盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)是靠液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開(kāi)啟盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸，將盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)，隨著推進(jìn)油缸的向前推進(jìn)，刀盤持續(xù)旋轉(zhuǎn)，被切削下來(lái)的碴土充滿泥土倉(cāng)，此時(shí)開(kāi)動(dòng)螺旋輸送機(jī)將切削下來(lái)的渣土排送到皮帶輸送機(jī)上，后由皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸至渣土車的土箱中，再通過(guò)豎井運(yùn)至地面。

 

　　盾構(gòu)機(jī)主要由9大部分組成，他們分別是盾體、刀盤、刀盤驅(qū)動(dòng)、雙室氣閘、管片拼裝機(jī)、排土機(jī)構(gòu)、后配套裝置、電氣系統(tǒng)和輔助設(shè)備。

 

　　1.盾體,盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，這三部分都是管狀簡(jiǎn)體。前盾和與之焊在一起的承壓隔板用來(lái)支撐刀盤驅(qū)動(dòng)，同時(shí)使泥土倉(cāng)與后面的工作空間相隔離，推力油缸的壓力可通過(guò)承壓隔板作用到開(kāi)挖面上，以起到支撐和穩(wěn)定開(kāi)挖面的作用。承壓隔板上在不同高度處安裝有五個(gè)土壓傳感器，可以用來(lái)探測(cè)泥土倉(cāng)中不同高度的土壓力。前盾的后邊是中盾，中盾和前盾通過(guò)法蘭以螺栓連接，中盾內(nèi)側(cè)的周邊位置裝有30個(gè)推進(jìn)油缸，推進(jìn)油缸桿上安有塑料撐靴，撐靴頂推在后面已安裝好的管片上，通過(guò)控制油缸桿向后伸出可以提供給盾構(gòu)機(jī)向前的掘進(jìn)力，這30個(gè)千斤頂按上下左右被分成A、B、C、D四組，掘進(jìn)過(guò)程中，在操作室中可單獨(dú)控制每一組油缸的壓力，這樣盾構(gòu)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低頭或直行，從而可以使掘進(jìn)中盾構(gòu)機(jī)的軸線盡量擬合隧道設(shè)計(jì)軸線。中盾的后邊是尾盾，尾盾通過(guò)14個(gè)被動(dòng)跟隨的鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接可以使盾構(gòu)機(jī)易于轉(zhuǎn)向。

 

　　2.刀盤，刀盤是一個(gè)帶有多個(gè)進(jìn)料槽的切削盤體，位于盾構(gòu)機(jī)的最前部，用于切削土體，不同的地層刀盤的設(shè)計(jì)會(huì)有很大的區(qū)別，直徑也不會(huì)相同，它也是盾構(gòu)機(jī)上直徑最大的部分，一個(gè)帶四根支撐條幅的法蘭板用來(lái)連接刀盤和刀盤驅(qū)動(dòng)部分，刀盤上可根據(jù)被切削土質(zhì)的軟硬而選擇安裝硬巖刀具或軟土刀具，刀盤的外側(cè)還裝有一把超挖刀，盾構(gòu)機(jī)在轉(zhuǎn)向掘進(jìn)時(shí)，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出，從而擴(kuò)大開(kāi)挖直徑，這樣易于實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)向。刀盤上安裝的所有類型的刀具都由螺栓連接，都可以從刀盤后面的泥土倉(cāng)中進(jìn)行更換。法蘭板的后部安裝有一個(gè)回轉(zhuǎn)接頭，其作用是向刀盤的面板上輸入泡沫或膨潤(rùn)土及向超挖刀液壓油缸輸送液壓油。

 

　　3.刀盤驅(qū)動(dòng)，由螺栓牢固地連接在前盾承壓隔板上的法蘭上，它可以使刀盤在順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。刀盤驅(qū)動(dòng)主要由8組傳動(dòng)副和主齒輪箱組成，每組傳動(dòng)副由一個(gè)斜軸式變量軸向柱塞馬達(dá)和水冷式變速齒輪箱組成，其中一組傳動(dòng)副的變速齒輪箱中帶有制動(dòng)裝置，用于制動(dòng)刀盤。安裝在前盾右側(cè)承壓隔板上的一臺(tái)定量螺旋式液壓泵驅(qū)動(dòng)主齒輪箱中的齒輪油，用來(lái)潤(rùn)滑主齒輪箱，該油路中一個(gè)水冷式的齒輪油冷卻器用來(lái)冷卻齒輪油。

 

　　4.雙室氣閘，雙室氣閘裝在前盾上，包括前室和主室兩部分，當(dāng)掘進(jìn)過(guò)程中刀具磨損工作人員進(jìn)入到泥土倉(cāng)檢察及更換刀具時(shí)，要使用雙室氣閘。在進(jìn)入泥土倉(cāng)時(shí)，為了避免開(kāi)挖面的坍坍，要在泥土倉(cāng)中建立并保持與該地層深度土壓力與水壓力相適應(yīng)的氣壓，這樣工作人員要進(jìn)出泥土倉(cāng)時(shí)，就存在一個(gè)適應(yīng)泥土倉(cāng)中壓力的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整氣閘前室和主室的壓力，就可以使工作人員可以適應(yīng)常壓和開(kāi)挖倉(cāng)壓力之間的變化。但要注意，只有通過(guò)高壓空氣檢查和受到相應(yīng)培訓(xùn)有資質(zhì)的人員，才可以通過(guò)氣閘進(jìn)出有壓力的泥土倉(cāng)。現(xiàn)以工作人員從常壓的操作環(huán)境下進(jìn)入有壓力的泥土倉(cāng)為例，來(lái)說(shuō)明雙室氣閘的作用。工作人員甲先從前室進(jìn)入主室，關(guān)閉前室和主室之間的隔離門，按照規(guī)定程序給主室加壓，直到主室的壓力和泥土倉(cāng)的壓力相同時(shí)，打開(kāi)主室和泥土倉(cāng)之間的閘閥，使兩者之間壓力平衡，這時(shí)打開(kāi)主室和泥土倉(cāng)之間的隔離。

 

　　5.管片拼裝機(jī),盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)一環(huán)的距離后，拼裝機(jī)操作手操作拼裝機(jī)拼裝單層襯砌管片，使隧道—次成型。管片拼裝機(jī)由拼裝機(jī)大梁、支撐架、旋轉(zhuǎn)架和拼裝頭組成。拼裝機(jī)大梁用法蘭連接在中盾的后支撐架上，拼裝機(jī)的支撐架通過(guò)左右各兩個(gè)滾輪安放在拼裝機(jī)大梁上的行走槽中，一個(gè)內(nèi)圈為齒圈形式滾珠軸承外圈通過(guò)法蘭與拼裝機(jī)支撐架相連，內(nèi)圈通過(guò)法蘭與旋轉(zhuǎn)架相連，拼裝頭與旋轉(zhuǎn)支架之間用兩個(gè)伸縮油缸和一個(gè)橫梁相連接。

 

　　6. 排土機(jī)構(gòu),盾構(gòu)機(jī)的排土機(jī)構(gòu)主要包括螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)。螺旋輸送機(jī)由斜盤式變量軸向柱塞馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，皮帶輸送機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。碴土由螺旋輸送機(jī)從泥土倉(cāng)中運(yùn)輸?shù)狡�帶輸送機(jī)上，皮帶輸送機(jī)再將碴土向后運(yùn)輸至第四節(jié)臺(tái)車的尾部，落入等候的碴土車的土箱中，土箱裝滿后，由電瓶車牽引沿軌道運(yùn)至豎井，龍門吊將士箱吊至地面，并倒入碴土坑中。螺旋輸送機(jī)有前后兩個(gè)閘門，前者關(guān)閉可以使泥土倉(cāng)和螺旋輸送機(jī)隔斷，后者可以在停止掘進(jìn)或維修時(shí)關(guān)閉，在整個(gè)盾構(gòu)機(jī)斷電緊急情況下，此閘門也可由蓄能器貯存的能量自動(dòng)關(guān)閉，以防止開(kāi)挖倉(cāng)中的水及渣土在壓力作用下進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)。

 

　　7.后配套設(shè)備,后配套設(shè)備主要由以下幾部分組成：管片運(yùn)輸設(shè)備、四節(jié)后配套臺(tái)車及其上面安裝的盾構(gòu)機(jī)操作所需的操作室、電氣部件、液壓部件、注漿設(shè)備、泡沫設(shè)備、膨潤(rùn)土設(shè)備、循環(huán)水設(shè)備及通風(fēng)設(shè)備等。A.管片運(yùn)輸設(shè)備管片運(yùn)輸設(shè)備包括管片運(yùn)送小車、運(yùn)送管片的電動(dòng)葫蘆及其連接橋軌道。管片由龍門吊從地面下至豎井的管片車上，由電瓶車牽引管片車至第一節(jié)臺(tái)車前的電動(dòng)葫蘆—方，由電動(dòng)葫蘆吊起管片向前運(yùn)送到管片小車上，由管制、車再向前運(yùn)送，供給管片拼裝機(jī)使用。 B.一號(hào)臺(tái)車及其上的設(shè)備一號(hào)臺(tái)車上裝有盾構(gòu)機(jī)的操作室及注漿設(shè)備。盾構(gòu)機(jī)操作室中有盾構(gòu)機(jī)操作控制臺(tái)、控制電腦、盾構(gòu)機(jī)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)、VMT隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)電腦及螺旋輸送機(jī)后部出土口監(jiān)視器。C.二號(hào)臺(tái)車及其上的設(shè)備二號(hào)臺(tái)車上有包含液壓油箱在內(nèi)的液壓泵站、膨潤(rùn)土箱、膨潤(rùn)土泵、盾尾密封油脂泵及潤(rùn)滑油脂泵。液壓油箱及液壓泵站為刀盤驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)油缸、鉸接油缸、管片拼裝機(jī)、管片運(yùn)輸小車、螺旋輸送機(jī)、注漿泵等液壓設(shè)備提供壓力油。泵站上裝有液壓油過(guò)濾及冷卻回路，液壓油冷卻器是水冷式。盾尾密封油脂泵在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)將盾尾密封油脂由12條管路壓送到三排盾尾密封刷與管片之間形成的兩個(gè)腔室中，以防止注射到管片背后的漿液進(jìn)入盾體內(nèi)。潤(rùn)滑油脂泵將油脂泵送到盾體中的小油脂桶中，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小油脂泵將油脂泵送到主驅(qū)動(dòng)齒輪箱、螺旋輸送機(jī)齒輪箱及刀盤回轉(zhuǎn)接頭中。這些油脂起到兩個(gè)作用，一個(gè)作用是被注入到上述三個(gè)組件中唇形密封件之間的空間起到潤(rùn)滑唇形密封件工作區(qū)域及幫助阻止臟物進(jìn)入被密封區(qū)域內(nèi)部的作用，對(duì)于螺旋輸送機(jī)齒輪箱還有另外一個(gè)作用，就是潤(rùn)滑齒輪箱的球面軸承。D.三號(hào)臺(tái)車及其上的設(shè)備三號(hào)臺(tái)車上裝有兩臺(tái)打氣泵、一個(gè)1立方米貯氣罐、一組配電柜及一臺(tái)二次風(fēng)機(jī)。打氣泵可提供8Bar的壓縮空氣并將壓縮空氣貯存在貯氣罐中，壓縮空氣可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)盾尾油脂泵、密封油脂泵和氣動(dòng)污水泵，用來(lái)給人閘、開(kāi)挖室加壓，用來(lái)操作膨潤(rùn)土、盾尾油脂的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)，用來(lái)與泡沫劑、水混合形成改良土壤的泡沫，用來(lái)使用氣動(dòng)工具等。二次風(fēng)機(jī)由11kW的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將由中間井輸送至第四節(jié)臺(tái)車位置處的新鮮空氣，繼續(xù)向前泵送至盾體附近，以給盾構(gòu)機(jī)提供良好的通風(fēng)。E.四號(hào)臺(tái)車及其上的設(shè)備四號(hào)臺(tái)車上裝有變壓器、電纜卷筒、水管卷筒、風(fēng)管盒。鋪設(shè)在隧道中的兩條內(nèi)徑為100mm的水管作為盾構(gòu)機(jī)的進(jìn)、回水管，將豎井地面的蓄水池與水管卷筒上的水管連接起來(lái)，與蓄水池連接的一臺(tái)高壓水泵驅(qū)動(dòng)盾構(gòu)機(jī)用水在蓄水池和盾構(gòu)機(jī)之間循環(huán)。通常情況下，進(jìn)人盾構(gòu)機(jī)水管卷筒水管的水壓控制在5Bar左右。正常掘進(jìn)時(shí)，進(jìn)人盾構(gòu)機(jī)水循環(huán)系統(tǒng)的水有以下的用途：對(duì)掖壓油、主驅(qū)動(dòng)齒輪油、空壓機(jī)、配電柜中的電器部件及刀盤驅(qū)動(dòng)副變速箱具有冷卻功能，為泡沫劑的合成提供用水，提供給盾構(gòu)機(jī)及隧道清潔用水。蓄水池中的水用冷卻塔進(jìn)行循環(huán)冷卻。風(fēng)管盒中裝有折疊式的風(fēng)管，風(fēng)管與豎井地面上的風(fēng)肌連接，向隧道中的盾構(gòu)機(jī)里提供新鮮空氣。新鮮空氣通過(guò)風(fēng)管被送至第四節(jié)臺(tái)車的位置。

 

　　8.電氣設(shè)備盾構(gòu)機(jī)電氣設(shè)備包括電纜卷筒、主供電電纜、變壓器、配電柜、動(dòng)力電纜、控制電纜、控制系統(tǒng)、操作控制臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)控制臺(tái)、螺旋輸送機(jī)后部出土口監(jiān)視器、電機(jī)、插座、照明、接地等。電器系統(tǒng)最小保護(hù)等級(jí)為IP5．5。主供電電纜安裝在電纜卷筒上，10kV的高壓電由地面通過(guò)高壓電纜沿隧道輸送到與之連接的主供電電纜上，接著通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)變成400v，50Hz的低壓電進(jìn)人配電柜，再通過(guò)供電電纜和控制電纜供盾構(gòu)機(jī)使用。西門子S7-PLC是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，控制系統(tǒng)用于控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)、拼裝時(shí)的各主要功能。例如盾構(gòu)機(jī)要掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)司機(jī)按下操作控制臺(tái)上的掘進(jìn)按鈕，一個(gè)電信號(hào)就被傳到PLC控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)首先分析推進(jìn)的條件是否具備(如推進(jìn)油缸液壓油泵是否打開(kāi)，潤(rùn)滑脂系統(tǒng)是否工作正常等，．如果推進(jìn)的條件不具備，就不能推進(jìn)，如果條件具備，控制系統(tǒng)就會(huì)使推進(jìn)按鈕指示燈變亮，同時(shí)控制系統(tǒng)也會(huì)給推進(jìn)油缸控制閥的電磁閥供電，電磁閥通電打開(kāi)推進(jìn)油缸控制閥，盾構(gòu)機(jī)開(kāi)始向前推進(jìn)。PLC安裝于控制室，在配電柜里裝有遠(yuǎn)程接口，PLC系統(tǒng)也與操作控制臺(tái)的控制電腦及VMT公司的SLS-T隧道激光導(dǎo)向系統(tǒng)電腦相連。     盾構(gòu)機(jī)操作室內(nèi)的操作控制臺(tái)和盾構(gòu)機(jī)某些可移動(dòng)裝置旁邊的現(xiàn)場(chǎng)控制臺(tái)(如管片拼裝機(jī)、管片吊車、管片運(yùn)送小車等)用來(lái)操作盾構(gòu)機(jī)，實(shí)現(xiàn)各種功能。操作控制臺(tái)上有控制系統(tǒng)電腦顯示器、實(shí)現(xiàn)各種功能的按鈕、調(diào)整壓力和速度的旋鈕、顯示壓力或油缸伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的顯示模塊及各種鑰匙開(kāi)關(guān)等。  螺旋輸送機(jī)后部出土口監(jiān)視器用來(lái)監(jiān)視螺旋輸送機(jī)的出土情況。電機(jī)為所有液壓油泵、皮帶機(jī)、泡沫劑泵、合成泡沫用水水泵、膨潤(rùn)土泵等提供動(dòng)力。當(dāng)電機(jī)的功率在30kW以下時(shí)，采用直接起動(dòng)的方式，當(dāng)電機(jī)的功率大于30kW時(shí)，為了降低起動(dòng)電流，采用星形—三角形起動(dòng)的方式。

 

　　9.輔助設(shè)備，輔助設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、S1S-T隧道激光導(dǎo)向系統(tǒng)、注漿裝置、泡沫裝置、膨潤(rùn)土裝置。

　　A.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件是一臺(tái)有一定配置要求的計(jì)算機(jī)和能使該計(jì)算機(jī)與隧道中掘進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)保持聯(lián)絡(luò)的調(diào)制解調(diào)器、轉(zhuǎn)換器及電話線等原件。該計(jì)算機(jī)可以放置在地面的監(jiān)控室中，并始終與隧道中掘進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC保持聯(lián)絡(luò)，這樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就可以和盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC具有相同的各種關(guān)于盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的信息。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按掘進(jìn)、管片拼裝、停止掘進(jìn)三個(gè)不同運(yùn)行狀態(tài)段來(lái)記錄、處理、存儲(chǔ)、顯示和評(píng)判盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行中的所有關(guān)鍵監(jiān)控參數(shù)。通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，地面工作人員就可以在地面監(jiān)控室中實(shí)時(shí)監(jiān)控盾構(gòu)機(jī)各系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還可以完成以下任務(wù)：用來(lái)查找盾構(gòu)機(jī)以前掘進(jìn)的檔案信息，通過(guò)與打印機(jī)相連打印各環(huán)的掘進(jìn)報(bào)告，修改隧道中盾構(gòu)機(jī)的PLC的程序等等。

　　B.隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)

　　德國(guó)VMT公司的SLS-T隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)主要作用有以下幾點(diǎn)：①可以在隧道激光導(dǎo)向系統(tǒng)用電腦顯示屏上隨時(shí)以圖形的形式顯示盾構(gòu)機(jī)軸線相對(duì)于隧道設(shè)計(jì)軸線的準(zhǔn)確位置，這樣在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，操作者就可以依此來(lái)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的姿態(tài)，使盾構(gòu)機(jī)的軸線接近隧道的設(shè)計(jì)軸線，這樣盾構(gòu)機(jī)軸線和隧道設(shè)計(jì)軸線之間的偏差就可以始終保持在一個(gè)很小的數(shù)值范圍內(nèi)。②推進(jìn)一環(huán)結(jié)束后，隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)從盾構(gòu)機(jī)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)獲得推進(jìn)油缸和鉸接油缸的油缸桿伸長(zhǎng)量的數(shù)值，并依此計(jì)算出上一環(huán)管片的管環(huán)平面，再綜合考慮被手工輸入隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)電腦的盾尾間隙等因素，計(jì)算并選擇這—環(huán)適合拼裝的管片類型。③可以提供完整的各環(huán)掘進(jìn)姿態(tài)及其他相關(guān)資料的檔案資料。④可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的隧道設(shè)計(jì)幾何元素計(jì)算出隧道的理論軸線。⑤可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)器和電話線和地面的一臺(tái)電腦相連，這樣在地面就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)。

　　隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)主要部件有激光經(jīng)緯儀、帶有棱鏡的激光靶、黃盒子、控制盒和隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)用電腦。激光經(jīng)緯儀臨時(shí)固定在安裝好的管片上，隨著盾構(gòu)機(jī)的不斷向前掘進(jìn)，激光經(jīng)緯儀也要不斷地向前移動(dòng)，這被稱為移站。激光靶則被固定在中盾的雙室氣閘上。激光經(jīng)緯儀發(fā)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，另外激光靶內(nèi)還有測(cè)傾儀，用來(lái)測(cè)量盾構(gòu)機(jī)的滾動(dòng)和傾斜角度，再根據(jù)激光經(jīng)緯儀與激光靶之間的距離及各相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)等數(shù)據(jù)，隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)就可以計(jì)算出當(dāng)前盾構(gòu)機(jī)軸線的準(zhǔn)確位置�？刂坪杏脕�(lái)組織隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)電腦與激光經(jīng)緯儀和激光靶之間的聯(lián)絡(luò)，并向黃盒子和激光靶供電。黃盒子用來(lái)向激光經(jīng)緯儀供電并傳輸數(shù)據(jù)。隧道掘進(jìn)激光導(dǎo)向系統(tǒng)電腦則是將該系統(tǒng)獲得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合、計(jì)算和評(píng)估。所得結(jié)果可以被以圖形或數(shù)字的形式顯示在顯示屏上。

　　C.注漿裝置

　　注漿裝置主要包括兩個(gè)注漿泵、漿液箱及管線。在豎井，漿液被放入漿液車中，電瓶車牽引漿液車至盾構(gòu)機(jī)漿液箱旁，漿液車將漿液泵入漿液箱中。兩個(gè)注漿泵各有兩個(gè)出口，這樣總共有四個(gè)出口，四個(gè)出口直接連至盾尾上圓周方向分布的四個(gè)注漿管上，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，山注漿泵泵出的漿液被同步注入隧道管片與土層之間的環(huán)隙中，漿液凝固后就可以起到穩(wěn)定管片和地層的作用。為了適應(yīng)開(kāi)挖速度的快慢，注漿裝置可根據(jù)壓力來(lái)控制注漿量的大小，可預(yù)先選擇最小至最大的注漿壓力，這樣可以達(dá)到兩個(gè)目的，一是盾尾密封不會(huì)被損壞，管片不會(huì)受過(guò)大的壓力，二是對(duì)周圍土層的擾動(dòng)最小。注漿方式有兩種：人工方式和自動(dòng)方式。人工方式可以任選四根注漿管中的一根，由操作人員在現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)上操作按鈕啟動(dòng)注漿系統(tǒng)；自動(dòng)方式則是在注漿現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)上預(yù)先設(shè)定好的，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)即啟動(dòng)注漿系統(tǒng)。

　　D.泡沫裝置

　　泡沫系統(tǒng)主要包括泡沫劑罐、泡沫劑泵、水泵、四個(gè)溶液計(jì)量調(diào)節(jié)閥、四個(gè)空氣劑量調(diào)節(jié)閥個(gè)液體流量計(jì)、四個(gè)氣體流量計(jì)、泡沫發(fā)生器及連接管路。泡沫裝置產(chǎn)生泡沫，并向盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖室中注入泡沫，用于開(kāi)挖土層的改良，作為支撐介質(zhì)的土在加入泡沫后，其塑型、流動(dòng)性、防滲性和彈性都得到改進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)驅(qū)動(dòng)功率就可減少，同時(shí)也可減少刀具的磨損。泡沫劑泵將泡沫劑從泡沫劑罐中泵出，并與水泵泵出的水按盾構(gòu)司機(jī)操作指令的比例混合形成溶液，控制系統(tǒng)是通過(guò)安裝在水泵出水口處的液體流量計(jì)測(cè)量水泵泵出水的流量，并根據(jù)這一流量控制泡沫劑泵的輸出量來(lái)完成這一混合比例指令的�；旌先芤合蚯拜斔椭炼荏w中，被分配輸送到四條管路中，經(jīng)過(guò)溶液劑量調(diào)節(jié)閥和液體流量計(jì)后，又被分別輸送到四個(gè)泡沫發(fā)生器中，在泡沫發(fā)生器中與同時(shí)被輸入的壓縮空氣混合產(chǎn)生泡沫，壓縮空氣進(jìn)入泡沫發(fā)生器前也要先經(jīng)過(guò)氣體流量計(jì)和空氣劑量調(diào)節(jié)閥。泡沫劑溶液和壓縮空氣也是按盾構(gòu)機(jī)司機(jī)操作指令的比例混合的，這一指令需通過(guò)盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)接收液體流量計(jì)和氣體流量計(jì)的信息并控制空氣劑量調(diào)節(jié)閥和溶液劑量調(diào)節(jié)閥來(lái)完成。最后，泡沫沿四條管路通過(guò)刀盤旋轉(zhuǎn)接頭，再通過(guò)刀盤上的開(kāi)口，注入到開(kāi)挖室中。在控制室，操作人員也可以根據(jù)需要從四條管路中任意選擇，向開(kāi)挖室加入泡沫。

　　E.膨潤(rùn)土裝置

　　膨潤(rùn)土裝置也是用來(lái)改良土質(zhì)，以利于盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)。膨潤(rùn)土裝置主要包括膨潤(rùn)土箱、膨潤(rùn)土泵、九個(gè)氣動(dòng)膨潤(rùn)土管路控制閥及連接管路。和漿液一樣，在豎井，膨潤(rùn)土被放人膨潤(rùn)土車中，電瓶車牽引膨潤(rùn)土車至膨潤(rùn)土箱旁，膨潤(rùn)土車將膨潤(rùn)土泵入膨潤(rùn)土箱中。

　　需要注入膨潤(rùn)土?xí)r，膨潤(rùn)土被膨潤(rùn)土泵沿管路向前泵至盾體內(nèi)，操作人員可根據(jù)需要，在控制室的操作控制臺(tái)上，通過(guò)控制氣動(dòng)膨潤(rùn)土管路控制閥的開(kāi)關(guān)，將膨潤(rùn)土加入到開(kāi)挖室、泥土倉(cāng)或螺旋輸送機(jī)中。

 

　　1.始發(fā),目前國(guó)內(nèi)各大城市為緩解交通壓力積極修建地下軌道交通，盾構(gòu)施工因其安全高效的優(yōu)越性被國(guó)內(nèi)外地鐵界所青睞。即使使用盾構(gòu)也有一定的風(fēng)險(xiǎn)。如盾構(gòu)在隧道掘進(jìn)時(shí)只能前進(jìn)，不可后退，一旦盾構(gòu)機(jī)本身出現(xiàn)致命的故障，可能會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。在始發(fā)階段出問(wèn)題的概率偏高，即使是非常有經(jīng)驗(yàn)的承包商也常會(huì)在始發(fā)時(shí)發(fā)生事故。

　　始發(fā)前期準(zhǔn)備工作:為保證盾構(gòu)機(jī)順利始發(fā)，需進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，主要包括：①端頭加固；②洞門鑿除及環(huán)板安裝；③地面相關(guān)配套設(shè)施安裝調(diào)試；④盾構(gòu)機(jī)托架及反力架安裝；⑤軌道鋪設(shè)；⑥盾構(gòu)機(jī)下井、組裝調(diào)試等。

　　端頭加固:在盾構(gòu)始發(fā)前，一般要對(duì)洞口地層的穩(wěn)定情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并采取有針對(duì)性的處理措施。端頭加固一般采用攪拌樁、旋噴樁、素混凝土連續(xù)墻、凍結(jié)法、注漿法、SMW工法等。選擇哪一種方法要根據(jù)具體地層情況來(lái)定，并嚴(yán)格控制整個(gè)過(guò)程。端頭加固土體須具有良好的穩(wěn)定性和防水性，確保盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)端頭土體不坍塌不滲漏。

　　洞門鑿除:在洞門破除前，需要在洞門范圍內(nèi)梅花型打孔，深度在1.5～2.0m左右，間距約為1m，通過(guò)觀察有無(wú)滲水漏砂來(lái)辨別洞門的安全。若無(wú)明顯滲漏水洞門鑿除分區(qū)分塊自上而下人工鑿除。

　　地面相關(guān)配套系統(tǒng):地面系統(tǒng)主要包括渣土、管片等運(yùn)輸系統(tǒng)、攪拌站注漿系統(tǒng)、電瓶車充電系統(tǒng)、隧道通風(fēng)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。

　　托架安裝:盾構(gòu)需以一定的坡度始發(fā)，但考慮到盾構(gòu)在始發(fā)掘進(jìn)過(guò)程中，由于盾構(gòu)機(jī)自身重心靠前，始發(fā)掘進(jìn)時(shí)容易產(chǎn)生向下的“磕頭”現(xiàn)象，托架標(biāo)高需高于設(shè)計(jì)標(biāo)高20～30mm，盾構(gòu)機(jī)托架安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)計(jì)劃姿態(tài)進(jìn)行設(shè)置，垂直于洞門方向進(jìn)行擺放，托架由型鋼加工而成，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。

　　反力架安裝:盾構(gòu)反力架由鋼環(huán)、后盾框及鋼支撐組成，盾構(gòu)向前掘進(jìn)時(shí)的反向力，通過(guò)反力架傳遞至主體結(jié)構(gòu)的底板和頂板上，盾構(gòu)反力架應(yīng)垂直于托架，即垂直于盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)擺放。

　　軌道鋪設(shè):在始發(fā)階段盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車未進(jìn)入隧道之前，先鋪設(shè)臨時(shí)軌道，供電瓶車和臺(tái)車使用。

 

　　盾構(gòu)機(jī)由主體和后配套系統(tǒng)組成，主體由刀盤、前體、中體、盾尾4件組成；后置配套設(shè)備有連接橋、管片拼裝機(jī)、螺旋機(jī)、1#拖車、2#拖車、3#拖車、4#拖車、5#拖車組成。其主體設(shè)備部分大而重，需采用250t履帶式起重機(jī)作為盾構(gòu)機(jī)主體的主力吊機(jī)進(jìn)行吊裝，入井作業(yè)順序是先將拖車、連接橋等后配套設(shè)備吊裝入井，再將中體、前體、盾尾（拼裝機(jī)、螺旋機(jī)）、刀盤依次吊裝入井。

 

　　盾構(gòu)機(jī)調(diào)試分為空載調(diào)試和負(fù)載調(diào)試。①空載調(diào)試：盾構(gòu)機(jī)拼裝和連接完畢后，即可進(jìn)行空載調(diào)試，空載調(diào)試主要是檢查設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。主要調(diào)試內(nèi)容為：液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)以及各種儀表。②負(fù)載調(diào)試;通常試掘進(jìn)時(shí)間即為對(duì)設(shè)備負(fù)載調(diào)試，負(fù)載調(diào)試時(shí)將采取嚴(yán)格的技術(shù)和管理措施保證工程安全、工程質(zhì)量和線型精度。

 

　　由于始發(fā)臺(tái)在盾構(gòu)始發(fā)時(shí)要承受縱向、橫向的推力以及約束盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)的扭矩。所以在盾構(gòu)始發(fā)之前，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)始發(fā)臺(tái)兩側(cè)進(jìn)行必要的加固。

 

　　安裝負(fù)環(huán)管片之前，為保證負(fù)環(huán)管片不破壞尾盾刷、保證負(fù)環(huán)管片在拼裝好以后能順利向后推進(jìn)，在盾殼內(nèi)安設(shè)厚度不小于盾尾間隙的型鋼，以使管片在盾殼內(nèi)的位置得到保證。

 

　　負(fù)環(huán)管片后移

　　第一環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝成圓后，用4～5組油缸完成管片的后移。管片在后移過(guò)程中，要嚴(yán)格控制每組推進(jìn)油缸的行程，保證每組推進(jìn)油缸的行程差小于10mm。在管片的后移過(guò)程中，要注意不要使管片從盾殼內(nèi)的型鋼上滑落。

 

　　在安裝井內(nèi)的負(fù)環(huán)管片的拼裝類型通常采取通縫拼裝，通縫拼裝可以保證及時(shí)快速的拆除負(fù)環(huán)管片。還有一種就是錯(cuò)縫拼接，這種拼接方式很穩(wěn)固，但是卻不易拆除。

 

　　盾構(gòu)在空載向前推進(jìn)時(shí)，主要控制盾構(gòu)的推進(jìn)油缸行程和限制盾構(gòu)每一環(huán)的推進(jìn)量。在盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時(shí)，檢查盾構(gòu)是否與始發(fā)臺(tái)、始發(fā)洞相吻合和是否有其他異常事件的發(fā)生，檢查盾構(gòu)的軸線是否與設(shè)定軸線吻合，確保盾構(gòu)安全正確的向前推進(jìn)。始發(fā)時(shí)盾構(gòu)姿態(tài)的控制主要通過(guò)盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)油缸行程來(lái)控制姿態(tài)。

 

　　完全清除洞門砼后，確認(rèn)洞門環(huán)板、活動(dòng)壓板和橡膠簾板與盾構(gòu)機(jī)刀盤不沖突，盾構(gòu)機(jī)即可向前推進(jìn)，盡快推進(jìn)千斤頂使盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入洞門。洞門止水裝置包括洞門環(huán)板、橡膠簾板和活動(dòng)壓板，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)刀盤進(jìn)入洞門后，調(diào)整止水裝置的活動(dòng)壓板位置并固定，不讓它妨礙到盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)。

 

　　當(dāng)盾尾通過(guò)洞門密封后，立即調(diào)整壓板，盡量減少壓板和管片之間的間隙，并進(jìn)行回填注漿，以避免洞門間隙處產(chǎn)生水土流失。在始發(fā)掘進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)盾尾完全進(jìn)入洞門后，橡膠止水布簾及壓板和管片外壁接觸時(shí)，間隙落差瞬時(shí)擴(kuò)大，這時(shí)土體若不穩(wěn)定，盾構(gòu)掘進(jìn)將會(huì)有一個(gè)新的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

 

　　在盾尾完全進(jìn)入洞體后，調(diào)整洞口密封，進(jìn)行洞口注漿。漿液不但要求順利注入，而且要有早期的強(qiáng)度，注漿壓力控制在2bar以內(nèi)。

 

　�。�1）始發(fā)洞門處于不穩(wěn)定性土層中，雖然已經(jīng)進(jìn)行了端頭加固，但受制于地質(zhì)條件和加固方式的影響，加固土體難以達(dá)到理想效果，且土層遇水后，強(qiáng)度降低，容易崩塌，故人工鑿除洞門時(shí)存在一定的塌方風(fēng)險(xiǎn)；

　�。�2）盾構(gòu)筒體完全進(jìn)入之前，刀盤已經(jīng)脫離加固區(qū)，在原狀土和加固區(qū)分界部位，挖掘面的壓力會(huì)有突變現(xiàn)象，并可能伴有端頭加固的塊狀物剝落、堵塞螺旋出土器出口、土艙壓力突變，形成較大的壓力波動(dòng)，造成地表下陷，嚴(yán)重的造成頂部塌方。

　�。�3）筒體完全進(jìn)入洞門的瞬間，洞門橡膠簾板和活動(dòng)壓板和筒體之間的距離突然加大，形成了漏水漏砂通道，處理不善，會(huì)導(dǎo)致坍塌。

　�。�4）盾構(gòu)機(jī)托架或反力架變形，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)無(wú)法沿軸線方向進(jìn)入洞門。

 

　�。�1）在人工鑿除洞門前，利用預(yù)埋的觀察孔，提前進(jìn)行評(píng)估，并在洞門范圍內(nèi)梅花型打孔，一般深度為1.5～2.0m，間距為1m，直接觀察水量和含砂量辨別洞門的安全性。如果有滲水，可直接在洞門范圍內(nèi)打孔，并插入PVC管進(jìn)行小導(dǎo)管注漿，給予正面加固。若有噴砂將在底部形成堆積，盾構(gòu)在頂進(jìn)時(shí)造成底部橡膠止水布簾拉壞，盾構(gòu)頂進(jìn)后，底部形成通道，無(wú)法形成密封空間，這種情況下可以底部做圍蔽，利用素混凝土正面封堵。

　　（2）針對(duì)土壓力波動(dòng)應(yīng)采用以下措施：

　　a調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速和推進(jìn)速度，盡量減少大塊樁體的剝落；

　　b調(diào)整螺旋出土器的轉(zhuǎn)速，控制出土速度，確保土壓的穩(wěn)定。

　�。�3）針對(duì)筒體完全進(jìn)入洞門時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)采取以下措施：

　　a筒體完全進(jìn)入洞門前應(yīng)安排專人在盾構(gòu)機(jī)兩側(cè)觀察洞門情況，以便迅速采取有效應(yīng)對(duì)措施；

　　b應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機(jī)在此位置長(zhǎng)時(shí)間停留，以快速通過(guò)為宜；

　　c如發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象，可局部調(diào)整壓板位置，注意此時(shí)只能一個(gè)個(gè)進(jìn)行調(diào)整，以免幾個(gè)同時(shí)調(diào)整范圍太大導(dǎo)致橡膠簾板反卷；

　　d如盾尾完全進(jìn)入簾板超過(guò)1米時(shí)，洞門處仍有水滲出，可考慮采用盾尾雙液注漿從內(nèi)部進(jìn)行封堵。

　�。�4）針對(duì)托架、反力架變形，采取如下措施：

　　a采用合適的材料，確保托架和反力架自身設(shè)計(jì)剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性能夠滿足始發(fā)要求；

　　b托架定位軸線和盾構(gòu)機(jī)軸線一致，避免側(cè)推力過(guò)大，在盾構(gòu)機(jī)吊裝時(shí)必須實(shí)時(shí)測(cè)量，確保盾構(gòu)機(jī)按確定位置擺放；

　　c盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)合理選擇千斤頂，控制盾構(gòu)機(jī)最大推力，且使反力架均勻受力；

　　d托架和反力架各連接點(diǎn)應(yīng)采用有效的連接方式保證連接牢靠，各構(gòu)件安裝要定位精確，并確保連接強(qiáng)度；

　　e盾構(gòu)機(jī)吊裝時(shí)應(yīng)注意平穩(wěn)放置在托架上，避免產(chǎn)生較大沖擊力，造成托架變形；

　　f盾構(gòu)始發(fā)時(shí)應(yīng)安排專人在盾構(gòu)機(jī)兩側(cè)隨時(shí)觀察托架及反力架受力和變形情況，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)通知值班工程師停機(jī)，并對(duì)反力架或托架進(jìn)行加固，以及調(diào)整推進(jìn)參數(shù)。

 

　　2.盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)，掘進(jìn)時(shí)要隨時(shí)注意刀盤扭矩、螺旋機(jī)扭矩、推進(jìn)速度、土倉(cāng)壓力、鉸接的變化，渣土狀況和盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)等，根據(jù)相應(yīng)的狀況及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)。確保刀盤和刀具不超載，掘進(jìn)方向不超線。

　　a 、軟硬不均地層軟硬不均地層就是指盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)斷面的地質(zhì)不均,斷面的上部、中部、下部、左邊、右邊的圍巖強(qiáng)度變化大，如上部是軟土層，下部是硬巖層。掘進(jìn)中刀盤的扭矩變化大，盾構(gòu)機(jī)有較大滾動(dòng)和震動(dòng)現(xiàn)象和間斷的響聲，掘進(jìn)方向很難控制，渣土中會(huì)有較大的石塊出現(xiàn)。在此地層中應(yīng)采用低刀盤轉(zhuǎn)速、低推進(jìn)速度掘進(jìn)。因?yàn)檎谱用娴刭|(zhì)不均，掘進(jìn)時(shí)，刀盤各部位會(huì)受力不均，容易使部分刀具受力過(guò)大而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，最終導(dǎo)致偏磨。還有就是當(dāng)推進(jìn)速度太快時(shí)，刀具的切入量也很大，容易使刀盤扭矩突然上升超過(guò)設(shè)定值而卡死，甚至使刀圈崩裂脫落。

　　b 、硬巖地層就是指盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)斷面的各部分圍巖強(qiáng)度變化小，整體強(qiáng)度在70MPa以上。掘進(jìn)中刀盤的扭矩大，推進(jìn)速度明顯減慢，盾構(gòu)機(jī)有較大滾動(dòng)和震動(dòng)現(xiàn)象和連續(xù)的響聲，渣土中會(huì)有很多的石塊出現(xiàn)。在此地層中應(yīng)采用高刀盤轉(zhuǎn)速、低推進(jìn)速度掘進(jìn)。掘進(jìn)時(shí)要向刀盤和螺旋機(jī)多加泡沫，向土倉(cāng)加水，對(duì)刀盤和螺旋機(jī)進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑，就是降低刀具和螺旋帶的磨損速度。為了防止刀具的超載，不能為了提高推進(jìn)速度而盲目加大油缸推力。

　　c 、粘土地層就是指土質(zhì)比較粘，土的滲水性弱，與水不易混合，容易形成塊狀。掘進(jìn)中容易在刀盤上形成泥餅。此種地層中掘進(jìn)應(yīng)向刀盤多加泡沫和水，多攪拌，改善渣土的流動(dòng)性和塑性；防止在刀盤上形成泥餅，裹住刀具使刀具不能轉(zhuǎn)動(dòng)而偏磨。再有就是掘進(jìn)中要隨時(shí)注意刀盤扭矩和究竟速度的變化，當(dāng)掘進(jìn)速度明顯降低，而刀盤扭矩卻增加時(shí)，很有可能是刀盤上形成了泥餅，應(yīng)立即采取措施處理，加泡沫加水?dāng)嚢璩�去泥餅，如地質(zhì)條件允許，可開(kāi)倉(cāng)用水沖洗刀盤，快速除去泥餅。

　　d、含砂富水地層此地層自穩(wěn)性差，含有大量砂粒、礫石，遇水容易坍塌。此時(shí)應(yīng)噴入膨潤(rùn)土，在開(kāi)挖面上形成泥膜，改善沙土的流塑性，防止涌水流砂和發(fā)生噴涌現(xiàn)象，并利于螺旋輸送機(jī)排土。每環(huán)掘進(jìn)結(jié)束前要保證土倉(cāng)相當(dāng)?shù)脑�土量，讓下一環(huán)開(kāi)始掘進(jìn)時(shí)不會(huì)因土倉(cāng)水太多而發(fā)生噴涌。掘進(jìn)應(yīng)采用土壓平衡模式，掘進(jìn)中要嚴(yán)格控制出渣量；要加大盾尾油脂的注入量和調(diào)整好盾構(gòu)姿態(tài)，防止水帶沙土從盾尾或鉸接密封處進(jìn)入隧道。

　　e、硬巖破碎地層此地層巖石強(qiáng)度較大，但整體結(jié)構(gòu)性差；巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、透水能力強(qiáng)，巖層中含有石英、角礫、硅化角礫。掘進(jìn)時(shí)刀盤扭矩變化大，有較大的振動(dòng)和響聲，對(duì)刀具的損傷較大，可能出現(xiàn)較大塊巖石的崩落和震斷刀圈。掘進(jìn)中要適當(dāng)降低刀盤轉(zhuǎn)速和掘進(jìn)速度，防止刀具因超載而損壞，多加泡沫改善碴土性能，減小對(duì)刀具的磨損，提高碴土的流動(dòng)性和止水性，以防失水；加強(qiáng)盾尾密封油脂的注入，確保盾尾密封效果；加強(qiáng)鉸接處的密封檢查，及時(shí)調(diào)節(jié)密封壓板螺栓，保證其密封效果。隨時(shí)觀察出渣口渣土情況。在地質(zhì)條件允許的情況下，適當(dāng)增加檢查刀具的頻率。

 

　　3.盾構(gòu)機(jī)的到達(dá)接收技術(shù)，構(gòu)機(jī)到達(dá)施工指從盾構(gòu)機(jī)到達(dá)接收井前50 m,到盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入車站接收井上接收基座的整個(gè)施工過(guò)程。

　　A.端頭加固，施工方法和技術(shù)與盾構(gòu)始發(fā)的相似。

　　B.在接收井準(zhǔn)備潛水泵抽水。

　　C.人工復(fù)核測(cè)量:在盾構(gòu)推進(jìn)至盾構(gòu)到達(dá)范圍時(shí),對(duì)盾構(gòu)機(jī)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,在到達(dá)前200 m進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量,到達(dá)前50 m加強(qiáng)盾構(gòu)姿態(tài)及隧道線形測(cè)量,同時(shí)對(duì)接收洞門位置進(jìn)行復(fù)核測(cè)量,確定盾構(gòu)機(jī)的貫通姿態(tài)及糾偏計(jì)劃。盾構(gòu)貫通前25環(huán)最后一次導(dǎo)站時(shí),充分利用貫通前線路復(fù)測(cè)的結(jié)果,用測(cè)量二等控制點(diǎn)的辦法精確測(cè)量測(cè)站、后視點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，每一測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量不少。

　　D.盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整根據(jù)人工復(fù)核測(cè)量結(jié)果,制定盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整方案,并逐漸將盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整至計(jì)劃的位置。確定盾構(gòu)貫通姿態(tài)時(shí),盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)必須控制在規(guī)定范圍內(nèi)(平面不大于±20 mm,高程不大于±20 mm,水平偏航角不大于±3 mm/m,垂直偏航角不大于3 mm/m),避免出現(xiàn)俯角姿態(tài)。根據(jù)實(shí)測(cè)洞門位置調(diào)整隧道貫通時(shí)刀盤位置,避免刀盤卡在洞口。盾構(gòu)進(jìn)入到達(dá)段后,以“小推力、低刀盤轉(zhuǎn)速,減小擾動(dòng)”為原則,結(jié)合理論計(jì)算及經(jīng)驗(yàn)調(diào)整掘進(jìn)。若停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng),需適當(dāng)推進(jìn)油缸將土壓提升,以免地面發(fā)生較大的沉降;在盾構(gòu)刀盤距圍護(hù)樁10 m時(shí),將掘進(jìn)速度控制在15 mm/min左右,控制出土量并逐步減小土倉(cāng)壓力,在最后兩環(huán)采用趨于零土壓的掘進(jìn)模式;在盾構(gòu)刀盤距圍護(hù)樁5 m時(shí),利用二次注漿孔對(duì)盾尾管片進(jìn)行環(huán)箍注漿,以阻止盾構(gòu)后部的水流向洞口在盾構(gòu)刀盤距圍護(hù)樁2 m左右時(shí),在洞門中心鑿一個(gè)300 mm直徑的孔以較準(zhǔn)確確定盾構(gòu)與洞門的相對(duì)位置；最后一環(huán)掘進(jìn)時(shí),要注意減少注漿量,控制在前半環(huán)推進(jìn)時(shí)將砂漿注完,后半環(huán)改膨潤(rùn)土單液注入,防止堵塞注漿管；進(jìn)入到達(dá)段后,地面監(jiān)控人員要注意跟蹤監(jiān)測(cè)車站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻及地表情況,發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)與相關(guān)人員聯(lián)系。

　　E.管片拼裝: 隧道貫通后,盾構(gòu)前方?jīng)]有了反推力,將造成管片之間環(huán)縫連接不緊密,易滲漏,因此將靠近洞口的10環(huán)管片用型鋼焊接連接縱向拉緊,保證管片間的防水條壓縮到位。管片安裝完畢后,用風(fēng)動(dòng)扳手?jǐn)Q緊環(huán)向及縱向螺栓,且在下一環(huán)掘進(jìn)完畢后二次緊固螺栓。

　　F.洞門鑿除刀盤頂樁后停止掘進(jìn),鑿除洞口圍護(hù)樁。為減小破樁振動(dòng)對(duì)端頭的影響,采用人工風(fēng)鎬破除。根據(jù)以往破樁經(jīng)驗(yàn),采用兩端破除截?cái)?中間整體吊出的方法。

　　G.洞門密封裝置安裝首先,對(duì)洞圈預(yù)埋鋼環(huán)上雙頭螺栓孔進(jìn)行攻絲清理,上緊雙頭螺栓后,再點(diǎn)焊固定。其次,洞門鑿除完成后,清理渣土,一次性安裝完防水密封裝置,并穿好鋼絲繩,暫且不拉緊。密封裝置安裝順序?yàn)?簾布橡膠板→圓環(huán)板→鋼翻板→墊圈→螺母。防水裝置翻板上鋼絲繩在盾構(gòu)出洞時(shí)要拉緊一次,等到盾尾拖出之后簾布橡膠板落到管片上時(shí),再完全拉緊翻板上的鋼絲繩,以保證洞門密封效果防止水土流失造成洞門坍塌、洞門鑿?fù)旰?按照預(yù)計(jì)盾構(gòu)姿態(tài)對(duì)接收基座進(jìn)行初步定位, 做好加固材料準(zhǔn)備。盾構(gòu)貫通后根據(jù)盾構(gòu)機(jī)實(shí)際姿態(tài)對(duì)接收基座進(jìn)行準(zhǔn)確定位,加固接收基座。盾構(gòu)機(jī)標(biāo)高宜高出接收架的滑軌面標(biāo)高20 mm~30 mm。

　　H.盾構(gòu)主機(jī)出洞時(shí)盾尾能容納兩環(huán)管片,當(dāng)管片拼裝到設(shè)計(jì)洞門范圍內(nèi),需要利用千斤頂?shù)耐屏Π讯軜?gòu)主機(jī)推出洞口,此時(shí)在底部臨時(shí)安裝兩塊管片作為千斤頂?shù)闹�點(diǎn),通過(guò)導(dǎo)軌把盾構(gòu)引上接收基座。

　　以上就是我在實(shí)習(xí)期間學(xué)習(xí)的技術(shù)內(nèi)容，對(duì)于這些技術(shù)的學(xué)習(xí)我的方法主要是看書、看圖紙、百度相關(guān)的施工視頻和資料然后到施工工地隧道里面實(shí)地學(xué)習(xí)，不懂的就百度，百度還不明白的就和同事們討論討論，最后再問(wèn)前輩們的看法。對(duì)于一個(gè)問(wèn)題一個(gè)技術(shù)要從多方面去思考、從簡(jiǎn)到繁、從局部到整體、集思廣益，讓自己的思路處在一個(gè)最佳模式。

 

　　總結(jié)：盾構(gòu)機(jī)與隧道工程關(guān)鍵技術(shù)是中國(guó)未來(lái)城市地下軌道交通發(fā)展的關(guān)鍵，運(yùn)用此技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)工程地層情況的詳細(xì)勘測(cè)，然后根據(jù)地層設(shè)計(jì)合適的盾構(gòu)機(jī)，管理人員要清楚的知道地層與盾構(gòu)機(jī)的各方面數(shù)據(jù)，了解盾構(gòu)機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)的工作原理，做到心中有數(shù)全局掌控。