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文档简介

1、盾构施工法主要工序目 录1 盾构施工前期准备工作要点31.1、工程地质调查31.1.1 一般性要求31.1.2 重点查明以下地层的分布31.2、建筑物管线调查41.3、重要分包商的选定41.3.1 设计分包商的选定41.3.2 管片分包商的选定41.3.3 钢管片分包商的选定51.3.4 重要设备和材料供应商的选定51.4、施工方案审查51.4.1 符合性审查:51.4.2 全面性审查51.4.3 针对性审查61.5、工程总体筹划的审核61.5.1 施工场地总平面布置方案61.5.2 工程总进度计划编制61.5.3 总施组编制的针对性71.6、其它专项方案审查要点71.6.1 管片生产施组71

2、.6.2 盾构始发、到达端头加固方案81.6.3 盾构机运输、吊装、吊出方案81.6.4 盾构机始发(到达)方案81.6.5 盾构掘进和管片拼装施工组织81.6.6 施工测量方案91.6.7 盾构掘进施工监测方案91.7、接口协调工作91.7.1 始发场地的协调91.7.2 盾构到达、过站、调头场地协调101.7.3 盾构预埋件安装协调112 盾构施工总体流程图123 盾构始发133.1、盾构始发流程图133.2、盾构始发关键技术及措施143.2.1 洞门土体加固143.2.2 洞门密封系统安装143.2.3 始发基座安装143.2.4 反力架安装153.2.5 始发导轨安装163.2.6 负

3、环管片安装16洞口段注浆183.3、常见问题的预防及处理18始发后盾构“叩头”18密封效果不好19盾尾失圆19地面沉降较大194 盾构掘进204.1、正常掘进流程图204.2、盾构掘进操作21、总体要求214.2.2 开机前的检查224.2.3 启动各系统234.2.4 盾构机掘进234.3、各系统作业规程294.4、实时监测374.4.1 盾构掘进方向的控制与调整374.4.2 盾构掘进方向控制、调整及纠偏注意事项38施工监测要求384.5、施工测量精度的保障措施395 管片拼装415.1、管片安装工艺流程415.2、管片安装方法415.3、管片安装质量控制425.4、管片验收程序及控制43

4、盾构管片厂内验收43盾构管进场验收43盾构管片拼装验收44报验446 盾构出洞456.1、盾构到达流程图456.2、盾构到达段施工456.2.1 到达前掘进施工456.2.2 盾构到达前洞门混凝土的凿除456.2.3 盾构到达接收井466.2.4 洞口密封环的安装与准备466.2.5 接收托架的安装与固定466.3、盾构进站施工主要措施47盾构机到站掘进参数控制47盾构机在端头位置的处理47最后几环管片的安装486.4、盾构到达段施工要点486.4.1 盾构到达阶段的掘进48到达段管片安装491 盾构施工前期准备工作要点1.1、工程地质调查1.1.1 一般性要求(1)查明结构影响范围内岩土层的

5、类型、成因、分布规律及其工程特性,分析和评价围岩的稳定性及可挖性。(2)查明不良地质作用的类型、性质、分布范围、发展趋势和危害程度。(3)提供沿线地下水类型、补给和排泄条件、流速、流向、渗透系数、历年最高水位、枯水水位、勘察时水位及历年最高水位、水质等水文地质资料。(4)提供沿隧道轴线、竖井结构的工程地质纵剖面图、横剖面图以及必要数量的勘探点柱状图,分区间分地段分部位预测岩土工程施工问题,提供合理的辅助支护措施和地基加固方法及施工设计参数。(5)查明影响范围内地面建筑和地下构筑物的地基条件、基础类型、结构形式、使用状态,地下管线的埋深、位置、走向与用途等,分析其在施工中的稳定性,并提出防护措施

6、。1.1.2 重点查明以下地层的分布(1)开挖面内的粘性土夹层或透镜体的分布,灵敏度高的软土层,透水性强及含承压水的松散砂层,高塑性粘土层,含卵石或漂石存在的地层。(2)粘性土层需提供土层的粘聚力、塑性指数、粘粒含量等。(3)对砂及碎石土层,需提供颗粒级配与颗分曲线、曲率系数、最大粒径与一般粒径、充填成分与胶结程度、颗粒的母岩成分、强度等。当采用破碎排土时,应进行破碎试验。(4)提供各土层的物理指标及渗透系数,为注浆压力、注浆配比提供依据。(5)查明在隧道开挖范围是否存在工程废弃物。1.2、建筑物管线调查(1)调查范围如何界定?调查范围是否合理?是否线路影响范围内的建筑物和管线均列入了调查区?

7、注意一些有怀疑的地方必须摸查清楚。(2)调查计划如何安排?应尽可能早地完成调查,以便尽早实施建筑物保护或迁移。(3)调查人员和设备如何安排?人员能否满足调查进度需求,相关仪器设备是否到位。(4)调查报告格式是否满足要求?几种基本调查表格。如建筑物基础调查表、建筑物管线现状调查表、建筑物调查汇总表、裂缝调查表、相关图片、房屋鉴定等。 调查建筑物的编号及总平面布置图类型。(5)建筑物管线调查费用的支付1.3、重要分包商的选定1.3.1 设计分包商的选定设计分包商选定时,非常重要的设计图纸提交计划一定要提前明确。特别是管片结构图和配筋,包含特殊管片图纸,为管片模具制造提供依据,为管片厂选定提供依据。

8、1.3.2 管片分包商的选定选定原则(1)信誉和经验;(2)生产计划 (3)提供模具情况; (4)厂房既有生产状况及场地状况。特别是模具供应、堆场、养护池、养护场地能否满足需求; (5)管片分包的造价及合同签订。1.3.3 钢管片分包商的选定 考虑其生产周期,及早确定。1.3.4 重要设备和材料供应商的选定1.4、施工方案审查1.4.1 符合性审查:(1)符合当前国家基本建设方针与政策,突出“质量第一、安全第一”的原则,同时还要符合现行工程建设强制性标准条文的有关要求;(2)造价、工期、质量、安全控制目标应符合施工合同和设计的要求; (3)审批签字齐全,应有承包商编制人签名,项目经理或总工审核

9、,企业技术负责人签字批准,并加盖单位或项目公章;(4)项目主要管理人员和施工机械要符合投标和合同规定要求;(5)申报手续齐全,必须附规定的审批表。1.4.2 全面性审查 方案应具备的内容:(1)编制依据和工程概况。(2)施工方法及施工控制要点。(3)施工准备工作。(4)质量保证措施。(5)进度计划。(6)材料、设备投入计划。(7)施工组织构架。组织构架包括管理组织网络和各岗位人员、人员投入计划。(8)安全文明施工、环保措施。1.4.3 针对性审查(1)应结合现场的实际情况,编制有针对性的施工控制措施;(2)施工工艺和措施应该详细、具体,并具有可操作性,要有针对工程重难点的分析和认识,并有针对性

10、措施;(3)施工平面的布置与现场地貌环境、建筑平面协调一致,并符合紧凑合理、文明、安全、节约方便的原则;(4)优先选用目前先进成熟的施工技术,而新技术的使用应对本工程的质量、安全与造价有利;(5)审核网络图的合理性和均衡性,能否满足总进度计划需求,能否做到均衡连续施工;(6)施工机械的选用、配备应经济合理,满足工期与质量等要求;1.5、工程总体筹划的审核1.5.1 施工场地总平面布置方案(1)场地布置是否顺畅,互相干扰最小。(2)一些主要设施布置是否合理和齐全。碴坑、管片堆场、门吊系统、砂浆拌合站、排水系统、冷却塔、通风机、充电间、机修车间、钢构件加工厂、小型机具堆放场、洗车槽、防洪措施、沉淀

11、池等(3)最好能包含井下场地布置。如轨线布置、循环水池布置、井下沉淀池布置、油脂、泡沫堆场等等。1.5.2 工程总进度计划编制(1)关键节点的确定。盾构机进场、盾构始发、盾构到达、盾构过站、附属结构施工、工程验收。(2)几个需要注意的问题:掘进完成和竣工验收之间需要有1个月以上的时间。联络通道施工时间与盾构掘进施工时间的冲突。洞门施工时间与隧道掘进时间的冲突。端头加固时间的确定。掘进过程:始发、到达段与正常段掘进速度不同;长距离后掘进速度不同;不同地层掘进速度不同;换刀等异常时间的考虑。管片生产的开始时间是否满足盾构掘进速度要求。盾构机制造、管模制造、门吊制造安装、联络通道管片制造安装等是否预

12、留了足够时间。1.5.3 总施组编制的针对性(1)应结合现场的实际情况,编制有针对性的施工控制措施;(2)施工工艺和措施应该详细、具体,并具有可操作性,要有针对工程重难点的分析和认识,并有针对性措施;(3)施工平面的布置与现场地貌环境、建筑平面协调一致,并符合紧凑合理、文明、安全、节约方便的原则;(4)优先选用目前先进成熟的施工技术,而新技术的使用应对本工程的质量、安全与造价有利;(5)网络图的合理性和均衡性,能否满足总进度计划需求,能否做到均衡连续施工;(6)施工机械的选用、配备应经济合理,满足工期与质量等要求;1.6、其它专项方案审查要点1.6.1 管片生产施组(1)管片排版(2)管片生产

13、计划(3)管片厂场地布置(4)管片生产工艺流程(5)管片生产质量保证措施(6)管片生产组织结构(7)管片运输及进出场检查验收程序1.6.2 盾构始发、到达端头加固方案(1)加固方法选择是否合理(2)加固工艺流程是否合理(3)加固设备选择是否合理(4)检测手段是否合理(5)质量保证措施1.6.3 盾构机运输、吊装、吊出方案(1)运输线路(2)吊装设备及人员(3)吊装顺序与方法(4)吊装场地布置与现场的适应性(5)拆机顺序与方法(6)计划安排1.6.4 盾构机始发(到达)方案(1)始发架和接收架、反力架设置(2)始发姿态控制:防滚动措施是否到位、曲线始发方向、始发测量方案(3)负环管片安装位置是否

14、正确(4)始发掘进参数的控制(5)密封环板选择(6)管片防松弛措施(7)洞门凿除:凿除计划、凿除方法、顺序、凿除人员安排、安全措施1.6.5 盾构掘进和管片拼装施工组织 (1)进度计划(2)平面布置及设备投入(3)盾构掘进施工方法(4)管片拼装施工方法(5)难、重点施工方法(6)质量和安全保证体系1.6.6 施工测量方案(1)控制点的布置及施测(2)施工导线放样方法及程序、频率(3)盾构机导向系统(4)施工时的各项限差和质量保证措施(5)隧道变形测量方法(6)施工测量组织与管理(7)仪器投入与保养(8)测量管理制度1.6.7 盾构掘进施工监测方案(1)监测范围是否合理(2)监测项目是否满足要求

15、(3)监测方式(是否第三方)(4)监测数据的提交时间(5)监测资料的整理1.7、接口协调工作1.7.1 始发场地的协调1)端头加固的场地及水电协调(1)移交的时间:根据工程进度计划和加固的原则确定加固时间,宜早不宜迟。部分场地困难的,可以分批分期进行。(2) 移交内容:移交范围的施工场地、道路、场地内的地下管线、场地内的监测点、临时设施、水电接入点等。(3)移交的要求:满足进行端头加固的场地和施工条件,拆除移交范围的临时设施,清运因施工产生的建筑垃圾的责任义务,遵照“谁产生谁负责”的原则,移交场地必须达到整洁有序。(4)端头加固进场施工的原则是: A、加固期间,做好场地内的安全文明施工,尤其是

16、泥浆的处理,场内必须服从车站承包商的统一管理。 B、盾构承包商的加固所需的水、电可由车站承包商提供接入点,单独安装水、电表,按时将水电费交付给车站承包商。 2)地面施工场地的移交(1)移交内容:移交范围的场地、场地内的地下管线、场地内的监测点、水电接入点、场地内的临时建筑、临时道路、场地范围的地面主体结构及地表其他构造物等。(2)移交的一般要求:拆除场地范围的临时设施,清运因施工产生的建筑垃圾的责任义务,遵照“谁产生谁负责”的原则,移交场地必须达到整洁有序,场地内的垃圾和材料全部清理完毕。 (3)注意事项:对于周边需要保护的建筑物,在盾构掘进期间可能受影响的,如果没有第三方监测,必须对监测数据

17、移交,并与对方明确发生损失后的赔偿原则。 3)地下施工场地移交(1)移交内容:场地范围内的主体结构、围护结构及支撑、场地范围内的预埋件(接地引出线、防杂散电流端子、测量导线点、水准点、站台板预埋插筋、风道预埋插筋等)、预留孔洞、预埋注浆管及其他预埋件。 (2)尽量减少在主体结构上打钻,若必要时,需在主体结构上打孔,须征得车站承包商和工点设计的同意。(3)车站集水井若未封闭,集水井的临时抽水工作,应由谁负责,费用如何分担,需要明确。1.7.2 盾构到达、过站、调头场地协调1)盾构到达、过站对车站的要求 2)盾构承包商运输方案(包括运输路线)、吊入吊出、组装解体方案,尤其是盾构机的起吊、运输的荷载

18、,必须符合车站的地面超载要求,方案必须征得车站设计的同意。3、盾构承包商需利用车站中板堆放材料和设备时,需有荷载检算资料,符合车站荷载的要求,并征得车站工点设计的同意。1.7.3 盾构预埋件安装协调1)盾构预埋件主要包括:洞门环板,吊装所需的钢板或吊环、后配套设备底座、测量监测点、盾构始发、过站及到达所需的预埋件等。2)预埋件的施工的原则:“盾构工点负责制作运输,车站工点负责安装埋设,安装过程盾构承包商指导施工,双方共同验收,双方要多沟通,早沟通”。2 盾构施工总体流程图盾构基座、轨道安装盾构进场,吊装下井,反力架安装盾构隧道洞门施工管片拼装联络通道施工管片嵌缝施工到达端头加固测量系统调试就位

19、盾构组装调试盾构到达正常掘进始发掘进盾构始发端头加固出渣、同步注浆盾构吊出3 盾构始发3.1、盾构始发流程图进入正式掘进3.2、盾构始发关键技术及措施盾构机在初始掘进前必须完成盾构机调试、地面设备材料准备、监测点布置等工作。3.2.1 洞门土体加固3.2.2 洞门密封系统安装洞门密封系统由洞门圈、钢环、帘布橡胶板、扇形翻板组成。盾构井端墙施工时,应进行洞门圈的安装。洞门圈安装分两步进行,首先将加工成型后的洞门圈在地面上拼装好检查各项结构尺寸,并在水平和竖直方向上焊接槽钢以便保证在下部工序中安装洞门圈不失圆,尤其要注意的是在浇注混凝土前要用黄油将洞门圈上的螺栓孔全部填满,避免混凝土浆液进入螺栓孔

20、;其次,就是洞门圈在盾构井内的安装定位,使洞门圈与盾构井钢筋焊接牢固,确保洞门圈安装位置准确,根据我们的实际情况,洞门圈在混凝土浇注后有点变形,整体上失圆(由于上部混凝土自重),所以在洞门圈安装定位后,我们要用型钢在竖直方向将洞门圈焊接,保证浇注混凝土时不致失圆。围护桩破除后,在洞门圈上依次安装钢环、帘布橡胶板、扇形翻板,形成折叶式密封装置。盾构始发时,注意洞门圈下部不要有土体及杂物影响扇形翻板的翻转,并可在橡胶帘布上涂抹黄油,减小帘布与盾壳的摩擦力,避免帘布破损,影响洞门密封效果。3.2.3 始发基座安装始发基座的安装定位决定了盾构的始发姿态。始发基座轨道中心线高程的理论计算公式为:H =h

21、-h1h始发基座处隧道中心线高程。h1隧道中心线至始发基座轨道平面中心线的高差。根据直角三角形直边计算公式:h1= (R盾2-(L轨距/2)2)1/2R盾盾体外壳半径;L轨距始发基座两条轨道中心线的水平距离;实际施工中为了防止地表沉降和刀盘下沉的影响,始发架基座比理论标高提高3cm。始发基座图见图5图5 始发基座图3.2.4 反力架安装反力架为钢结构,用来提供盾构推进时所需的反力。根据钢负环、始发基座、0环的结构尺寸(钢负环30cm、始发基座9m、洞门60cm),确定反力架前端至洞门距离为:D(L管L洞)L管×NL钢其中: L洞洞门长度;L管管片长度;N负环管片环数;L钢钢管片长度。

22、安放反力架之前,先对底板进行清理,再对反力架进行精确定位,使之与盾构机的中心轴线保持垂直。由于始发基座和反力架为盾构始发时提供初始的推力即初始的空间姿态,在安装时,反力架左右偏差控制在±10mm以内,高程偏差在±5mm以内,始发基座轴线与反力架竖直轴线的夹角为90°,反力架图示见图7。图7 反力架示意图3.2.5 始发导轨安装洞门凿除后,盾构刀盘前端距离前方土体还有一定距离,为了防止盾构刀盘因为悬空而发生“叩头”现象,需要设置导轨进行过渡,安装倾角位置与基准导轨一致。根据现场实际情况选择导轨,导轨沿始发托架一直延伸到洞门圈内,并与洞门圈钢板焊接,导轨的另外一端与始

23、发基座焊接固定。同时为了不影响刀盘的旋转,避免被刀盘旋转到土仓内而造成不可挽救的后果,导轨不宜过长、过高。3.2.6 负环管片安装3.2.6.1 始发基座及反力架的加固盾构始发时,始发基座要承受纵向、横向的推力以及刀盘旋转产生的扭矩,应预先将始发基座与结构底板上预埋钢板焊接牢固,并对始发基座两侧进行加固。为了防止盾体因刀盘旋转而发生扭动,要在盾壳上焊接对口的槽钢作为防扭装置。另外,反力架底部及后支撑也要与预埋钢板焊接牢固。3.2.6.2 负环管片安装(1)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盾尾刷、保证负环管片杂拼装好以后能顺利向后推进,在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木

24、或者型钢,以便管片在盾壳内的位置得到保证,如图8 图8盾壳内安设型钢图(2)负环管片的后移第1环负环管片拼装成圆后,用45组推进油缸缓慢推进,完成管片的后移,此时要验证控制各油缸行程差小于10mm。随着管片相对盾体后移,管片慢慢脱离盾尾,需在脱出管片与始发基座之间用钢锲及方木锲子锲紧,并用钢丝绳将管片在始发基座上张紧,以避免成型管片的下沉和失圆。(3)钢负环与第1负环连接负环管片的最终位置要以推进油缸的行程来控制,在负环管片与钢负环之间的空隙可以事先用软木衬垫填满,然后当第1环负环管片与钢负环靠拢的时候,我们采用钢筋将第一负环管片螺栓焊接在钢负环管片上,实现第一负环与钢负环的连接工作。(4)负

25、环管片的拼装类型在始发时,我们考虑定位准确和稳固,采用错缝拼装。在拆除负环时错缝拼装不利于拆除,而且负环管片破损严重,所以我们根据这次的始发,我们觉得采用负环管片采用通缝拼装,有利于我们及时、快速的拆除负环管片,便于尽早利用盾构井进行出碴、吊放管片及其它材料。3.2.6.3 盾构始发掘进参数控制盾构始发时,降低总推力及刀盘的扭矩,但必须保持土仓压力。为防止盾构脱离始发基座后的“叩头”现象及避免地表沉降量过大,使土仓压力略高于前方土体压力。同时,应尽量减小各推进油缸的行程差。洞口段注浆当盾体完全进洞后,开始拼装第3环时,应进行同步注浆。注浆前,检查洞门密封装置,确保橡胶帘布、扇形翻板与0环管片接

26、触良好,有空隙处要塞紧。注浆时,注浆压力不宜过大,避免橡胶帘布翻向洞外导致漏浆。我们在同步注浆时,注浆压力控制在之间,仍有漏浆,我们采取麻绳填塞,并用钢板焊接固定麻绳,防止继续漏浆,同时调整配合比,加快凝固时间。同步注浆后,由于浆液的收缩必然导致管片周围存有空隙,在盾构推进到10环左右进行了二次壁后注浆。技术难点分析(1)洞门围护桩凿除的方式和时机对确保盾构始发安全至关重要,必须保证围护桩凿除后盾构刀盘及时抵上前方土体,并确保土体暴露期间内的稳定,防止渗漏,避免前方土体坍塌。(2)盾构始发时其姿态不能调整,始发基座定位的准确与否决定了始发时的盾构姿态。(3)盾构始发时若发生“叩头”现象,则无法

27、调整盾构使其按设计轴线掘进。(4)管片脱出盾尾后,由于自重及刀盘旋转扭距的作用,容易使成环管片变形及扭转。(5)盾壳通过洞门密封后暂不能及时注浆,周围土体与管片间存有间隙,对地表沉降控制要比正常掘进高。(6)盾构始发时从非土压平衡状态过渡到土压平衡状态,应尽快建立起土压,以达到控制地表沉降的目的。3.3、常见问题的预防及处理始发后盾构“叩头” 始发推进后,在盾构机抵达掌子面及脱离加固区时容易出现盾构“叩头”现象。我们通过抬高始发托架保证了盾构机始发姿态、合理安装始发导轨及快速通过的方法来减少或者避免这个问题的出现。密封效果不好 洞门密封的主要目的就是为了减少始发掘进段水土流失,我们通过调整壁后

28、注浆的配合比,使注浆后尽早封闭的方法处理密封不好的情况。、盾尾失圆 始发阶段由于盾构自重及其他原因,盾尾会出现失圆,由于本盾构机没有配备自带的整圆器,我们采用的是塞型钢及用钢丝绳捆绑以便降低失圆的程度。地面沉降较大由于始发施工的特殊性,对沉降要求特别的高,我们在始发时尽快建立土压平衡模式,并严格控制出土量,加大监测频率的方法来预防地面沉降过大。4 盾构掘进4.1、正常掘进流程图地面沉降监控量测掘进参数调整设置管理基准隧道轴线标高测量、盾构姿态调整同步注浆开挖掘进1号编组列车进洞等待是否完成第一环进尺掘进2号编组列车洞口装料,等待1号编组列车装满碴出洞1号编组列车洞外卸土管片拼装开挖掘进同步注浆

29、是否完成第二环进尺掘进2号编组列车进洞等待2号编组列车装满渣出洞管片拼装掘进达到6米 延伸轨排下一环掘进4.2、盾构掘进操作、总体要求1、盾构机操作(1)盾构机操作必须以保证工程质量和操作安全为出发点,充分保证隧道的衬砌质量,保证线路方向的正确性,并且尽量减小因盾构机施工而引发的地表沉降。必须做到:注浆量无法保证时不能掘进;没有方向测量时不能掘进;严格执行专业技术人员下达的土压指令,对掘进中的出土量突现异常要马上报告,有问题及时提出;(2)盾构机操作要合理利用盾构机的各种功能,严禁为了赶进度而拼设备;严格执行盾构机说明书上的各种安全操作要求,严格遵守专业技术人员下达的参数指令;(3)非操作人员

30、严禁操作盾构机。2、操作注意事项(1)严格按照安全技术操作规程操作设备,避免造成人身伤害与设备损坏;(2)严格执行交接班制度,认真填写设备运转记录;(3)盾构机主机室、盾体内和皮带机设有紧急停止开关,以备出现异常事故时使用,盾构机上工作人员不得随意使用,避免造成设备的不正常停机而损坏设备;(4)主司机启动顺序为:皮带机-刀盘-推进-螺旋输送机;(5)两台盾构机同时掘进时,前后距离不得小于100M。3、维护保养注意事项(1)盾构机上严禁私拉乱接电动工具,需用时必须使用指定地点的开关电源;(2)严禁私自改动盾构机所属设备的结构及控制方式;(3)在盾构机上电焊作业时,必须将搭铁线接至被施焊的最近部位

31、或工件上(一般在1米内),使电焊作业电流不能通过轴承、油缸,电气元件控制电缆等精密元件,以免造成元件损坏;(4)确保各关键部位(如主轴承紧固螺栓、刀盘紧固螺栓、盾体连接螺栓等)紧固螺栓紧固状态良好;(5)在设备出现故障时应由专职修理人员进行修理,严禁私自在不懂结构、不懂原理的情况下进行维修,以免造成设备的进一步损坏;(6)在维修保养作业中,必须与操作司机取得联系,切断一切有可能触及安全事故发生的电源,并且有专人看护,确保维修保养过程的安全;(7)维修保养结束后应将现场清理干净(包括垃圾、油料等);(8)设备的每次维修保养应由修理人详细记录在设备运转记录上备查。4、其它注意事项(1)主机操作室是

32、盾构机的控制中心,不允许与之无关的人员进入,维修人员在工作需要时可以进入,正常情况下只允许主司机与工程师进入;(2)盾构机拖车两侧为紧急通道,不得堆放杂物占用;(3)盾构机上不得存放危险物品(易燃易爆等物品)及其他杂物。4.2.2 开机前的检查1、检查延伸水管、电缆连接是否正常;2、检查供电是否正常;3、检查循环水压力是否正常;4、检查滤清器是否正常;5、检查皮带机、皮带是否正常;6、检查空压机运行是否正常;7、检查油箱油位及油温是否正常;8、检查油脂系统油位是否正常;9、检查泡沫剂液位是否正常;10、检查泥水处理系统;11、检查注浆系统是否已准备好;12、检查后配套轨道是否正常;13、检查出

33、渣系统是否已准备就绪;14、检查盾构机操作面板状态:开机前应使螺旋输送机前门处于开启位,螺旋输送机的螺杆应伸出,盾构处于掘进模式,无其它报警指示;15、检查测量导向系统是否工作正常;16、确认注浆系统已经开始工作。4.2.3 启动各系统1、根据工程要求选择盾尾油脂密封的控制模式,即选择采用流量控制或采用压力控制模式;2、参照工业电脑,检查是否存在当前错误报警,如有,应首先处理;3、将操作面板螺旋输送机转速调节旋钮、刀盘转速调节旋钮、推进油缸压力调节旋钮、盾构推进速度旋钮等调0;4、启动液压泵站的冷却循环泵,并注意泵启动时声音和振动情况等是否正常;5、依次启动润滑脂泵、齿轮油泵;6、依次启动补油

34、泵、控制油泵;7、依次启动主驱动泵、推进泵及螺旋输送机泵;8、启动主轴承密封油脂泵,调整油脂泵使其保持在设定的泵送油脂量和气动压力;9、选择手动或半自动方式启动泡沫系统;10、启动盾尾油脂密封泵,并选择自动位。4.2.4 盾构机掘进1、启动皮带机2、启动刀盘(1)选择刀盘的档位,一般在软岩地段选择低速档位;在扭矩比较小的地层中可以选择高速档位,具体要根据实际情况来决定;(2)根据测量系统面板上显示的盾构目前滚动状态选择盾构机刀盘旋向按钮,一般选择能够纠正盾构机滚动的方向;(3)选择刀盘启动按钮,并慢慢顺时针旋转刀盘转速控制旋钮。严禁旋转旋钮过快,以免造成过大压力冲击,损伤液压设备。此时注意主驱

35、动压力变化,若因压力过高而使刀盘启动停止,则先把速度旋钮至最小再重新启动。3、推进按下推进按钮,并根据测量系统屏幕上指示的盾构姿态,调整各组推进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。4、启动螺旋输送机(1)慢慢开启螺旋输送机的出渣口仓门;(2)启动螺旋输送机按钮,并逐渐增大螺旋输送机的转速。5、盾构机掘进参数调整(1)盾构机掘进模式的选择1)对于岩层稳定性较好的地层,可以采用敞开式掘进,则不用调整土仓压力,以较大的开挖速度为原则;2)对于开挖地层具有一定的自稳性,可以采用半敞开式掘进。这样需要调节螺旋输送机的转速,使土仓内保持一定的渣土量,一般约保持2/3左右的渣土;3)对于

36、开挖地层稳定性不好或有较多地下水的软质岩地层,需采用土压平衡模式掘进。此时根据前面地层的不同,保持不同的土仓压力,但最大土仓压力值必须低于盾构主轴承密封的最大抗压能力,否则有可能损坏主轴承密封;4)对于地层稳定性很差的极软岩和软弱不均的地层,必须采用土压平衡模式掘进,并严格控制出土量;5)若土仓压力过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;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.适当的排除土仓内一定量的空气或水。6)若土仓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,减低出渣速度;b.适当增大推进油缸的推力;c.增大泡

37、沫和空气的注入量。(2)盾构机推进方向的调整1)盾构机方向的调节,是通过调整推进系统几组油缸的压力来进行的。一般的调节原则是:使盾构的掘进方向趋向隧道的设计中心线;2)盾构机推进油缸每组压力,一般对盾构掘进方向的影响是:当盾构油缸左侧压力大于右侧时,盾构机姿态趋势自左向右偏移;当上侧压力大于下侧压力时,盾构姿态趋势自上向下偏移。依次类推即可调整盾构机的姿态;3)为了保证盾构的铰接密封、盾尾密封工作性能良好,同时也为了保证隧道管片不受破损,盾构在调向的过程中不能有太大的趋势,一般在测量系统屏幕上显示的任意趋势值不应大于规定的偏差;4)一般情况下,当盾构处于水平线路掘进时,应使盾构保持稍向上的掘进

38、姿态,以纠正盾构因自重而产生的低头现象。(3)盾构机滚动的调整为了保证盾构机在推进过程中正确的受力状态,盾构机不能有太大的自转,一般不能大于测量系统屏幕上显示的允许滚动值。通过调整盾构机刀盘的转向可以调整盾构的自转。改变盾构机刀盘转向按以下操作:按停止按钮停止掘进,将刀盘转速调至最小,重新选择刀盘转向,按开始按钮,并逐渐增大刀盘转速即可。(4)刀盘扭矩调整当刀盘扭矩过大时可以采取以下措施:加大渣土改良物质的注入量,适当降低推进油缸的推力,适当减少刀具的贯入量等。(5)铰接油缸操作调整铰接油缸的作用是为了使盾构能够很好的适应蛇形前进,特别是为了使盾构更好的适应隧道的曲线掘进。当旋钮在PULL位时

39、盾尾缩回,当处于HOLD位时铰接油缸处于锁定位,当处于RELEASE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。(6)仿形刀的操作当盾构机在转弯半径较小的曲线上掘进时,有时会用到仿形刀进行辅助掘进。仿形刀可以根据工业电脑的设定实现在一定的角度范围伸缩。当需要使用仿形刀时,首先启动仿形刀油泵,然后选择仿形刀控制旋钮到自动位,仿形刀即可按照预先设定的值进行工作。当需要停止时需先选择到手动位,把仿形刀缩回,然后再停止仿形刀油泵。(7)泡沫系统的操作泡沫系统一般有三种操作模式,即自动、办自动、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。根据实际

40、情况,一般采用半自动或手动模式。此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,按“+”钮增大流量,按“-”钮减小流量。当掘进结束时按停止按钮停止泡沫系统。(8)膨润土系统的操作膨润土的作用是为了改良渣土的特性,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运输到洞内的膨润土罐内,然后启动搅拌和输送泵,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不能停止搅拌。(9)盾尾油脂密封阀的手动操作当盾尾密封阀在手动位时,可以按下每个位置的注脂按钮来进行手动注脂,这个功能主要用于对盾尾油

41、脂密封阀检修或自动功能暂时出现故障时。(10)注浆操作1)在手动模式下,首先调整好注浆泵开始和停止压力(设定值),注浆泵由控制板的按钮和电位计单独控制:泵的速度由比例控制其起动装置的电位计旋向位置决定;如果管片背部注浆压力大于相应的设定值,相应的注浆泵即停止工作,直至压力反馈小于设定值。2)自动模式自动模式下,首先调整好注浆泵开始和停止压力(设定值),注浆泵的启动和停止由控制板自动控制,并且几组注浆泵的启动和停止是一致的。6、掘进过程(1)在盾构机的掘进过程中,应有一名管理人员随时注意巡检盾构机的各种设备状态,如泵站噪声情况,液压系统管路连接是否松动及是否有渗漏油,油脂及泡沫系统原料是否充足,

42、轨道是否畅通,注浆是否正常等。操作室内司机应时刻监视螺旋输送机出土口的出渣情况,根据测量系统屏幕上显示的值调整盾构的姿态。发现问题立即采取相应的措施。(2)掘进过程中司机必须严格按照要求填写有关部门规定的各种数据表格,以及详细的故障及故障处理办法。7、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)关闭螺旋输送机出渣口仓门;(4)停止皮带机;(5)若刀盘驱动压力较大,则可持续转动刀盘,适当的搅拌土仓内的渣土,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。这样有利于下次刀盘启动时扭矩不至于太大;(6)依次停止主

43、驱动泵、补油泵、螺旋输送机泵、控制泵、仿形刀泵、油脂密封系统、泡沫系统,通知有关人员进行下一工序的工作;(7)若马上准备安装管片,则按下管片安装按钮。8、掘进报告和作业记录的填写为了积累盾构施工经验,更好的进行盾构施工的总结,以及留下必要的施工考证依据,施工的过程中,必须严格按照要求填写盾构掘进指令及操作记录表。如下表:盾构掘进指令及操作记录隧道: 线 环号: 日期: 年 月 日 班次: 天气: 1、地质及地面状况: 地面情况: 2、线路特点: 实测纵度: 3、管片类型及掘进参数管片类型 俯仰角 (度) 封顶块位置 滚动角 (度) 总推力(KN) 水平偏差 (mm/m) 刀盘扭矩(KN

44、3;m) 注浆压力 (MPa)1: 2: 刀盘转速(rpm) 3: 4: 掘进速度(mm/min) 注浆量 (理论 m3) m3 螺旋输送器转速(rpm) 土仓压力 (MPa) 设定: 上: 下: 左: 右: 螺旋机扭矩(KN·m) 螺旋机门开度(mm) 实际出土量(理论 m3): m3 铰接千斤顶设置 发泡剂比例: 4、盾构机位置:掘进前轴线偏差(mm):水平(前点/后点) :竖直(前点/后点) 掘进后轴线偏差(mm):水平(前点/后点) :竖直(前点/后点) 5、千斤顶行程(mm) 1765 管片安装前管片安装后 (1)推进千斤顶行程 (2)铰接千斤顶行程6、盾尾间隙(mm):

45、7、掘进时间: 管片安装前 8、管片安装时间: 管片安装后 9、地质描述: 10、掘进里程: 故障简述1、2、3、4、盾构机操作手: 技术主管: 项目负责人:4.3、各系统作业规程4.3.1 液压系统作业规程1、液压系统启动前的检查(1)所有管路连接、管线布置完好;(2)所有元件安装完好;(3)没有工作人员在对系统进行维修等作业,没有其它人员或物品在危险区域范围内;(4)检查液压油箱内油液是否充足,不足时应于补充。补充油液应注意以下事项:A 所补充的油料必须是和原油箱内油料同牌号的有合格证的合格油品;B 加油前应将油箱静置一段时间,使其充分沉淀;C 加油时应通过有过滤器的加油器进行加油,不允许

46、直接向系统注油。2、系统启动及运行(1)系统启动应按系统说明书上的启动程序进行启动;(2)尽量避免对系统进行频繁启动;(3)系统启动后应检查其压力、流量等参数是否正常,泵站和其它各元件的工作状况是否正常,如有异常应停机检查;(4)在系统运行中禁止对系统进行维修作业;(5)在系统运行中应随时注意油箱和各元件的温度,油箱油温一般不超过60度。如出现油温过高则应检查系统各元件的工作是否正常,水冷却系统是否正常。3、液压系统维修时应注意的事项(1)对液压系统的任何维修工作都必须在系统停止运转后才能进行;(2)对各元件的拆修、调试应做好标记;(3)在对系统进行拆修前应反复几次将系统内的油压释放完全,以免

47、高压油伤人;(4)对液压元件的维修工作应在清洁、干净的环境下进行;(5)更换油管时禁止将油管的端口对准人;(6)清洁用油要用煤油、专用的清洁剂、干燥的高压风进行清洁。清洁用物品要用绸缎,而不易采用毛巾、绵纱等类似物品;(7)油管接头的密封不能采用生胶带之类的物品进行处理;(8)不许对刚刚停止运转的元件进行拆检等作业,必须等到其温度降到人体可以承受的温度以下时才可进行作业;(9)在装配各液压元件包括阀、泵、马达时应将各运动部件油液中浸泡后再进行装配,禁止将干燥的阀芯、泵和马达的运动部件直接装配;(10)定期对液压油取样进行油品检测,如发现液压油中杂质及水含量较高,尽快对油品进行更换。4.3.2

48、水系统作业规程1、安全操作规程(1)在每次保养或者维修水泵时,要确保水泵电源已被切断;(2)当启动泵时,要确保人员不能将手伸入水泵旋转部件中;(3)当水泵处于有爆炸危险的环境中时,不能启动水泵;(4)当水泵发出不正常声响时,须立刻停泵检修。2、水系统的保养(1)首次运行3-5个循环后,清洗滤芯;(2)每两个月清洗滤芯,若比较脏,应缩短清洗周期;(3)进水主滤清器应每天清洗。4.3.3 电气作业规程1、变压器安全操作保养规程(1)变压器操作规程A、变压器在安装时注意各部分不要受潮,导线各部分连接要可靠;B、高压侧接通后先让变压器空载运行一段时间后,再接入负载;C、在接入负载前,先要测量各路的相序是否正确;D、变压器在运行时要经常注意变压器的温度和声音;E、隧道中的灰尘较大,应尽量保持不要让灰尘进入变压器内.变压器的绕组和铁芯会因表面

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