動(dòng)模式。當(dāng)采用半自動(dòng)或手動(dòng)模式時(shí)，操作司機(jī)根據(jù)盾構(gòu)綜合參數(shù)如刀盤扭矩、土倉(cāng)壓力及出渣情況等，依據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)對(duì)泡沫劑或空氣的流量進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，一般按“+”鈕增大流量，按“-”鈕減小流量。當(dāng)掘進(jìn)結(jié)束時(shí)按停止鈕停止泡沫系統(tǒng)。

2）膨潤(rùn)土系統(tǒng)的操作：膨潤(rùn)土的作用也是為了改善渣土的特性，使其更利于掘進(jìn)和出渣。當(dāng)需要使用膨潤(rùn)土?xí)r，首先要在洞外將膨潤(rùn)土攪拌好并輸送到洞內(nèi)的膨潤(rùn)土罐內(nèi)，然后啟動(dòng)攪拌泵和輸送泵，并調(diào)整膨潤(rùn)土的泵送流量即可。停止輸送時(shí)直接停止輸送泵，但當(dāng)罐內(nèi)還有膨潤(rùn)土?xí)r一般不要停止攪拌泵。

9、掘進(jìn)結(jié)束

當(dāng)掘進(jìn)結(jié)束時(shí)，按以下順序停止掘進(jìn)：

1）停止推進(jìn)系統(tǒng)。

2）逐步降低螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速至零，停止螺旋輸送機(jī)。

3）關(guān)閉螺旋輸送機(jī)后渣門。

4）停止皮帶輸送機(jī)。

5）若刀盤驅(qū)動(dòng)壓力較大，則可持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤適當(dāng)?shù)臄嚢柰羵}(cāng)內(nèi)渣土，當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力降低至一定程度時(shí)減小刀盤轉(zhuǎn)速至零，并停止刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣利于下次刀盤啟動(dòng)時(shí)扭矩不至于太大。

6）若馬上準(zhǔn)備安裝管片，則按下管片安裝按鈕。

7）依次停止主驅(qū)動(dòng)泵、補(bǔ)油泵、螺旋輸送機(jī)泵、控制泵、油脂密封系統(tǒng)、齒輪油泵、泡沫系統(tǒng)。

8）若馬上安裝管片，可以暫不關(guān)閉推進(jìn)系統(tǒng)油泵和輔助油泵，否則關(guān)閉之。

9）通知有關(guān)人員進(jìn)行下一工序的工作。