12、盾构掘进参数控制施工工艺指南

第第15盾构掘进参数掌握工艺特点设备较专业，机械化程度高。技术掌握要求高，专业性强；对操作人员专业学问要求高。适用范围该工艺适用于土压平衡盾构掘进参数掌握。主要工装设备主要设备1-1序号工装/设备/序号工装/设备/工具名称设备规格型号土压平衡盾构机依据设计需要选择设备功率(KW)4340单位数量备注1台1单区间施工2交直变频电机车XG45-900/540-JC220列2单区间施工3双梁门式起重机ME50/5-18.2-A6170台1单区间施工4L型单主梁门式起重机MDEG20-38.5565台1单区间施工主要材料1-21-2主要材料表序号材料名称材料型号单位数量备注1盾尾油脂WR89桶/数量依据实际需要配置2主轴承润滑油脂EP2桶/数量依据实际需要配置3主轴承密封油脂HBW桶/数量依据实际需要配置4泡沫分散型吨/数量依据实际需要配置工艺流程/挨次盾构掘进参数掌握工艺流程/1-1掘进模式选择参数调整

立渣土过硬注入量

渣土流淌性较好

渣土过软注入量

过高降低掘进速度

正常

过底提高掘进速度

速及方向

土仓压力掌握完成加载推动油缸推力掘进速度过快 过慢

刀盘扭矩过小降低掘进推力 适合

提高

减小掘进推力 适合

增加

出渣量欠排 超排降低掘进速度

适合

提高掘进速度1-1盾构机掘进参数掌握施工工艺流程图工艺操作要点掘进模式选择盾构掘进模式具有放开式、半放开式和土压平衡式三种，放开式适用于自稳力量较好、地下水少的地层，半放开式适用于具有肯定自稳力量和地下水压力不太高的地层。土压平衡模式适用于不能自稳的软土和富水地层。渣土改进剂注入参数调整泡沫剂发泡主要参数为：泡沫浓度、泡沫发泡率、泡沫注入率，其参数掌握要求及方法如下：①2%3%之间。该参数可在盾构操作界面直接设定。②8～20倍，发泡率通过调整泡沫系统空气流量来调整，调整时通过泡沫注入观看口查看泡沫发泡效果待发泡到达具有附着力、耐压性强、可堆载等效果〔1-3所示〕时即可。图1-3泡沫发泡效果③泡沫注入率：泡沫注入率主要是通过调整泡沫流量来掌握。施工中，依据渣土的流淌性、螺旋机扭矩、刀盘扭矩，并综合土仓顶压，通过盾构机操作界面直接调整泡沫流量。土仓压力设置理论土压力确实定：通常依据确定的水平侧向力+地层水压力+施工土压力调整值得出理论土压力。深埋隧道水平侧向力依据现行《铁路隧道设计标准》依据隧道围岩分类和地层状况进展计算；浅埋隧道水平侧向力需要按朗肯主动土压理论和静止土压力进展计算，确定上限值和下限值。深、浅埋隧道的分界深度通常为施工坍方平均高度的2-2.5在实际施工中，也可参考以下方式设定土仓压力，并在施工中依据地表沉降和掘进参数状况做优化调整。浅埋隧道：一般以刀盘中心的土体压力为准。深埋隧道：一般以刀盘顶部的土压力为准，设置的土压力比隧道拱0.1～0.2bar，比方，隧道拱顶埋深为Lm第35第第45L+0.1～L+0.2bar。①土仓压力掌握土仓压力主要依靠调整螺旋机转速和掘进速度来掌握，土仓压力高于设定压力时，增加螺旋机转速或降低掘进速度；土仓压力低于设定压力，降低螺旋机转速或者在刀盘扭矩可控的前提下提高掘进速度。刀盘转速及旋转方向设置在实际施工中，对于较疏松的地层实行较低的刀盘转速推动〔1～1.5rpm〕；对于较密实或强度较高的岩层则实行较高的刀盘转速〔1.5-3rpm〕推动。刀盘旋转方向依据盾构机姿势的滚动角确定，滚动角≤-5mm/m择正传，滚动角≥5mm/m掘进推力设置盾构掘进理论推力确定一般主要考虑五个方面：盾壳与土层的摩擦力+刀盘推动力+切土所需要的推力+盾尾与管片之间的摩擦阻力+前方台车的阻力。同时依据实际的掘进状况综合以下几点因素进展调整；①盾构机推动需抑制的摩擦力。②抑制刀盘前的水土压力。③掘进速度。④管片的承受力量。⑤盾构机掘进姿势。⑥刀盘扭矩。掘进速度掌握①掘进速度设定掘进速度主要受地质围岩的强度影响，施工时掘进速度与刀盘的转速和贯入度有关。各种地层中掘进速度阅历值如下：40～60mm/min；20～40mm/min；5～20mm/min。②掘进速度掌握掘进速速主要依靠调整掘进推力大小实现，掘进速度快时，减小掘进推力，掘进速度慢时，综合刀盘扭矩增加掘进推力。刀盘扭矩高、波动大时，应分析掘进速度慢的主要缘由〔刀具磨损、土仓结泥饼、盾体被包裹等〕，选择正确的应对措施。刀盘扭矩掌握正常掘进时，掘进扭矩不超过盾构机设计最大扭矩的60％。在黏土地层中，掌握好渣土改进，保证渣土流塑性是掌握掘进扭矩的关键。1.2同时，避开消灭推力加载过快和不稳定的现象。定期开仓检查刀具，保证全部刀具无特别磨损和磨损过大也是掌握刀盘扭矩的重要措施。出渣量掌握盾构出渣量承受体积和称重相结合的双控方式掌握。一般地段盾构3m³38m³时为超方，应准时记录超方点施工里程，后承受洞内二次注浆、洞内深空注浆、地面注浆、混凝土回填等方式处理。留意事项依据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构姿势、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种信息，