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盾构培训•第一章盾构机•第二章盾构操作•第三章掘进技术•第四章维修保养第一章盾构机一.盾构分类二.盾构施工三.EPB盾构主机结构四.螺旋输送机五.管片安装机六.后配套七.辅助设备八.导向系统一.盾构分类•全敞开式–手掘式、半掘式、机械式•半敞开式–挤压式（网格式）•密闭式–泥水式、土压式二.盾构施工•定义：使用盾构在地下掘进，边保持掌子面稳定边在机内安全地进行开挖作业和衬砌作业，从而构成隧道的施工方法。•三要素：–稳定工作面：气压、土压等–开挖：人工开挖、半机械化开挖、刀盘–支护：压缩砼、管片土压平衡盾构的原理及系统组成•原理•系统组成–开挖系统–出碴系统–管片安装系统–注浆系统–动力与控制系统–后配套系统–导向系统–辅助系统EPB总体结构图EPB盾构主机结构EPB主机结构图1.刀盘2.前体2.前体3.中体4.盾尾4.盾尾•盾尾密封•同步注浆孔5.人员舱四.螺旋输送机五.管片安装机六.后配套•管片小车•管片吊机•连接桥•拖车七.辅助设备•泡沫系统•注浆系统八.导向系统•VMT导向系统自动测量盾构机当前位置，实时提供盾构姿态，是主司机控制掘进方向的依据。第二章盾构操作•一.安全事项二.面板说明三.主机操作四.管片安装五.注浆一.安全事项•以下安全事项都是为了认识和避免危险状况的发生，适用于人员的安全和设备的保护，任何和盾构操作有关的人员应严格遵守！一.安全事项1.对操作者的要求2.安全保障设备3.危险区域1.对操作者的要求•身体健康,有责任心；•经过专业培训；•经过操作培训；•经过安全知识培训；•遵守安全规定；2.安全保障设备•紧急状态停止按钮•警示灯、警报器•紧急照明•防火设备•气体测定•联络系统3.危险区域•土仓•人员舱•管片吊运、安装区域•碴土运输区域•液压高压作业区•高电压区域二.面板说明•要掌握盾构主机的操作必须熟悉盾构的操作面版。只有充分的了解盾构主操作面版，并且详细学习盾构的相关操作知识后才能真正的掌握盾构的操作技术。二.面板说明刀盘驱动•STOP键信号错误二.面板说明齿轮油泵补油泵操作泵二.面板说明推进泵辅助泵螺旋输送机泵二.面板说明安装机泵润滑油泵超挖刀泵二.面板说明循环泵冷却水泵二.面板说明通风机二.面板说明急停指示灯检查复位联锁二.面板说明泡沫系统二.面板说明盾尾注脂二.面板说明皮带机二.面板说明螺旋输送机与土压二.面板说明螺旋输送机二.面板说明推进系统二.面板说明推进系统二.面板说明铰接油缸二.面板说明刀盘二.面板说明超挖刀二.面板说明温度显示二.面板说明注浆系统主机与拖车连接二.面板说明聚合物泵二.面板说明刀盘二.面板说明螺旋输送机二.面板说明皮带机二.面板说明管片小车二.面板说明推进油缸二.面板说明注浆系统二.面板说明电缆卷筒水管卷筒二.面板说明管片吊机三.主机操作•1.操作人员要求2.系统参数设定•3.开机准备4.开机•5.掘进开始6.掘进中的操作•7.掘进结束8.盾构操作原则•9.掘进基本参数10.联锁保护1.操作人员要求•盾构操作人员是掘进施工的核心，必须具有极强的责任心；•盾构操作人员必须经过专业培训；•盾构机操作人员必须经过安全培训；2.系统参数设定•a.泡沫系统参数设定•b.报警温度设定•c.盾构状态参数设定•d.盾尾密封油脂参数设定•e.注浆压力值设定a.泡沫系统参数设定•应根据工程地质的具体情况设定泡沫的比例•泡沫剂的发生率等参数应根据泡沫剂供货商的要求设定，若泡沫参数在调试时设定完成后不经同意不能更改。•半自动模式下，设定泡沫发生率、泡沫流量•自动模式下，设定百分比b.报警温度设定•各液压系统的报警温度调试时已经设定好，严禁随意更改报警温度c.盾构状态参数设定•刀盘最小转速，当刀盘小于此转速时推进系统不能工作；•主驱动最大工作压力，当达到此压力时刀盘自动停止转动。刀盘脱困时设定得高一些；•超挖刀伸出角度和缩回角度，由土木工程师确定；•铰接油缸最小和最大行程，当达到最小行程时盾构掘进自动停止，铰接油缸应放松，当达到最小行程时，铰接油缸应收回；•螺旋输送机后门的最小开度；•螺旋输送机的最大工作压力，当达到此压力时螺旋输送机停止工作。d.盾尾密封油脂参数设定•行程控制模式下的冲程数•压力控制模式下的最大压力，阀工作等待时间，最大动作等待时间e.注浆压力值设定•在土木工程师的要求下设定注浆系统的起始压力及终止压力3.开机准备开机前主要检查风、水、电、液、出碴系统以及盾构的状态和参数。•检查空压机运行是否正常，压缩空气管路是否泄漏；•检查隧道通风是否正常；•检查延伸水管、电缆是否正常，拖行区域是否畅通；•检查循环水压力、温度是否正常；•检查电压是否正常；•检查滤清器是否正常(PLC中是否有报警)；•检查油箱油位是否正常；3.开机准备•检查皮带机、皮带是否正常；•检查碴车是否已准备就绪；•检查油脂准备是否充足；•检查泡沫剂准备是否充足；•检查注浆系统是否已准备好并运行正常；•检查后配套轨道是否正常；3.开机准备•检查盾构操作面板状态：螺旋输送机前门开启、螺杆伸出，管片安装按钮应无效，无其它报警指示；•检查VMT导向系统工作是否正常；•盾构掘进所需要的相关参数，如掘进模式，土仓压力，线路数据，注浆压力等；•记录有关盾构掘进的参数；•若需要则根据土木工程师和机械工程师的指令修改盾构机参数；•根据工程要求选择盾尾油脂密封的控制模式，即选择采用行程控制还是采用压力控制模式4.开机•检查是否存在当前错误报警，若有，首先处理；•将面版的螺旋输送机转速调节旋扭、刀盘转速调节旋扭、盾构机推进速度旋扭等调至最小位；•启动冷却水泵(coolingwater)、循环泵(filtercircuit)，并注意泵启动时声音及振动等是否正常，以下各个泵启动时均需注意其启动情况；•启动润滑脂泵(lubricationpump)、齿轮油泵(gearoilpump)；•启动补油泵(feedpump)、控制油泵(steeringpump)；4.开机•启动三个主驱动泵及螺旋输送机驱动泵(cutterdrive1,2,3&screwconveyor)；•启动推进泵(pushpump)及辅助泵(auxiliarypump)；•启动主轴承密封油脂泵；•启动盾尾密封油脂泵，并选择自动位，如果实际需要可选择手动位；•至此，盾构的动力部分已启动完毕。5.掘进•启动皮带机•启动刀盘–选择刀盘的转速档位；–根据VMT显示的盾构自转状态选择刀盘转向；–按下刀盘启动按扭，并慢慢调节刀盘转速旋钮，使刀盘转速逐渐增大，并稳定工作；–严禁旋转旋钮过快，以免造成过大液压冲击，注意主驱动压力变化，若刀盘停转，先把SPEED旋钮旋至最小再重新启动；5.掘进•启动螺旋输送机–慢慢开启螺旋输送机的后仓门–启动螺旋输送机，并逐渐增大螺旋输送机的转速•选择手动或半自动方式启动泡沫系统•按下推进按钮（ADVANCE）开始掘进，并根据VMT屏幕上指示的盾构机姿态调整四组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（ADVANCESPEED）；6.掘进中的操作•掘进时应有一人随时巡检盾构机各种设备的状态，如泵站噪声情况，液压系统管路是否渗漏，油脂及泡沫系统原料是否充足，轨道是否畅通，注浆是否正常等•主司机应时刻监视螺旋输送机的出渣情况，根据VMT调整盾构的姿态•a.土仓压力调整b.掘进方向控制•c.盾构自转的调整d.铰接油缸操作•e.超挖刀的操作f.泡沫系统操作•g.盾尾油脂密封操作a.土仓压力调整•如果开挖地层自稳性好采用敞开式掘进，不用调整压力；•地层有一定的自稳性而采用半敞开式掘进，则注意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，根据指令控制土压；•地层稳定性不好或有较大的地下水时，采用土压平衡（EPB）模式。此时需根据地层的差异来保持不同的土压，具体压力值由土木工程师决定，但最大土压值不能大于3bar，否则有可能损坏主轴承密封；a.土仓压力调整•若土压过大时可采取以下措施来降低：–增加螺旋输送机的转速，加快出渣速度–适当降低推进油缸的推力–降低泡沫和空气的注入量–适当的排出一定量的空气或水•若压力过小时可采取以下措施来增大：–降低螺旋输送机的转速，降低出渣速度–适当增大推进油缸的推力–加大泡沫和空气的注入量a.土仓压力调整•土压是通过几种方法的综合运用来调整的，需要综合考虑对施工的影响，如掘进速度、管片保护以及是否会发生喷涌等。一般有以下几种影响：–长时间降低螺旋输送机转速，可能使掘进速度下降；–过量注入泡沫可能发生喷涌，过少则刀盘扭矩增加；–推进力过大有可能损坏管片，过小则无法正常掘进b.掘进方向控制•掘进方向是通过控制推进油缸的推力来进行调节的。•调节各组推进油缸推力的影响是：左侧大于右侧，盾构自左向右摆；下侧大于上侧，盾构自下向上摆，依次类推；•为保证铰接密封、盾尾密封工作良好，以及保护管片，在调向的过程中不能有太大的趋势，一般在VMT上显示的趋势值（trend）不应大于10。•大多情况下，盾构应保持稍向上的趋势，以防止盾构因自重而产生低头现象。•在软硬不均的地层中，盾构会向软的地层偏转，此时要不断调整各组油缸的推力，控制好掘进的方向。c.盾构自转的调整•当盾构在较硬的地层掘进，或盾构本身震动大时，盾构自转比较严重•为保证掘进过程中管片良好的受力状态，盾体在VMT上显示的转动值（rotate）不应大于10•可使用稳定器和调节刀盘的转向来控制盾体的自转。•改变盾构刀盘转向按以下操作：–先停止掘进，将刀盘转速调至零，停止刀盘，重新选择刀盘转向，启动刀盘，并逐渐增大刀盘转速•当稳定器不用时使，要及时缩回。d.铰接油缸操作•铰接油缸的作用是让盾构能很好的适应曲线掘进以及盾构的蛇行前进•当旋扭在PULL位时盾尾缩回，处于HOLD位时铰接油缸处于锁定位，处于RELEASE位时铰接油缸处于浮动位，此时盾尾自动调整姿态•一般情况，旋扭处于HOLD位•当盾尾间隙很小时，可考虑在一段时间内将旋扭置于RELEASE位e.超挖刀的操作•当盾构在转弯半径小的曲线上时，有可能用到超挖刀。•使用超挖刀时，先启动超挖刀泵，然后选择超挖刀控制旋钮到自动位，即可按照预先设定的值进行工作。•停止时先选择手动位，把超挖刀缩回，然后再停止超挖刀泵。f.泡沫系统操作•泡沫系统有三种操作模式，即自动、半自动、手动•当地质条件比较理想时可以采用自动模式，一般采用半自动或手动模式。•操作司机根据盾构机综合参数如刀盘扭矩、土压及出碴情况等，可对泡沫剂和空气的流量进行手动调节，当掘进结束时停止泡沫系统。g.盾尾油脂密封操作•一般情况下进行自动注脂•当盾尾油脂密封在手动位时，可以对各个位置的注脂点进行有选择性的手动注脂•在注浆压力大，地层水压大的情况下，有时需要用手动方式加强注脂7.掘进结束•当掘进结束时，按以下顺序停止掘进：–停止注入泡沫、水、空气–停止推进（注意按要求保持停机时的土压）–逐步降低螺旋输送机的转速至零，停止螺旋输送机–关闭螺旋输送机后仓门–停止皮带机7.掘进结束–若刀盘扭矩较大，则可持续转动刀盘，在扭矩降低至一定程度时，减小刀盘转速至零，停止刀盘，这样有利于下次刀盘启动–若马上安装管片，可以暂不关闭推进泵和辅助泵，并启动管片安装机泵，按下管片安装按钮–依次停止主驱动泵、螺旋输送机泵、补油泵、控制泵、润滑脂泵、齿轮油泵、主轴承注脂泵、盾尾密封–通知有关人员进行下一工序的工作8.盾构操作原则•为保证质量和安全，必须做到：注浆不能保证时不能掘进；没有方向测量时不能掘进；严格执行土木工程师提出的土压指令，控制每个掘进循环的出土量，出土量突现异常时要马上报告，及时分析处理。•严格执行盾构的各种安全操作规程•非操作人员严禁操作盾构9.基本掘进参数对于以下掘进参数，会在后面的章节详细说明，在此只略为介绍•a.刀盘扭矩•b.刀盘转速•c.推进力大小•d.螺旋输送机扭矩•e.铰接行程10.联锁保护设备系统现象原因分析主驱动系统主驱动不能启动1.冷却水泵未启动2.循环泵未启动3.补油泵未启动刀盘驱动不能启动1.刀盘驱动钥匙开关未打开2.润滑油泵未启动3.主轴承密