盾构操作规程

1、沈阳地铁隧道工程盾构施工设备作业指导书编 制：设物部审 核：批 准：文件编号：中隧股份沈阳隧道工程项目经理部§ 1盾构机掘进操作作业4第一章安全操作规程4第二章泥水循环系统控制 11第三章不同地层条件下的操作要点 17第四章油脂注入操作 21第五章轨线延伸作业指导书 22第六章人行走台延伸作业指导书 23第七章风管延伸作业指导书 24第八章推进油缸自动或手动操作 25第九章注浆泵操作 26第十章洞内清理作业指导书 29第十一章泥浆管延伸作业 29第十二章管片运输、安装操作指导书 30第十三章水平运输作业指导书 35第十四章刀盘刀具检查作业 42第十五章盾构机维修保养规程 44、乙前言

2、1、 编 制 目 的浑河地铁隧道采用泥水盾构施工，工程宏大、工程地质、水文地质条件复杂、盾构要一次性长距离过河施工、为安全顺利地开展掘进施工，特编制本作业指导书，以指导施工的安全顺利和规范进行。2、 适 用 范 围本作业指导书适用于沈阳地铁二号线过浑河隧道工程。3、 编 制 依 据( 1) 、中隧股份武汉项目部200680 号关于盾构作业指导书制订工作的通知 。(2)、武汉长江隧道工程实施性施工组织设计中隧股份武汉项目部 2005 年。(3)、本项目的泥水气压平衡盾构机技术资料法国NFM公司 2006年。(4)、盾构法隧道施工验收规程(初稿)中隧集团 2005年。(5)、建筑机械使用安全技术规

3、程国家建设部 2005年。(6)、本项目的泥水处理设备、调浆制浆设备技术资料2006年。、本项目的盾构法隧道水平运输设备技术资料2006年。(8)、本项目的160吨、32吨门吊技术资料2006年。(9)、本项目的碎搅拌站技术资料2006年。( 10) 、中隧股份2005149 号盾构机带压进仓作业人员管理办法。( 11) 、中隧股份2005347 号盾构机管理制度。( 12) 、中隧股份2006035 号盾构施工作业细则。( 13) 、中隧集团关于城陵矶长江穿越隧道工程的施工技术经验。( 14) 、中隧股份关于武汉、南京、重庆等盾构隧道的施工技术经验。盾构机掘进基本操作指导书(包括刀盘转速、掘

4、进速度、油缸推力、方向姿态等控制)第一章：安全操作规程1.1 .基本注意事项1 1).遵守岗位内安全规程1 .盾构机操作、维修人员必须是受过专业训练的，必须具备相应的操作资格 进行机械操作或维修时，请遵守相关的技术资料和项目部下发的文件中所有安全规则、注意事项及顺序。2.身体不适、服用药物(催眠药)时及酒后不要操作 容易造成判断失误。因为发生危机时， A3 .多人共同作业时，一定要设指挥员，根据制定的方案操作。2 2).设置安全联锁装置1 .请确认所有的防护装置、防护罩是否装在正常位置。如果破损，请马上修理。2 .请认真了解盾构联锁、溢流阀等安全装置。3 .请勿随便调节盾构联锁装置、溢流阀。4

5、 .解除盾构联锁装置请参照盾构联锁装置的使用说明。5 .一旦误用安全装置，将会造成重大人身事故。3 3).电气、液压的设定，不要随便变更1 .为防止电气火灾，请勿变更热继电器等设定值。2 .为防止盾构机损伤，请勿变更溢流阀压力等液压设定值。4 4).正确穿戴工作服和安全保护用品5 .过肥的服装、饰品等有可能被机械部件上的物品钩住，有油的工作服因易燃，也不得穿用。6 .请勿忘记根据工作内容穿戴保7 .护眼镜、安全帽、口罩、手套等。8 .特别是用锤子打击销子等金属片、9 .异物 时可能飞 镜、安全帽、手套等保护用具。1.2 .盾构掘进过程中的注意事项(1) .掘进中必须特别注意的事项1 .掘进中，

6、机器有时会突然侧滚。所以进入掘进机内时，请充分注意因突然侧滚造 成的跌倒、滚落。2 .特别是在高处时，必须要用安全带。3 .因传送带或土沙压送泵运转中的振动，造成后续台车的翻到，伤及 作业者的危险性是存在的，请切实装好防翻部件，并认真确认。(2) .注意电机的散热电机散热装置周围闭塞时，就不能散热，有损伤内部、发生火灾的可能, 因此，请保持电机散热装置的正常运转，不要挡住电机前后风路。(3) .推进油缸靴撑和管片间的注意事项推进油缸靴撑和管片间有夹住手脚的危险。注意不要把手脚置于其间(4) .注意异常声音、异常情况等如果对器具的异音、异常不加以注意，零部件将可能破损而飞散，并有因部件 飞散而造

7、成人员伤害的危险。机器发生异音、异常时，请立即中止掘进，进行点检、维修。2、盾构掘进作业工序流程盾构掘进作业工序流程参见图2-1。图2.1掘进作业工序流程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。根据项目部下发的技术交底或技术方案设置掘进参数。在施工进行期间结合地面监测反馈信息及实际施工情况进行总结分析， 对掘进参数进行动态管理，在 施工过程中对掘进参数进行不断的优化。在盾构机掘进一环的时间内，需要完成的工作包括：4m3砂浆的制拌、运输、转运和泵送到盾尾间隙；6 块管片的下井、运输、 转运和安装；辅助材料像钢轨、泥浆管、水管、

8、螺栓等的下井、运输、转运和安装等。3掘进施工参数设定掘进施工参数由项目部根据工程水文、地质情况，预见性的对一定的施工阶段或施工地段作出包括掘进模式、压力室压力、总推力、掘进速度、刀盘转速、刀具贯入量以及泥水管理标准、衬砌背后注浆参数等的技术交底。重要地段由项目部组织进行讨论，并编制详细的技术方案。在施工进行期间结合地面监测反馈信息及实际施工情况进行总结分析，对掘进参数进行动态管理，在施工过程中对掘进参数进行不断的优化。4、掘进方向的控制方法（1）采用SLS-磴道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统配置了导向、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

9、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。1）在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油

10、缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。2）在均匀的地质条件时，保持所有油缸推力一致；在软硬不均的地层中掘进时， 则应根据不同地层在断面的具体分布情况，遵循硬地层一侧推进油缸的推力适当加大，软地层一侧油缸的推力适当减小的原则来操作。5、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 具体纠偏方法见下表：滚动纠偏竖直方向纠

11、偏水平方向纠偏现象当滚动超限时，盾构机 会自动报警。出现卜俯、上仰左偏、右偏纠 偏 方 法此时应米用盾构力盘 反转的方法纠正滚动偏 差。允许滚动偏差0 1.5o,当 超过1.5。时，盾构机报 警，提示操纵者必须切 换刀盘旋转方向，进行 反转纠偏。控制盾构机方向的主要 因素是千斤顶的单侧推 力，当盾构机出现卜俯 时，可加大下侧千斤顶 的推力，当盾构机出现 上仰时，可加大上侧千 斤顶的推力来进行纠 偏。与竖直方向纠 偏的原理一样， 左偏时应加大 左侧千斤顶的 推进压力，右偏 时则应加大右 侧千斤顶的推 进压力。6、掘进作业的质量保证措施6.1、 盾构掘进中遇有下列情况之一时，应停止掘进，分析原因并

12、采取措施： 盾构前方发生坍塌或遇有障碍；,盾构自转角度过大； 盾构位置偏离过大； 盾构推力较预计的增大； 管片发生裂缝或注浆遇有故障等。6.2、 掘进时的注意事项掘进时要注意进泥量、开挖土砂量与排泥量的相对平衡，此平衡可以根 据泥水流量和进排泥密度计算出；在沉降要求较高和地质较差的地段更要特别注 意；围岩较差和沉降要求较高时，要特别注意泥水的质量，保证泥水粘度和 造墙性；6.3、推进油缸操作时的注意事项项目注思事项推进油缸修补时，因无法利用油缸反力，盾构机可能会后退，所防止后退以，请将木方等撑在盾构（环形支撑部）和管片之间，防止发生 后退。防止侧滚、防止 后退1）如果掘进中（切削刀盘回转中）推

13、进油缸的使用根数增加， 会因油缸动作压力下降，反力减少，盾构主机容易侧滚。这 时，要暂时停推进油缸，推进油缸操作方式设定为“拼装”， 增加的油缸的活塞以低压伸出，直至靴撑作用在管片上为止， 然后重新开始掘进。减少推进油缸的使用根数时，要么被减少的油缸保持停止， 要么把其它油缸的选择开关拨到“ OFF,停刀盘回转，并把 被减少的油缸缩到底后，再重新开始掘进。2）防止损 伤、破损1）请注意不要使推进油缸活塞杆的镀层部分受损。2）请勿使推进油缸活塞杆上沾着注浆材料等面/、管。这样会造 成活塞密封破损、漏油。3）靴撑请确实作用在管片上使用4）在推进油缸撑杆前后堆积的土砂，请务必在油缸操作前除去。5）拼

14、装时，通过推进油缸压紧时，拼装机械手应完全远离管片， 并确认没有发生干涉的可能。其他1）切削刀盘扭矩过载，推进油缸停止时，是因掘进速度过快， 请务必降下掘进速度，以适当的速度掘进。6.4、 方向控制及姿态纠偏的注意事项 在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间问隔，推进油缸油压的调整 不宜过快、过大，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。 根据学子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒 值与限制值。达到警戒值时就应该实行纠偏程序。 蛇行的修正应以长距离慢慢修正为原则，如修正得过急，蛇行反而更加 明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点

15、作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。 在曲线推进的情况下，应 使用使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。 正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划 的掘进方向垂直。 严格控制纠偏力度，防止盾构机发生卡壳现象。 盾构始发到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技术 要求，做好测量定位工作。7、填写掘进报告 为了积累盾构施工经验，更好地进行盾构施工的总结，以及留下必要的 施工考证依据，并满足工程管理的需要，在盾构施工的过程中必须严格按照要求 填写掘进报告。 对于简单的停机可以在掘进报告的给定位置简单说明，对于长时间影响掘进的故障或事故，必须另

16、外记录清楚。 对于在掘进过程中发生的任何设备故障都应该有详细的记录。8、文明施工要求溢出的油、油脂或散乱的破片是危险的，请经常保持机械的清洁。另外, 电气系统中进水，会发生动作不良、误动作，请注意。请勿对电机、操作台、动 力柜、电气设备类进行水洗、蒸汽清洗。开机时，齿轮油、作业油温度高，蓄储着压力。在这种状态下，打开盖或 加油、换过滤网时可能会发生灼伤事故。请等温度下降后并按正规顺序操作。在寒冷天气启动液压动力单元时，要通过适当的加热器将液压油预热到5c至10c之间，否则会损坏液压泵。9、基本的故障诊断方法如果怀疑有故障时，请检查一下内容（请先进行灯的测试之后，再调查）症状故障现象相应措施机器

17、及 各装置 /、动作控制电源灯是有凫。未接通控制电源。请接通电源。电缆是否断线请联接或者更换电缆。作业时必须切断 电源。液压回路后元压力系统没有压力，请检查下列情况： 泵未起动 油压软管、接头处漏油 油箱内无液压油油缸、马达无压力时，请检查： 回路上的球阀等是否关闭 电磁阀无切换动作作业必须在将泵停止、放掉压力后进 行。电磁阀电源灯是否 亮未接通电磁阀电源，请接通电磁阀电源电磁阀是否切换了。（电 磁阀本体上面的灯在切 换方向上闪凫。其久/、 切换）后可能夹入垃圾等异物启可能电气线缆断线。切肖fj刀 盘不起 动或者 掘进中 切肖刀 停止。掘进准备OK不显示， 切削刀盘电源灯是 有凫。（减速电动机

18、式 时）请按掘进准备顺序进行。但是在切削刀盘起动时，必须肩必要的信号，请注意。未接通电源，请接通电源。切肖刀 盘不起 动或者 掘进中 切肖刀 停止。变频器跳闸灯是否 闪动着（减速电动机式）变频器跳闸。 请再起动。切削刀盘驱动用动力 单元灯是有凫。（油压驱动时）未起动切削刀盘用驱动用动力单元。 请起动。切削刀盘扭矩过载 灯是否闪动扭矩过载。切削刀盘可能是在顶有升挖面的状态 下起动的。扭矩过载。有口能是刀盘闭塞或受阻。齿轮油堵塞灯是否 点亮更换滤器齿轮油下限灯是否 点亮齿轮油不足。请补给。注油脂电源灯是否 点亮未接通电源。请接通电源。循划、呆是否过载起动时如过载，则切削刀盘不转动。请 排除原因。注

19、脂泵是否过载起动时如过载，则切削刀盘不转动。请 排除原因。注脂异常是否显示。不能注脂口考虑如下原因.注月日泵木起动管路漏油润滑脂用尽空打（吸入了空气）,堵塞第二章：泥水循环系统控制1 .泥浆输送系统概述气垫式泥水平衡盾构机泥水输送系统的主要功能是：破碎岩石，以便于泵 送，不断地搅动土仓底部，防止土砂在底部沉积。稳定掌子面。通过形成泥膜与压缩空气调节器共同保持开挖仓内的压力进 而维持开挖面的稳定。将固体渣料从开挖面运输到设在地面上的泥水分离处理工厂。由于切削下来的渣土通过和泥浆混合后以混合浆液的形式泵出，所以泥水输送系统由以下几部分组成（如下图）：双鄂式岩石破碎机。膨润土泥浆的排出管线，即排浆管

20、路为减少盾构上泥浆管路的压力损失以及降低泥浆管路的磨损，盾构上的泥浆管的布置尽可能平顺且尽量减少弯管的使用，安装位置便于更换和维修。选用的泥浆管为专用的厚壁耐磨管。膨润土泥浆供给泵，即进浆泵。膨润土泥浆通过可变速离心泵（P1.1）从制备厂泵送到泥浆供应管道。对泥浆流进行调节使气垫室里的泥浆能保持恒定的平面高度。用于对掌子面注泥浆，泥浆主供应回路在盾构机内被分成5 路。 在开挖室上部有 2 个喷口，下部有2 个，还有1 个从回转接头出来接到刀盘的中心区域。膨润土泥浆的排出泵，即排浆泵。在后配套拖车上的排浆管线上安装有一个变量离心泵P2.1,在始发井底部或隧道内也安装一个这样的排浆泵P3,以助于将

21、泥浆泵送到到地面。P1.1和P3泥浆泵装置包括变压器，高压单元，变频器,局部的PLC控制 器 , 隔离阀门，电气装置架与泵装置架之间的电缆，以及将泵装置与隧道里的排 浆管道连接的刚性管道。泥浆管延伸机构。泥浆循环系统布置示意图2 .双鄂板式岩石破碎机双鄂板式岩石破碎机安装在泥浆出口隔栅的前面，隔板安全门阀的后面， 主要用来破碎岩石，以便于泵送，两片鄂板不断地在土仓底部搅动， 还有防止土 砂在底部沉积的功能。其驱动为液压驱动，控制模式有自动和手动两种模式， 并 可在主控室内设定破碎循环时间。能够破碎的岩石的最大粒径为400mm。由于岩石碎石机安装在隔板安全门阀的后面，这样，一旦岩石破碎机出现故障

22、也无需清空开挖室里的泥浆就可以安全地进到碎石机前进行维修操作双鄂板式岩石破碎机3 .泥浆输送系统的调节对泥浆输送系统的调节，可以对泥水仓的压力以及泥浆的进、排流速进行 调节，泥浆的进、排流速应该维持在其临界流速以上泥浆的密度和流量可以分别使用安装在每条管线上的伽马密度计及电磁流量计来测量。每台泥浆泵的驱动电机都配有变频器，实现泥浆泵的无级控制，并可通过PLC系统与压缩空气调节器实现联动控制（如下图所示）泥浆输送系统调节示意图正常掘进时，气垫室内泥浆的液面高度由 P1.1泵来控制。对泥浆流进行调 节使气垫室里的泥浆能保持恒定的液面高度。当发生漏水或水从学子面进入时，压缩空气调节器起着一个减震器的

23、作用， 通过自动控制进排气量调整泥浆液面的高度，并最终可消除压力峰值。排渣回路由一台安装在TBM后配套上的变量离心泵（P2.1）来控制，当在 隧道内安装中继泵时，这个泵由 P1.1或P2.1来控制，或者由自身控制，但此时 应配备防管道吸空设施。4 .控制模式泥水输送系统大多数的控制闸阀都采用远程控制式闸阀。泥浆输送系统有3种模式的控制：自动状态：该模式状态下，当系统输入开挖模式参数和旁通模式时的气垫室泥浆 液面高度参数和排渣流量的设定值后，操作手不需对任何部件进行直接控 制（停机模式下除外），泥水输送系统可自动进行控制。半自动状态：该模式状态下，操作手可以操纵泵的转速和某些电动阀。事实上半 自

24、动操作是一种具有主动安全性的手动水平。手动状态：该模式状态下，所有的命令都是通过手动进行操作，操作手控制泵的 流量和阀的开度等等，操作手控制气垫室泥浆液面高度。软件配有内置的监视压缩空气调节器的气压回路总是处于自动的和服务的状态 装置和按钮和参数指示一缆表。数值计算通过监控器与PLC计算机之间的通讯在屏幕上进行。（参数 可能是泵马达的工作强度，压力，流量等等。）安装有报警装置，并且可以按照用户的要求进行编程设定声音报警或灯光闪烁报 警或停机。泥水输送系统的控制示意图5 .工作模式泥浆循环系统有-开挖模式:-旁通模式:-隔离模式:5种不同的工作模式，这5种模式为:设备开挖设备待命管路延伸长时间停

25、机模式：比如周末停机隔离闸门关闭模式： 隔离闸门处于关闭状态CUTTERCHAMBERSHIELDBACK UPTUNNEL STARTING SHAFTTo treatment plantV01V03 ,r3>6V02V04 12”12"roiii I ih siiir10"12"V1910"12"V23 3"Dewatering tankAssembly in the starting shaftV20x-10"Tunnel1 V18 1Starting shaft by pass valV1VI9 1Starti

26、ng shall isolation valve - supply sld"V20 'V2I 'Valve used for obturator return1 V22Valve toi draining the exuaction circuitV23Valve for draining the supply circuf1 V24Starting shaft isolation valve - extraction sideDiagram of principle for information onlySchie ma de principe pour info

27、rmationSHENYANG METROSlurry shieldMucking circuit principle开挖模式这个模式于开挖时使用。根据气垫室里泥浆的高程以及所要求的排渣流量， 对伺服的泵P1.1和P2.1的转速分别进行调整。调整P1.1泵的转速用以校正泥浆 气垫界面高程达到所要求的值，同时确保它沿程的下一个泵的超载压力要大于 所要求的净吸压头。调整P3泵的转速，确保排渣的流体能被泵送到地面的分离厂， 并在泥浆分 离厂入口处达到必要的压力。旁通模式这个模式是待机模式，用于盾构不进行开挖时执行其它功能。这个模式也 用于当盾构从一种功能切换到另一种功能时。特别是，旁通功能是用于安装

28、管片 衬砌环的情况。它使开挖室被隔离。在旁通模式，各泥浆泵都根据泵的超载压力 和所要求的排渣流量所控制的转速保持旋转。由于此时开挖室没有泥浆的供给，因此理论上并不需要控制泥浆气垫界面高程。 然而泥浆气垫界面的高程可能由于水从界面上流失或进入而发生变动。在这些 情况下，可能需要补充泥浆（只要注入管道压力许可的话）或排出泥浆以调整这 个高程。隔离模式这个模式使隧道里的泥浆管道系统与地面系统处于完全隔离的状态，但此时设在地面的分离厂和制备厂之间的回路仍保持连通。特别是，这种模式是用于隧道泥浆管道延伸时的情况。各排渣泵(P2.1, P2.i, P3)以及供2&增力泵P1.i,均停止运转。而P1

29、.1仍保持 运行，以保持制备厂和分离厂之间回路的循环。 始发井中的旁通阀V18控制着这 个回路。长时的停机模式这个模式是自动控制的。此时所有泵都停止运转。学子面压力由压缩气回路来控 制。当气垫室泥浆高程低于预定的低限时，便进行校正。备注：本节以上仅为示意图，在本工程中无需在隧道内配置进浆泵，排浆泵 P2.i 代表P2.1。第三章：不同地层条件下的操作要点1、工程地质1.1、 本工程长江段水下地层：上部由第四系全新统新近沉积松散粉细砂，中粗砂组成，中部由第四系全新统中密密实粉细砂组成，,下部基岩为志留系泥质粉砂岩夹砂岩、页岩；1.2、 江南及江北两岸地层： 地表有呈松散状态的人工填土， 上部由第

30、四系全新统冲积软可塑粉质粘土， 中部由第四系全新统中密密实粉细砂组成， 下部基岩为志留系泥质粉砂岩夹砂岩、页岩。2、盾构始发段的掘进盾构在始发段推进时，主要控制盾构的推进油缸行程和限制盾构每一环的推 进量。同时，检查盾构是否与始发台、洞门发生干涉或是否有其他异常事件或事 故的发生，确保盾构安全的向前推进。2.1、 始发时盾构推进参数的控制厅P操作参数控制范围1盾构机的总推力控制在3000 T以内2刀盘转速控制在1.11.5转3掘进速度20mm/min 以内4气压仓压力1.5bar左右，根据埋深不同需进行调整5注浆压力控制在23bar以内6盾构机轴线偏离± 30mm以内推进油缸的行程差

31、控制在50cm以内2.2、 始发时盾构姿态的控制盾构在始发台上向前推进时，一般通过控制推进油缸行程使盾构机基本沿始 发台向前推进。如盾构出现较大的偏差时，可以通过适当的调整推进油缸行程进 行合理的纠偏，纠偏趋势值原则上不大于土 2%002.3、 始发时的注意事项开始时推进时，要密切关注洞门扇形压板与盾壳之间的间隙，防止冒浆。盾构位于始发台上时尽量不要进行姿态调整。3、盾构到达井的掘进土仓压力在距洞门距离大于10米时可保持与区间隧道掘进时一致的压力， 而在距洞门510米时需适当减小压力，在距洞门 25米时应将土压转换为相 应的气压。在距洞门仅2米时应减小土仓压力，小于1米时应尽量排出土仓中的 渣

32、土，以使洞门岩面的渣土顺利进入土仓。3.1、 盾构机到达并掘进参数控制盾构机进入到达段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制泥浆 系统的流量和压力，并时刻监视气压室的压力值，避免较大的地表隆陷。盾构机刀盘距离贯通里程小于10米时，进一步降低推力、刀盘转速以及推 进速度，避免由于刀盘前部土体太薄，造成刀盘前部形成坍塌。4、富水地层的掘进要点盾构机过江、富水地层时要把握“护头保尾”原则，即始终保持盾构机头土 仓压力稳定和盾尾密封良好，并利用信息化施工手段，及时调整盾构机各种参数。 4.1、盾构设备性能是能否树立进行顺利掘进的关键。因此必须对盾构机进行全 面系统地检查与维修，保证盾构在性能完

33、好。4.2、 正确设定掘进参数。土仓压力设定考虑到当地的天气、雨水的影响，严格 控制泥水系统的流量。在停机期间，确保泥水系统工作正常。4.3、 特别注意地下水浮力问题。在富含地下水的硬岩地层中掘进时，管片所受 到的浮力远与其自重，管片在浮力作用下产生上浮。为此，必须调整浆液配合比， 缩短其凝结时间，迅速稳定管片；盾构掘进过程中全程（包括换车、拼装管片期 问）注浆相当重要。4.4、 随时加注盾尾油脂，保持盾尾密封始终具有良好的密封效果。6、江底段粉细砂层的掘进要点盾构机通过该地层时，易发生地层的土力学特性变化，如桩基处于砂层中， 砂层受扰动后，降低了桩与土体之间的摩擦力，消弱了桩基的承载力，造成

34、建筑 物沉降。因此怎样减小对砂层的扰动、是安全过砂层的首要问题。6.1、 减慢掘进速度，降低盾构机推力和刀盘转速，防止由于掘进过快，造成掌 子面失稳，一般控制在10mm/min之内。6.2、 掘进时做好泥水管理，控制好最大颗粒粒径，粒径分布，泥浆水密度和泥 浆水压力，并做好以下参数的测量和控制：泥浆密度；粘性；屈服值（YV）;含砂量；过滤特性。6.3、 由于顶部为自稳性较差的粉土及砂土，极容易造成顶部坍塌，增加了隧道掘进的不安全性，因此需要加强壁后注浆质量管理， 不仅要充填建筑间隙及 控制地表沉降，而且还要使浆液不受泥水的侵蚀，尽快具有一定的早期强度， 控制隧道的上浮量，缩短隧道的稳定期。必要

35、时再补充以二次注浆，使注浆 体充填均匀，形成稳定的防水层，达到加强隧道衬砌的目的。6.4、 通过设置在刀盘外周的土压计和盾构机进排泥浆量分析，确定掌子面坍塌 情况，对壁后注浆进行预测管理。7、浅覆土段的掘进要点本工程隧道最小覆土只有8m,为了保证盾构安全穿越，加强浅覆土段的河 底地形沉降监测，作好“防漏、防冒、防沉、防堵、防浮、防磕”是重点。7.1、 防止盾尾漏浆（防漏）措施、提高同步注浆质量；、保持切口水压稳定；、管片接缝外侧粘贴自粘橡胶；、均匀足量压注盾尾油脂；、合理的管片选型，确保管片盾尾间隙。7.2、 防止江底冒浆（防冒）措施：、严格控制切口水压波动范围。、严格控制出土量，原则上按理论

36、出土量出土，可适当欠挖，保持土体的 密实，以免江水渗透入土体并进入盾构；、严格控制同步注浆压力，并在注浆管路安装安全阀，以免由于注浆压力 过高而顶破覆土；、若出现机械故障或其它原因造成盾构停推，应采取措施防止盾构机移动。7.3、 防止江底土层沉降（防塌）、按设计值设定切口水压，；、加强泥浆管理，防止超挖；、利用土体探测装置，检查正面土体的稳定情况；、当发现江底沉降大于 5cm时应适当增加同步注浆量，必要时进行补压 浆。7.4、 防止吸口堵塞（防堵）措施、开启搅拌机；、在遇到切口不畅时，应及时转旁路，同时找出导致不畅的原因并采取降低推进速度、逆洗等措施加以解决。7.5、 防止隧道上浮（防浮）措施

37、、施工期间严格控制隧道轴线，使盾构尽量沿着设计轴线推进，每环均匀 纠偏，减少对土体的扰动；、提高同步注浆质量，要求浆液有较短的初凝时间，使其遇泥水后不产生 裂化，并要求浆液具有一定的流动性，能均匀地布满隧道一周，及时充填建筑空 隙；、当发现隧道上浮量较大，且波及范围较远时应立即采取对已建隧道进行 补压浆措施，以割断泥水继续流失路径；、加强隧道纵向变形的监测，并根据监测的结果进行针对性的注浆纠正。 如调整注浆部位及注浆量，配制快凝及提高早期强度的浆液；、加强江底段江底地形沉降监测。8、岩石和土砂复合地层的掘进要点在穿越K3+90-K4+400掘进段时，隧道上部为第四系全新统密实粉细砂及 第四系全

38、新统密实卵石层，下部为志留系强风化及中风化砂岩泥岩互层，隧道呈上软下硬的岩性。上软下硬地层掘进过程中,最大危害是下面硬地层造成掘进速度慢，但在较 慢的掘进速度下，上面的软土容易造成超挖，导致地面严重沉降。掘进必须加强管片背填注浆质量，防止在盾构机穿过后，隧道上部粉细砂层 发生坍塌，影响地表及其下部地质体产生沉降变形。8.1、 复合地层掘进时容易发生的现象： 盾构机的声音、震动大。（有隆隆一破碎的声音） 岩石破碎机的声音、震动大。 切削刀盘扭钮上升。 推进油缸的推力上升。 掘进中，在外周长上发生5-10cm左右的急烈侧滚。8.2、 复合地层掘进时的质量保证措施保持泥水仓压力与作业面压力（土压与水

39、压之和）平衡是防止地表沉降 的关键。泥浆压力P的保持主要通过维持开挖土量与排泥量的平衡来实现。可通过设定掘进速度、调整排泥量或设定排泥量、调整掘进速度两条途径来达到。要尽快在脱出盾尾的衬砌管片背后同步注入足量的浆液材料充填环形建 筑空隙。为了及早建立起浆液的高粘度，以便在浆液向空隙中充填的同时将地下 水疏干（将地下水赶入地层深处），获得最佳充填效果，必须保证二次注浆紧随 盾构机的推进。9、穿越重要房屋、构筑物盾构机在穿越重要房屋、构筑物如长江大堤、武大铁路等，确保避免造成地 面沉降超限，危及建筑物安全，必须遵照“安全、连续、快速”的指导思想，确 立“模式正确、参数合理、防范失水、快速掘进、注浆

40、充分、严密监测、快速反 馈”的施工原则。采取泥水平衡模式，气压仓压力、刀盘转速严格按指令执行。掘进过程应保证同步注浆以及时稳定地层，如盾尾注浆跟不上，必须降 低掘进速度以确保每环注浆量。对启用的备用注浆管，要注意维护，确保4条注 浆管路的通畅。掘进及注浆施工过程中，安排专人对该段地面及建筑物进行24h (间隔不大于2h)观测，并将监测结果及时口头上报，同时整理成书面形式，并画出 主要监测点的沉降变化曲线图。当地质情况比较复杂又不易确定时，应密切监视泥水仓压力变化、泥水 管理系统的出土情况和结合地面监测， 判断开挖面有无涌水和坍塌现象发生， 以 便及时米取对策。第四章：油脂注入操作规程1、概述油

41、脂泵是维持盾构机正常运转的重要部件， 采用气压驱动，由主气动系统提 供压缩空气。油脂泵分：盾尾油脂泵， HBW油脂泵，主轴承油脂泵三种油脂注 入系统。2、操作前准备(1)得到盾构机主司机的允许后，方可对油脂泵进行操作；(2)检查所有的活动部件，螺母，螺丝，软管接头，把它们拧紧防止物料 通过它们的联接处泄漏；(3)检查压缩空气供应管是在切断状态，管中的压缩空气已经放空；(4)检查压缩空气供应的压力，最大工作压力 8.5bar；(5)检查油脂的余量。3、操作(1)在油杯中加入一半的润滑油，该润滑油用来润滑活塞，防止上部部件 的过度磨损；(2)排空油脂泵里的空气，然后适当的调试里面的油嘴；(3)关闭

42、放气压力开关；(4)打开控制开关；(5)打开压缩空气供应管路阀门；(6)把两个活塞恢复到原位；(7)打开油脂泵气路开关，开始泵送油脂，4、泵送油脂(1)注意泵送油脂压力是否在正常范围， 发现超出及时调整到规定范围;(2)检查油脂泵送管路是否有泄漏，如有泄漏，应立即关闭机器及整个压力系统，关闭压缩空气供应；(3)检查压缩空气供应管路和工作控制管路是否有泄漏，如有泄漏应及 时维修。5、安全操作规程(1)更换油脂桶时，在油桶中要活塞杆放直放正，保证油脂桶盖与油脂 桶壁的密贴；(2)不能用用手堵住高压管和密封处的开口，不能在有压力时更换油路 中的零件；(3)更换油脂桶及维修时，应特别注意油脂的清洁，防

43、止异物进入油脂 桶内和油脂管路中；(4)如果系统由于液体喷射伤及人身，应立即诊断并告知医生；(5)发生火灾时，应使用专用灭火器。第五章：轨线延伸作业指导书、作业概述：轨线是盾构机和电瓶车行驶的唯一路径，轨线延伸的质量好坏影响盾 构掘进的速度和质量，为了能确保盾构机快速和高质量的掘进，轨线延伸 应规范作业，确保轨线延伸的质量。轨线延伸作业由掘进班作业。本工程 盾构施工，盾构机及电瓶车轨道分别采用的 50kg/m和43kg/m钢轨。 二、轨线延伸作业流程：轨线延伸作业流程如下作业流程图所示：盾构机掘进6m轨枕定位铺设钢轨和上夹板和压板用风动扳手拧紧所有螺栓、流程说明及主意事项:1、本隧道工程施工过

44、程中采用的盾构机和电瓶车采用的轨道型号分别是 50kg/m 与 43kg/m.2、每当盾构掘进6m,电瓶车司机和一名辅助人员负责把轨枕和钢轨运送 至需要轨线延伸出，每次运送50kg/m钢轨和43kg/m钢轨各两根、轨枕数量 大于7套；3、当钢轨运送至轨线延伸处，由轨线工负责确定轨枕的位置，辅助人员根据轨线工的要求铺设轨枕，轨枕的密度不应小于每7组/6m；4、各钢轨面应在同一平面内，且于轨枕垂直，符合机车轨线安装规范， 满足盾构机和电瓶车的行驶要求，防止跳道；5、夹板螺栓和压板螺栓必须拧紧，无松动现象；6、在轨线延伸作业时，应尽量不要和其他作业产生干涉，延伸过程中注 意防滑和碰撞，且注意过往的电

45、瓶车。第六章：人行走台延伸作业指导书一、作业概述：洞内人行走台是人员进入隧道施工的主要通道 ，它由人行支架及人行踏板 组成。为了便于盾构施工，为盾构施工节约时间，应该根据盾构的推进来及时的 延伸洞内的人行支架及踏板。延伸作业工作主要以掘进班为主，作业安排在管 片安装时或者盾构机掘进时进行。：、人行走台延伸作业流程：轨线延伸作业流程如下作业流程图所示：盾构机掘进2m运送人行支架及踏板安装人行支架铺设踏板、流程说明：1、每次在运输管片时，把人行支架及踏板同时运送至将要延伸处，支架 和踏板的放置不能妨碍盾构的前行和电瓶车的行驶；2、每当盾构机掘进完一环后，应由掘进班人员在安装管片或者在下一 环掘进时

46、进行人行走台的延伸作业；3、人行支架固定在管片纵向螺栓上。在安装人行支架前，首先应清除 螺栓孔里面的所有杂物及水，然后宁下安装位置所在螺栓的螺帽和垫片，把支架的安装孔套至螺栓上，并使放置踏板的平面保持水平，然后安装垫片和 螺帽并拧紧，直到人行支架不晃动为止；4、把踏板放置在两支架之间，并用细钢丝绑紧，防止翘起。7、注意事项：1、洞内人行走台延伸作业时，应注意防滑和过往的电瓶车；2、支架安装必须稳固，无松动，且放置踏板的面必须保持水平，踏板安装整齐， 然后用细钢丝绑扎牢固，防止踏板翘起。第七章：风管延伸作业指导书一、作业概述：风管是向隧道内送风的通道， 只有风管及时延伸，洞内的风量才有保证， 人

47、员身体健康及设备的安全才有保障。隧道风管采用悬挂布置即：采用5mm钢丝纯，将风管悬挂于隧道上部，保证隧道机车的顺利安全通行。 由于始 发阶段风管无法安装，所以在风管的初始安装和延伸作业，需要在盾构始 发完后才能进行。二、风管延伸作业流程：风管延伸作业流程如下作业流程图所示：盾构机掘进4安装风管挂钩工流程说明及注意事项：1盾构始发阶段的风管的延伸作业：作业前首先要在电瓶车搭建一个8.5m高作业的门架式脚手架，并注意在四周用斜撑固定；座每隔四米在每环管片最顶部纵向螺栓孔位置安装一个风管挂钩，然后挂上风管延伸用的钢丝纯；最后等风管延伸用的钢丝绳延伸至盾构机2号拖车时，再把风管挂到延伸用钢丝绳上，依次

48、延伸至 2号拖车。2盾构正常掘进作业是风管的延伸作业：盾构机每掘进2.4m,需要在管片的最顶部螺栓孔位置安装一个风管挂钩，然后把延伸风管用的钢丝绳挂到风管上。座风管挂钩安装必须牢固，螺栓无松动；每当盾构掘进达100m时，需要重新在储风筒上套上新的风管，套新 的风管时应先把风机关闭；将装有新的风管套的小车运到后配套并放置到合适的位置；松开旧管套的支座，用导链将其抬升；用卷扬机将管套放在运输小车上；将旧管套运出洞外，将新管套置于抬升工具下方的后配套区域；连接新管套并按相反工序安装；(9将风管拉到新管套的外面并和隧道的另一接头连接起来；风管延伸作业可以在盾构掘进时候进行；11延伸过程中注意防滑和高处

49、坠落。第八章：推进油缸自动或手动操作主机的推力由单根的油缸提供。每根油缸都均匀分布于盾体周围。油缸推在前一 环的衬砌块上，借助撑靴将力均匀地分散在接触表面， 以防止对衬砌块的任何一 点损坏。撑靴被固定在球窝节上并覆盖有聚氨酯以确保与管片衬砌环均匀平滑地接触。油缸分为4组。每组油缸均有单独的压力调整。 为使盾 构沿着正确的方向开挖，司机可以调整4组油缸的压力。为了方便主机的方向操 纵，油缸直接顶推在靠近机器重心的前体上。为了测量机器的开挖进尺，4组推进油缸分别装有行程传感器和速度传感器，推进速度通过控制面板可以连 续地调整。管片安装期间，推进油缸通过无线控制站或固定控制站操作。 根据封闭块的位置

50、， 可以在控制室面板上单独选择任何一对油缸。管片安装过程中，正在安装的管片对应的油缸缩回。其它油缸的撑靴保持压 力状态以足够的推力与管片接触，以确保安装期间管片的安全、衬砌环之间 密封的压力以及维持开挖室里的限定压力。在管片安装程序的末尾，当推进油缸接触管片并施加压力时，油缸压力小， 以避免盾构向前移动及损坏拼装机的安装臂。此压力可以很容易改变。下图为4组共16个推进油缸的示意图：推进油缸分为4 组，分别位于下方5 个油缸）、上方（3 个油缸 ） 和两侧（各4 个油缸 ）。第九章：注浆泵操作1、盾构施工注浆一般有两种类型1.1、 同步注浆同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的注浆

51、管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行。同步注浆在盾尾空隙形成的极短的时间内将其充填密实，从而使周围岩体获得及时的支撑，可有效地防止岩体的坍陷，控制地表的沉降，地表沉降量控制要求范围之内。1.2、 二次补强注浆为提高背衬注浆层的防水性及密实度，必要时在同步注浆结束后进行补强注浆。 补强注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差，致使地表沉降得不到有效控制的情况下才实施。采用地表沉降监测进行信息反馈，结合洞内超声波或人工开孔等方法探测背衬后有无空洞的方法，综合判断是否需要进行补强注浆；1.3、 同步注浆及二次补强注浆参数（ 1）同步注浆和二次补强注浆应制定合理的配合比，具体参数详见技术交底，（

52、2）注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度相适应。（ 3）同步注浆浆液初步配比可根据施工要求、施工进度、浆液胶凝时间等进行配置。（ 4）同步注浆和二次补强注浆应结合地表监测结果，对注浆参数进行调整，严格执行信息化施工控制。2、注浆一般程序2.1、 材料要求应选择符合土体条件及盾构形式的注浆材料。材料应具备以下特点：拌制后浆液不离析；压注后凝固收缩小；压注后强度可较快的大于土体强度；具有不透水性。一般常用材料有：水泥砂浆（砂水泥为主），水泥粉煤灰陶土粉；可塑性注浆材料采用炉渣石灰类甚至粘土等代替水泥，使浆液具有可塑性。2.2、 浆液的生产（ 1）浆液配合比严格按工程师通知配合比配制；（ 2）原

53、材料计量误差要控制在规范要求范围内；（ 3）投料顺序按水、水泥、砂依次进行；（ 4）搅拌时间控制在2 分钟左右；（ 5）膨润土应提前一天拌制成溶液，再与其他原材料进行混合（注意溶液中的用水应从配合比用水中扣除）；（ 6）选择适合工程进度的搅拌机、配料系统及材料储存罐。2.3、 浆液的运输与贮存（ 1）浆液搅拌好后，下放到编组列车中的砂浆运输罐与其他列车同时进入掘进工作面，随后通过拖车上的砂浆泵将运输罐中的浆液注入拖车上的贮浆罐；（ 2）运输、贮存时间不宜过长（不至发生初凝），若需运输、贮存时间较长时，则考虑加缓凝剂；（ 3）若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌；（ 4）砂浆在运输与贮存过程中不

54、得随意加水。2.4、 注浆顺序（ 1）同步注浆同时对盾尾预置的多个注浆孔进行压注，在每个注浆孔出口设置分压器， 以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制，从而获得对管片背后的对称均匀压注；（ 2）同步注浆在地层匀均和盾构姿态较好时，多个注浆孔应均衡注入；（ 3）补强注浆应先压注可能存在大的空隙一侧、或软岩、或节理裂隙较发育的一侧。2.5、 注浆系统操作2.5.1、 注浆模式盾构注浆系统都具有手工、自动两种操作方式。（ 1）手动模式：在手动模式下，首先根据土木交底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，首先根据土木交底调整好注浆泵开始和停止压力（设定值），注浆泵的起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。其起动装置和手动模式下相同。不同的地方包括注浆开始点的起动：如果是新开始注浆，注浆点必须手动打开，在工作时它可以通过调节注浆压力来自动开始和停止