复合式盾构机盾构掘进作业指导书【合集】3

北京地铁四号线颐和园龙背村区间盾构机作业指导书14 盾构掘进施工作业指导书175 【大石站汉溪站市桥站（北段）】区间盾构工程盾构掘进施工作业指导书316 盾构掘进作业指导书357 盾构施工作业指导书418 盾构掘进作业指导书55北京地铁四号线颐和园龙背村区间盾构机作业指导书 编制人： 欧 国 辉 审核人： 批准人： 中铁一局集团有限公司北京地铁四号线第二十标段项目经理部二00五年六月目 录一、盾构机操作前的准备工作3二、操作顺序3三、停机顺序4四、管片拼装模式4五、操作中应注意的问题4六、盾构机特殊地段掘进技术 61、盾构机出洞时掘进 62、砂卵石地层掘进73、硬岩掘进74、盾构机过人工湖掘进 85、盾构机在小半径曲线中掘进96、盾构机出洞时掘进 9七、控制室中的控制面板 107 . 1 马达启动 107 . 2 螺旋输送机 117 . 3刀盘、超挖刀 127 . 4 推力油缸 137 . 5 铰接油缸 147 . 6 盾尾密封 157 . 7 泡沫装置 157 . 8 皮带输送机 167. 9油温显示 177. 10 灌浆 177 . 11 通用 17八、 就地控制面板188. 1 拼装机控制台 188 . 2 喂片机控制面板 198. 3 泥浆灌注的控制面板 198. 4 维修面板锁 / 刀盘 208 . 5 螺旋输送机的维修面板 208 . 6 皮带输送机的维修面板 218 . 7 紧急停车开关 228 . 8 管片起重机 22盾构机操作指导书一、盾构机操作前的准备工作开机前应确认无人停留在盾构机的危险区域，（如皮带机等区域），无人对盾构机进行维修。检查PLC监控系统是否有故障显示。检查所剩高压电缆、水管及钢轨是否足够推进下一环。检查外循环水泵是否打开，油脂、泡沫、膨润土等辅助材料是否充足，渣斗是否准备好。 二、操作顺序1、使测量系统（VMT）处于“advance”掘进模式，再依次按下下列泵的“start”键。“cooling water”“compress”“filter circuit” “lubrication pump” “gear oil pump” “cutter head drive 1” “cutter head drive 2” “screw conveyor pump” “auxiliary hydraulics” “push pump” “tailskin sealing compound（automatic）”2、启动“cutterhead start”模式下的“step1（慢速）”或“step2（快速）” “left或right” “start”。同时启动泡沫系统（“semi ”模式。） 3、地层较软需要建压时，如土仓压力过高，则依次按下“belt conveyor”中的“start ”键“rear gate”中的“open”键“screw conveyor”中的“start”键，进行出土以减降低土仓压力。在掘进中保证土压平衡，使最顶部土压传感器的压力与掘进面地层压力接近。若压力过小，则先按“advance”掘进键，待压力升高到一定值后再出土。若压力适中，则二者同时进行。地层较硬不需要建压时，则可按出土程序出土。三、停机顺序当掘进完成后，先把螺旋输送机的转速调节旋钮旋至零位。再按下“stop”键，接着按下“belt conveyor”的“stop”键 “rear gate ”的“close”键，然后按照与开机时的相反顺序停机。 四、管片拼装模式首先使测量系统“VMT”窗口处于“ring build”模式，再依次按下以下部件的“start”键即可进行管片的拼装工作。“filter circuit” “auxiliary hydraulics” “erector pump” “push pump” “segment build”注：为保持隧道内的通风性，“secondary ventilation”应处于常开状态。五、操作中应注意的问题 1、操作人员在操作盾构机时，要集中精力，密切注视操作面板上及PLC监控系统中的参数变化。2、若土压过大，则可通过增大螺旋输送机的转速或降低推进速度，以减小土压，防止地表隆起。反之亦反。3、若出土过干硬，通过以下方法调节：根据土质不同程度可以向土仓和刀盘面加泡沫、膨润土或水。原则上要求四个泡沫管处在打开状态，保证泡沫管畅通。应根据出土的情况调整泡沫的比例。4、若土质松软或过稀，应减少水的用量，并降低泡沫的比率，增大推进速度。5、推进过程应注意观察铰接油缸的行程，其限制一般控制在10-140mm之间，当14个铰接油缸其中任何一个的行程超过限值时，盾构机自动停止。一般铰接最好控制在70mm左右，同时四组铰接油缸行程不要差别太大。当行程大于100mm，应把“articulation cylinder”中的旋钮放在pull方向；当行程小于30mm时，旋钮放在“Release”位置，最后再恢复到“hold”的位置。注：在一般的情况下，旋钮位置一般保持在“hold”位置。6、在掘进时有时由于铰接油缸的四组行程某一组行程指示来回闪动，导致推进停止，这时可使旋钮放在“release”位置直到稳定为止。7、掘进前，若皮带机不能启动（即红灯“stop”键亮），此时要检查皮带机的紧急停车是否在复位的状态。8、掘进过程中，若全站仪找不到目标，则要检查棱镜或激光标靶是否移动或泥巴粘在上面。9、在启动螺旋输送机或刀盘转速时，应将其速度旋钮至零位后启动。10、在掘进过程中要求四组千斤顶行程差控制在40mm以内。11、在拼装管片时，复位功能键（Reset）有时不能正常工作（即LED灯灭），导致管片拼装工作不能正常进行。此时若按下“Reset”键后仍不能复位。此时要关闭背式控制面板上的开关片刻，再打开它，待面板上的绿色闪烁灯亮后，按下其旁的键。然后再按下控制室内的“Reset”键，一般情况下能使其恢复工作。12、为了保持盾尾密封的良好性，在掘进完成后，一般采用人工注脂方法对盾尾进行注脂。13、在掘进过程中，刀盘转向依据测量系统（VMT）窗口中的滚动角（Roll）来确定：“Roll”为正值，刀盘右转；“Roll”为负值，刀盘左转。应控制在正负6范围之内。水平垂直控制在正负30以内，趋向控制在正负3以内。14、在增大或减小千斤顶压力时，应缓慢的调节其值，不应过快的增大或减小其值。四组油缸的推力要求不要差别太大。15、盾构机在掘进过程中出现问题，一般先看F6查看故障原因，然后再查电器图纸，找到具体故障。16、在掘进完成后，一般要对土仓内的土搅拌35分钟，以便其土压保持稳定，形成一层保护膜。17、每次停机时间超过6个小时，应建好土压，并在注浆完后每2个小时，将盾构机向前推进50100mm，掘进过程中不进行注浆和出土。六、盾构机特殊地段掘进技术1、盾构机始发在PLC面板内设置刀盘最低转速为0，在刀盘未通过橡胶帘布前，严禁刀盘转动。手动循环加注盾尾油脂，避免尾刷与管片干摩擦而损坏尾刷。委派专人对反力架与托架进行监视，并与监视人员保持通讯畅通。刀盘通过橡胶帘布时，推进速度要慢，各组推进油缸行程要保持一致，并派专人监视扇形压板和橡胶帘布，如果发现扇形压板松动、固定压板的钢丝绳太紧或橡胶帘布被刀盘卡住时，应立即停止推进，待处理好后再推进。严禁刀盘通过橡胶帘布时转动刀盘。盾构机上导台时，要保持趋向为正，严禁盾构机栽头。切口环通过橡胶帘布后，可转动刀盘，但转速不宜太大。当刀盘进入洞门素混凝土时，要以小推力、低转速推进，推进速度不宜太快，并加注适量泡沫及膨润土来降低刀盘温度。切口环进入洞门后，即可利用土压平衡模式向前推进。当尾盾进入橡胶帘布后，应建好土仓压力，进行注浆，待浆液注满洞门空隙后再往前推进。2、砂卵石地层掘进砂卵石地层掘进采用土压平衡模式掘进，刀盘转速控制在11.5转/分钟。定期、定量、均匀的压注盾尾油脂，确保钢丝刷密封油脂饱满。通过密封仓壁上注入机构向仓前土体内注入膨润土泥浆，必要时注入化学泡沫剂，以改善土体性状，阻止地下水渗透。推进中，推进速度要与注浆压力保持一致，1#、4#注浆孔压力小于2bar时，应降低推进速度，从而使注浆饱满，封堵管片后水源渗入密封仓。拼装管片时，拼装机每定位好一环管片，与之对应的千斤顶立即顶上，以防盾构机后退损害盾尾。保持盾构姿态的趋向为正，防止盾构机栽头。保证施工正常连续掘进，密切掌握最新的地面监测情况。3、 硬岩掘进 硬岩掘进采用敞开式掘进模式，刀盘转速控制在2转/分钟左右。当纠偏困难时，合理利用超挖刀和盾构铰接功能以达到纠偏效果。降低掘进速度，减小推力，保证盾体平稳。掘进过程中，有针对性的加注泡沫剂以减少刀盘扭矩，消除盾构旋转的外力因素。时常检查刀具磨损情况，在大推力小扭矩、出现大块岩石或滚动角变化异常时应停机，开仓检查刀具。根据岩石风化程度或出土的难易程度有针对性的施加泡沫，减小刀盘扭矩，便于掘进；增加掘削下来土体的和易性。利用降低推进速度、刀盘正反转等措施对盾构滚动角度进行控制。4、 盾构机过人工湖的掘进定期、定量、均匀的压注盾尾油脂，确保尾封密封严密，钢丝刷密封油脂饱满。砂层掘进采用土压平衡模式掘进，刀盘转速控制在11.5转/分钟，减小对地层的扰动。通过密封仓壁上注入机构向仓前土体内注入浓度高的膨润土泥浆和泡沫，以改善土体性状，减小刀具磨损量，阻止地下水渗透。推进中，要确保注浆压力及注浆量，防止地面的后续沉降，但注浆压力不要过大，以免引起地面的隆起。密切注视出土情况，若出现黑色淤泥、涌水量增大或出土量大时，应增加推力和土仓压力，加注浓度高的膨润土，提高推进速度，快速通过。每10环注一次双液浆，使隧道纵向形成间隔的止水隔离带，防止管片外侧横向贯通。连续掘进，争取不换刀，一次通过人工湖。与地面监测人员密切联系，并保持通信畅通，以快速应对地面的突发情况。出现喷涌时，关闭螺旋输送机出料门，并使盾构机适当向前推进，加注高浓度膨润土，待搅拌均匀后在缓慢边掘进边出土，始终保持土仓压力稳定。如果出现只出土不进尺时，应降低刀盘转速，停止出土，建好土仓压力，待对前方进行加固后再推进。5、盾构机在小半径曲线中掘进在未进入曲线前，提前开启铰接装置，预先推出弧形态势。将盾构机沿曲线的割线方向掘进，预偏量为3050mm，以减小管片因受侧向分力而引起的向圆弧外侧的偏移量。适当降低推进速度，在盾构机推进启动时，推进速度要以较小的加速度递增。推进时，要适当调整左右两组油缸的压力差，使曲线内侧油缸压力略小于外侧油缸压力，但纠偏幅度不要过大。在以上措施实施后还不能达到预期效果，应启用超挖刀进行超挖纠偏。6、盾构机出洞时的掘进 距离出洞20环时，用扁钢加工的连片加固管片，使管片整体受力，防止管片在出洞时松动下沉或偏移。距离出洞10环时，应停止掘进，在桥架处进行二次注浆堵水，待浆液初凝后再往前推进。刀盘距离出洞5环时，应减小推力，降低推进速度，派专人在洞门前方监视洞门情况，并与监视人员保持密切联系。刀盘快到素混凝土桩时，应再降低推进速度、推力和刀盘转速。刀盘进入素混凝土桩后，密切注视控制面板上的参数变化，在刀盘前方加注适量泡沫及膨润土来降低刀盘温度，加快出土速度，尽量将土仓内土出空。刀盘通过橡胶帘布时，停止转动刀盘，各组推进油缸行程要保持一致，并派专人监视扇形压板和橡胶帘布，如果发现扇形压板松动、固定压板的钢丝绳太紧或橡胶帘布被刀盘卡住时，应立即停止推进，待处理好后再推进。刀盘上接受托架前，应将姿态趋向调整为正，以便刀盘顺利上拖架。盾尾在出橡胶帘布前，应进行二次注浆，待洞门注浆饱满后再向前推进。七、 控制室中的控制面板71马达启动名称功能条件 / 过程马达启动油过滤冷却启动 / 停止启动和关闭液压油箱（桥架）的过滤器回路泵和冷却回路泵。条件：液压油箱中有足够的油量；对液压油冷却器有足够的冷却水供应和冷却水温度。冷却水启动 / 停止启动和关闭冷却水泵。拼装机启动 / 停止启动和关闭拼装机的液压泵。条件:过滤和冷却回路正在运行；拼装机没有紧急停车功能。润滑泵启动 / 停止启动和关闭用于螺旋输送机和刀盘驱动润滑的泵。 条件:在润滑油脂箱中有充足的润滑脂；中盾油脂桶未充慢。超挖刀启动 / 停止启动和关闭超挖刀液压装置 (在盾构中的单独装置)。条件:在液压装置中有充分的油位高度；没有紧急停车功能在起作用。通风启动 / 停止启动和关闭二次通风。条件:无紧急停车功能。空压机12 启动 / 停止启动和关闭空压机12条件:冷却循环水已打开；无紧急停车功能。推力泵启动 / 停止启动和关闭用于推力油缸的液压泵。条件:运行过滤器和冷却回路；无紧急停止功能。辅助液压装置启动 / 停止启动和关闭用于灌浆和辅助液压装置的液压泵。螺旋输送机启动 / 停止启动和关闭螺旋输送机的液压泵。齿轮油泵启动 / 停止启动和关闭齿轮油泵。条件:齿轮油腔内加有足够的油；对液压油冷却器有足够的冷却水供应和冷却水温度。刀盘驱动1 2启动 / 停止启动和关闭用于刀盘驱动装置的液压泵。条件:运行过滤器和冷却回路；运行齿轮油泵；运行脂润滑泵。72螺旋输送器名称功能条件 / 步骤土压平衡式盾构、闸门、探测器土压 1 5 巴显示挖掘舱中在不同标高用土压传感器记录的土压。 螺旋土压背压巴显示 / 螺旋输送机土压背压。条件:运行过滤和冷却回路；运行螺旋输送机泵；运行输送机皮带；没有紧急停车功能在起作用。关闭进料门的程序：缩回螺旋输送机的螺旋轴； 关闭进料门。过载限制阀信号灯。低压信号灯。探测器 延伸 / 缩回螺旋输送机的延伸和缩回探测器出料门 开 / 关打开和关闭出料闸门。进料门 开 / 关打开和关闭进料闸门出料门的行程MM螺旋闸门的开启显示。 名称功能条件 / 步骤螺旋输送机输送按压该开关选择出土模式。条件:运行过滤和冷却回路；螺旋输送机工作；辅助液压装置泵工作；皮带输送机工作；没有紧急停车功能在起作用。步骤 / 输送:把速度电位计调整到“0”；按压启动键；用电位计在0 MAX之间调整速度；按压 “0” 键停止旋转。步骤 / 反转:把速度电位计调节到“0”；按压反转键；用电位计在0MAX之间调整速度；按压“0” 键停止旋转。0按压开关 “0”停止螺旋输送机。反转螺旋输送机反方向旋转。速度0 max在 0 MAX之间调整速度。速度1 / MIN显示螺旋输送机的转速。扭转压力巴显示螺旋输送机的液压泵驱动装置的压力。螺旋输送机操作 / 维修把钥匙开关旋转到“操作”位置，使用正常工作模式。把钥匙开关旋转到“维修”位置，使用维修模式。维修指示灯打开。在“操作”位置，输送机面板上“维修”位置的钥匙开关必须调节到控制室的位置。 在“维修”位置，启用螺旋输送机本身面板的维修操作。参阅 4.2.2.5的说明。73刀盘, 超挖刀 名称功能条件 / 步骤刀盘速度(0MAX)在0 MAX之间调整速度。条件:运行过滤和冷却回路；运行齿轮油泵；刀盘驱动装置1和2工作；脂润滑正在运行；控制室面板的条件操作起作用。步骤:启动旋转1档或2档的预选择； 启动向左或向右的旋转运动的选择；把速度电位计调节到”0“；推启动键。使用电位计速度在0 MAX之间调整速度；按停止键关闭刀盘旋转。速度1 / MIN显示刀盘驱动装置的速度。扭转压力巴显示刀盘驱动装置液压泵的压力。1档 / 2档1档 或2档的预选择。向左 / 向右向左、向右旋转方向的选择。启动 / 停止启动或停止刀盘的旋转。刀盘 操作 / 维修把钥匙开关旋转到“操作”位置，使用正常工作模式。把钥匙开关旋转到“维修”位置，使用维修模式。维修指示灯打开。在“操作”位置，刀盘驱动装置面板上“维修”位置的钥匙开关必须调节到控制室的位置。 在“维修”位置，刀盘驱动装置本身的维修面板启用。参阅 4.2.x.x的说明。密封润滑脂泵启动 / 停止启动或关闭HBW密封脂泵。名称功能必要条件 / 步骤超挖刀缩回 / 伸出缩回或伸出超挖刀 。条件:超挖刀泵打开74推力油缸名称功能条件 / 步骤推力油缸前进 速度MM / MIN0MAX显示推力油缸的前进速度；在0 MAX之间调节前进速度 。油缸压力A D巴0MAX显示A D组推力油缸的油压；在0 MAX之间调节A D组推力油缸的油压。行程A DMM显示A D组推力油缸的行程。推进选择“推进”模式在“推进”模式下，推力油缸专门用于隧道掘进机的推进。通过控制室中的面板进行操作。 条件:运行过滤和冷却回路；刀盘驱动装置启动；运行推力油缸泵；达到刀盘设置的最小旋转速度。步骤:把电位计调整到 “0“ ；按“ 推进”键；用电位计在0 MAX之间调整推力油缸的速度； 用电位计在0 MAX之间调整推力油缸的压力；按“0”键停止前进。管片安装选择拼环模式必要条件:过滤和冷却回路正在运行；推力油缸泵正在运行。0停止推进75铰接油缸名称功能条件 / 步骤铰接油缸铰接油缸 2, 5, 10 和 13的行程 MM显示铰接油缸的行程。铰接油缸的压力BAR显示盾构铰接油缸的油压。保持 / 牵拉 / 释放旋转开关：旋转到保持铰接油缸压力的位置旋转到“牵拉”位置，向着盾构方向牵拉尾盾。旋转到“释放”位置，释放铰接油缸中的压力。76盾尾密封名称功能条件 / 步骤盾尾密封启动 / 停止( I 0 )启动和关闭润滑油脂泵。油脂桶用空用LED显示润滑油脂桶是空的。1.62.1 2.6按开关 / 选择注脂管路前舱密封1.11.6和后舱密封2.1 2.6手动 / 自动旋转开关 / 在手动和自动模式之间选择。手动模式通过手动注入油脂密封盾尾。条件：油脂桶内有油脂循环水泵打开空压机打开。步骤：预选旋转开关至“手动”按键“1”通过按“1.1”到“2.6” 打开盾尾前区和后区的注脂点。按键“0”停止。自动模式通过油脂的压力和注入量控制油脂的加注条件；见手动模式的条件步骤：预选旋转开关至“自动”按键“1”按键“0”停泵压力显示前舱和后舱内各注脂点的压力77泡沫装置名称功能条件 / 步骤泡沫装置手动空气调节启动 / 停止1 4 / +/-液体泵启动 / 停止1 4 / +/-按开关以手动模式调节空气和液体。条件：足够的供水和供压缩空气步骤：预选键“手动”选择键“启动1-4 / 空气调节选择键“启动1-4 / 液体泵调节控制1-4号管路空气和液体流量（当前流量在显示屏上显示）。半自动按开关以半自动模式调节空气和液体。开始拼环时泡沫装置自动停止,然后操作者可以再启动。条件：足够的供水和供压缩空气步骤：在显示屏选择相应的1-4泡沫管路预选键“半自动”输入FER（泡沫膨胀速率）值当拼环模式启动时，泡沫装置自 动停止自动按开关以自动模式调节空气和液体。自动模式可使泡沫的加量自动地适应前进速度。通过泡沫装置与推进速度的关联，当停止推进（如拼环）时泡沫装置可自动停止，而打开推进模式时可再启动。条件：足够的供水和供压缩空气步骤：显示选择相应的1-4泡沫管路预选键“自动”输入泡沫发生装置上泡沫加注总 量的分布显示输入的FER和FIR值根据前进速度启动和停止泡沫装 置。停止按开关停止泡沫加注。78皮带输送机名称功能条件 / 步骤皮带输送机起动/停止启动和停止皮带输送机渣斗装满 / 渣斗就位信号灯显示渣斗是满载或空载。受输送机皮带的操作面板控制。皮带运行 / 维修将键切换到运行状态，使用正常的工作模式。将键切换到维修状态，使用维修模式。维修指示灯亮。79油温显示名称功能条件 / 步骤油温显示油温 显示油温齿轮油刀盘泄漏油螺旋输送机冷却油油箱分别显示齿轮油、刀盘泄漏油螺旋输送机冷却油和油箱温度。旋转开关进行选择。710注浆名称功能条件 / 步骤注浆运行指示灯显示正在注浆低压指示灯显示注浆压力低连接后援系统 盾构指示灯显示后援系统与盾构的连接。711通用名称功能条件 / 步骤通用紧急停止紧急停止按钮 / 切断机器的总开关步骤:该开关仅用于紧急情况检查灯按开关以检查所有控制面板上灯的好坏复位按开关后紧急复位蜂鸣器按开关拼环完成八、就地控制面板81拼装机控制面板名称功能条件 / 步骤拼装机面板紧急停车紧急停车 / 关闭拼装机的液压泵步骤:该开关只能在紧急情况下使用。拼装机头/翻转（蓝色） 翻转 （红色）转动（蓝色） 转动 （红色）按该开关，拼装机头翻转到蓝色或红色一边；按该开关，拼装机头转动到蓝色或红色一边；必要条件:过滤和冷却回路正在运行；在控制室中启动建环模式；推力油缸的泵正在运行；辅助液压装置的液压泵正在运行；无紧急停车功能。喂片机 / 上/下/前进 / 缩回按该开关，喂片机上升/下降喂片机前进/缩回前进 / 缩回旋转 兰色 / 旋转 红色操纵杆 / 伸出或缩回移动框架操纵杆 / 将旋转框架移到兰色或红色伸出 / 缩回 可伸缩装置（蓝色）伸出 / 缩回 可伸缩装置（红色）操纵杆 / 拼装机可伸缩装置缩回和伸出到蓝色的一边。操纵杆 / 拼装机可伸缩装置缩回和伸出到红色的一边。必要条件:过滤和冷却回路正在运行；在控制室中启动拼环模式；推力油缸泵正在运行辅助液压装置的液压泵正在运行；无紧急停车功能。爪子打开两个按钮同时按，打开爪子爪子闭合按该按钮，关闭爪子。整圆器调节器旋转开关，选择油缸1,2 或1+2整圆器调节器伸出整圆器调节器缩回按按钮伸出或缩回整圆器的所选油缸。拼环完成提示提示控制室拼环已完成，可以向前推进该开关仅限于拼环结束时用。推进油缸控制启动/停止启动/停止推进油缸就地控制推进油缸1#16#控制1#16#推力油缸的伸出/停止/回缩条件:过滤和冷却回路正在运行；在控制室中启动拼环模式；推力油缸泵正在运行无紧急停车功能。82喂片机控制台名称功能条件 / 步骤喂片机向上 / 向下利用喂片机向上/向下移动管片。条件辅助油路打开；无紧急停车功能。前进 / 回缩前进/回缩喂片机输送管片。翻转/放下翻转/放下用于支撑整圆器的支撑板。名称功能条件 / 步骤输送机支架向上 / 向下保持（不激活）张紧 / 释放张紧/释放喂片机与中盾的连接。条件辅助油路打开；无紧急停车功能。名称功能条件 / 步骤后援系统 - 盾构的联接牵拉 / 释放牵拉或释放盾构和后援系统之间的连接。条件辅助油路打开；无紧急停车功能。紧急停车关闭辅助装置的液压泵。83砂浆灌注的控制面板名称功能条件 / 步骤砂浆灌注A 1 A 4行程计数器显示每个注浆泵的注浆次数。条件:过滤和冷却回路正在运行；注浆液压泵正在运行。无紧急停止功能。压力 1 4bar显示每个注浆管路的当前注浆压力。A 1 A 4启动 / 关闭启动和关闭注浆泵。A 1 A 40MAX用电位计调节注浆管路的流量。手动 / 0 / 自动在自动/停止/手动之间选择注浆模式。自动启动 / 关闭启动/关闭自动模式。砂浆搅拌器启动 / 停止启动和关闭砂浆搅拌器。液压马达启动 / 停止启动和关闭用于注浆的液压泵。紧急停车关闭注浆泵。步骤：该开关仅用于紧急情况84刀盘维修面板名称功能条件 / 操作刀盘维修维护 / 维修维护开关防止刀盘意外启动。把维护开关旋转到维护位置，并用锁进行保护；维修指示灯亮。维修当处于维护模式时，指示灯亮控制室 / 就地控制利用钥匙开关在控制室和维修面板之间进行选择。条件:润滑油脂泵正在运行；齿轮油润滑正在运行；过滤和冷却回路正在运行；没有紧急停车功能正在起作用。步骤:在控制室中把刀盘钥匙开关转动到维修位置；把钥匙从控制室中取出；利用在本身面板位置的钥匙开关，启动维修面板；通过钥匙开关向左或向右选择旋转方向 。旋转 向左 / 向右刀盘向左或向右旋转。液压装置操作LED / 当刀盘液压装置起作用时，指示灯亮。紧急停车紧急停车开关 / 关闭刀盘驱动装置的马达。步骤：该开关仅用于紧急情况85螺旋输送机的维修面板名称功能条件 / 操作螺旋输送机的维修维护 / 维修维护开关 / 防止皮带输送机意外启动。步骤:把维护开关旋转到维护位置并用挂锁保护。SERVICE（维修）指示灯亮。维修当维护模式启动时，指示灯亮。控制室 / 就地用钥匙开关在控制室和维修面板之间选择操作。条件:过滤和冷却回路正在运行；螺旋输送机泵正在运行；附属液压泵正在运行；皮带输送机正在运行；没有紧急停车功能正在起作用。步骤:把控制室中的螺旋输送机开关转动到维修位置；把控制室中的钥匙取出；利用在位置就地的钥匙开关，启动维修面板。通过伸出 或 缩回键，选择旋转方向液压操作LED / 当螺旋输送机液压装置起作用时，指示灯亮。输送 / 反转按开关选择输送或反转出料门打开 / 关闭按开关打开 / 关闭出料门进料门打开 / 关闭按开关打开 / 关闭进料门伸缩伸出 / 缩回按开关来伸出 / 缩回螺旋输送机紧急停车紧急停止开关 / 关闭以下部件：螺旋输送机皮带输送机步骤：该开关仅用于紧急情况86皮带输送机的维修面板名称功能条件 / 操作皮带输送机的维修维护 / 维修维护开关 / 防止皮带输送机意外地启动。步骤:把维护开关旋转到维护位置并用挂锁保护。SERVICE（维修）指示灯亮。维修当维护模式启动时，指示灯亮。控制室 / 就地用钥匙开关在控制室和维修面板之间选择操作。条件:没有紧急停车功能起作用。步骤:把控制室中的皮带输送机开关转动到维修位置；把控制室中的钥匙取出；利用在位置就地的钥匙开关，启动维修面板。通过输送 或 停止键，选择皮带输送机的状态渣斗待装按开关 / 当运输车待装时控制室内的LED 亮渣斗装满按开关 / 当运输车装满时控制室内的LED 亮皮带输送机输送 / 停止按开关启动 / 停止皮带转动紧急停止紧急停止开关 / 关闭皮带输送机步骤：该开关仅用于紧急情况皮带输送机的维修紧急停止紧急停止开关 / 关闭皮带输送机步骤：该开关仅用于紧急情况87紧急停车开关名称功能必要条件 / 操作紧急停车紧急停车在台车1、 2和4立柱上，紧急停车关闭整个隧道掘进机。步骤：该开关仅用于紧急情况88管片吊机名称功能条件 /操作管片吊机紧急停车紧急关闭管片吊机。故障当存在故障时，该指示灯亮。紧急停车复位在紧急停车之后，启动该开关用于复位。1, 1+2, 2转换启动管片吊机吊钩1 或 吊钩1+2 或 吊钩2向上 / 向下吊机升高/降低。前进 / 后退使管片吊机向前/向后运动。4 盾构掘进施工作业指导书1. 适用范围适用于在不同地层中采用复合盾构或土压平衡盾构机施工的城市地铁、铁路、公路、水工隧道等地下工程。2.作业准备2.1内业技术准备 开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸。澄清有关技术问题，熟悉标准和现场环境状况。 根据设计和标准要求，结合现场所实际情况，编制实施方案。 根据不同地段的工程水文地质情况，确定掘进推力（P）、掘进扭矩（T）、刀盘转速（R）以及由此控制的掘进速度（v) ，确定满足掘进速度下的螺旋输送机的转速（r）、注浆速度（q）和注浆压力（P）等掘进参数。 制订施工安全保证措施，提出应急预案。 对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备 作好施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。 对各类机具设备性能进行逐级检查验收，以满足施工要求。3.技术要求3.1复合盾构掘进施工应保证连续可控，各子系统同时运转、各配套工序有序进行，且要求达到施工速度快。3.2掘进施工应能适应不同地层，并可以根据不同地层的特点灵活地选择掘进模式与掘进参数，以满足高效率、低成本的目标。3.3通过掘进参数的调整，能有效控制地层沉降，确保施工及地面建（构）筑物的安全。3.4注浆时，既要保证对管片背后环向空隙的有效充填，防止因注浆压力过大而引起地表隆起或破坏管片结构。注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度是相对应或协调。注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制标准。3.5补充注浆一般采用水泥-水玻璃双液浆。注浆实施前，通过注浆孔（管片吊装孔）钻孔，钻孔伸人围岩2.0m，以便同时对周围岩体进行补充加固，确保管片与围岩的稳定。注浆以压力控制为主、注浆量为辅控制注浆施工。当压力达到设定值时一般可停止注浆。3.6泡沫的注入量按开挖方量及渣土实际情况计算，并根据施工情况及时进行优化。4.施工程序及工艺流程4.1施工程序4.1.1敞开式掘进模式（OPEN) 盾构机切削下来的渣土进入土仓后即被螺旋输送机排出，土仓内仅有极少量的渣土，土仓基本处于清空状态，掘进中刀盘和螺旋输送机所受反扭矩较小。由于土仓内无压力，所以不能支撑开挖面地层和防止地下水渗人。该模式适用于能够自稳、地下水少的地层。 图1 敞开式掘进模式原理示意图4.1.2半敞开式（SEMI-OPEN) 半敞开式又称为局部气压模式。掘进中土仓内的渣土未充满土仓，尚有一定的空间，通过盾构保压系统向土仓内输人压缩空气与渣土共同支撑开挖面和防止地下水渗入。该掘进模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层，其防止地下水渗人的效果主要取决于压缩空气的压力。图2 半敞开式掘进模式原理示意图 4.1.3土压平衡模式（EPB)土压平衡模式是将刀盘切削下来的渣土充满土仓，通过推进操作产生与掌子面土压力和水压力相平衡的土仓压力来稳定掌子面地层和防止地下水的渗人。该模式主要通过控制盾构推进速度和螺旋输送机的排土量来产生压力，并通过测量土仓内的土压力来随时调整盾构推进速度和螺旋输送机的转速，控制出渣量。该掘进模式适用于不能自稳的软土和富水地层。图3 土压平衡式掘进模式原理示意图4.2施工工艺流程（见图4)5.施工要求5.1盾构掘进根据不同地段的工程水文地质情况，确定掘进参数。在施工期间，对掘进参数进行动态管理，结合地面监测反馈信息及时进行分析总结，再对掘进参数进行优化。5.1.1不同掘进模式的掘进参数选择 稳定地层的盾构掘进参数在稳定地层中盾构掘进可采用敞开式。为控制因地下水的流失造成较大的地表沉降，有时要建立局部气压，这时则采用半敞开式模式掘进。图4 施工工艺流程图主要掘进参数的选择推力的大小决定刀具的贯人度，推力越大，刀具的贯人度越大，刀刃间破裂的岩块就大。刀具的贯人度不宜大于15mm，推力8001200t。对于脆性岩石（如花岗岩、砾质砂岩、大理石等）高转速破岩更为有利，刀盘转速一般为35rpm ，而对于韧性岩石（如页岩、粉质砂岩等）刀盘转速不宜太高，刀盘转速一般为 23rpm 。在8、9号地层施工中，采用的刀盘转速为1.82.6 rpm，扭矩为300400tm掘进，掘进速度可达到2030mm/min。在工作面能够自稳，但节理裂隙发育而地下水不丰富的不均质岩层中掘进，一般采用较低的转速和较大的贯人度。在泥质、粉质砂岩中，如节理裂隙较发育，掘进时刀盘转速宜控制在1.01.5rpm ，推力可达到 800 1000t，掘进扭矩可维持在 400tm 左右，掘进速度可达到 3040mm/min。在节理裂隙发育的岩层中掘进，如果地下水比较丰富，此时应采用半敞开模式掘进或土压平衡模式掘进。半敞开模式的掘进参数中，渣仓内压力依据地下水压而确定。在隧道上覆岩土层厚度大于9m、地下水位位于地表以下1.02.0m 时，上部压力一般为1.21.5 bar ，推力调整为10001300t，其它掘进参数如扭矩、刀盘转速、排渣速度、注浆压力与此类地层中敞开式掘进一样。螺旋输送机转速在敞开模式中掘进，螺旋输送机的转速的调节是依据掘进速度和渣仓内压力传感器显示的压力进行调整，但不得低于5rpm 。在半敞开模式掘进中，螺旋输送机的转速的调节也是依据掘进速度和渣仓内压力传感器显示的压力进行调整，主要是要达到与掘进速度相匹配的出渣速度，同时要保证螺旋输送机出料口处不发生喷涌现象。同步注浆参数同步注浆的主要作用是尽早充填管片与围岩间的间隙，确保管片环获得早期稳定，改善管片环的受力条件，防止管片局部破损，有利于盾构掘进方向的控制。在稳定岩层中，盾构施工同步注浆的注浆压力控制在2.02.5kg/cm2。为了保证注浆的连续性，每环掘进前期的注浆压力宜稍低一点，后期注浆压力再提高到设计压力值。同步注浆的速度q(L/min）应与盾构掘进速度相匹配。如盾构开挖直径为6.3m ，管片环的外径为6.0m ，在稳定地层的每延米环形间隙注浆量为3.5m3 /m，由此可根据盾构掘进速度确定同步注浆的速度。稳定地层的盾构掘进参数主要掘进参数在不稳定地层中掘进，必须采用土压平衡模式掘进。该模式的掘进参数关键是渣仓内土压力值的确定。掘进推力的确定主要取决于破岩方式以及为稳定地层所需的土压力。在深圳地铁洪浪-兴东区间盾构工程中，不稳定地层（砾质粘性土和砂质粘性土）掘进建立的土仓压力为1.11.2kg/cm2，停机建立的土仓压力为1.21.4kg/cm2，压力波动控制在0.2kg/cm2，掘进推力约为10001200t之间；不稳定地层掘进的扭矩约为200300tm，刀盘的转速为1.41.6rpm。在实际施工过程中需要进行不断调整。在不稳定地层中盾构掘进的扭矩与转速的关系和在稳定地层中掘进一样，只能通过不断地调整刀盘转速达到使驱动扭矩满足掘进要求。渣土改良渣土管理是土压平衡掘进模式的关键管理要素。在掘进过程中，必须经常检查掘进速度与螺旋输送机出渣速度是否匹配。在土压平衡模式掘进中，渣土的性状（流动性和止水性）对盾构掘进影响很大，掘进中必须使用泡沫剂进行渣土改良，防止刀盘前方和渣仓内形成泥饼。每延米掘进的泡沫剂消耗量为24L/m 。其中：在8、9号地层掘进时泡沫剂的消耗量稍低，约为18L/m；在5、6、7号地层的泡沫消耗量约为28L/m。渣土稠度小于8cm时会形成泥饼。渣土稠度控制在1220cm时出渣效率较高，稠度大于25cm 时容易产生喷涌现象。同步注浆在不稳定地层中的掘进施工，壁后注浆的质量对盾构隧道的影响较大。施工中采用非惰性浆液同步注浆技术，浆液为水泥砂浆，并掺加了粉煤灰和稳定剂等材料。浆液初凝时间在48小时内可调，终凝强度大5Mpa。为了防止过大的注浆压力造成管片局部错台和损坏，非惰性水泥系砂浆的同步注浆压力不宜大于5kg/cm2，注浆压力一般控制在 23kg/cm2。在管片安装过程中，为保持注浆管路的畅通，可以适当地提高注浆压力，但注浆压力不得超过4 kg/cm2，由此可以保证注浆量不低于理论量的1.3倍。施工证明，采用上述参数进行非惰性浆液同步注浆对抑制地层下沉效果明显。软硬交错（互层）地层的盾构掘进参数在软硬互层地层中施工掘进参数变化较大，必须控制转速、适时地调整掘进推力。为了防止刀盘振动和刀具受力的过大波动，一般宜采用较低的转速1.0rpm左右，且贯人度不宜超过5mm。5.1.2掘进模式的转换敞开模式与半敞开模式的相互转换敞开式向半敞开式转换主要确保渣仓内能够保住气压，确保压缩空气不会通过渣土沿着螺旋输送机逃逸。渣仓内的渣土高度应高出螺旋输送札注料口的上部 23m ，即渣土高度应略为低子人仓密闭门的底部。掘进中需要不断地向渣仓内补充压缩空气，以稳定土仓压力。半敞开模式向敞开模式转换主要是要尽快地降低渣仓内的压力，同时降低渣仓内的渣土高度。因此，要加大螺旋输送机的转速，并将螺旋输送机出料口的开启度加大，以利于渣土的排出。即使是在敞开模式下掘进，也应在渣仓内保留一些渣土，否则螺旋输送机的出渣效率极低，通常应保持渣仓内的渣土高出螺旋输送机进料口约lm 的高度。敞开模式与土压平衡模式的相互转换敞开掘进模式向土压掘进模式转换的过程主要是要尽快建立所需的土压。一般先停止螺旋输送机出渣，使掘进切削下来的渣土尽快填充敞开模式掘进时渣仓内的空间，并使渣仓内的渣土受到挤压而形成土压支撑工作面，以保持工作面及地层的稳定。当渣仓内的土压达到掘进设计土压值后，再开启螺旋输送机进行排土出渣，并使出渣速度与土压掘进模式的掘进速度所切削下来的渣土量相平衡，以保持土压的稳定。土压平衡掘进模式向敞开掘进模式转换的关键是尽快降低渣仓内的土压力。主要技术措施为加大螺旋输送机的转速，以加大出渣速度而降低渣仓内的压力，同时有利于掘进切削下来的渣土能顺利地进人渣仓。半敞开模式与土压平衡模式的相互转换半敞开掘进模式向土压平衡掘进模式转换的主要目的是防止地下水渗人渣仓。在地层不稳定时，要提供足够的平衡压力，必须将渣仓内压缩空气所占住的空间用渣土替换。转换过程中，减小螺旋输送机的出渣速度，用增加的渣土来加大渣仓内的压力，使渣仓内的空气以逃逸的方式进人地层，从而建立土压平衡掘进模式。模式转换中如果发生喷涌现象，必须注意控制出料口的开启度，同时协调好螺旋输送机的转速，必要时可以停止螺旋输送机的转动进行掘进。土压平衡模式向半敞开模式转换主要是将压缩空气置换出渣仓上部的渣土，一般是缓慢加大螺旋输送机的转速以加大出渣速度，从而降低渣仓内渣土的高度。同时，向渣仓内注人压缩空气，以使渣仓内的最小压力不低于设计值，在空气与渣土的置换过程中，出渣速度要与掘进速度所切削下来的渣土量和注人压缩空气的量之和相匹配。5.1.3方向的控制与调整采用 VMT 隧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的偏差以及趋势。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。采用分区调整盾构推进油缸推力来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。但每环掘进时对盾构竖直和水平方向姿态的调整量不得超过 6mm，以避免管片受力不均匀而产生错台。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。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，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。在中微风化岩层段掘进时，必要时可伸出盾体上的两个稳定器来撑紧岩壁，减小推进时盾构震动，防止发生盾构机滚动偏差。5.1.4刀具更换刀具更换原则正确及时地更换刀具，可以减少刀具的非正常损坏及意外停机换刀时间，达到提高设备利用率、降低刀具损耗的目的。刀具更换应遵循“合理、批量、快速”的原则。“合理”原则刀具更换的“合理”原则主要有两方面：一是刀具类型与地质的适应性；二是刀具更换计划的合理性。刀具类型是否适应被掘进的地层岩性。在硬岩地层中掘进应以滚刀破岩为主，软岩地层中以刮刀和齿刀为主，施工中应根据地层性质选择刀具的配置，以确保刀具对地层的适应性和施工的可靠性。根据地质情况及刀具使用时间预估刀具磨损量，提出合理的刀具更换计划，正常磨损换刀的极限值：中心双刃滚刀25(20)mm，正滚刀25(20)mm ；边滚刀20(15)mm，括号内数字为实际换刀控制值。刀圈磨损应在可控范围内，保证刀盘和刀具的良好性能满足掘进要求，新旧刀具刀圈安装过渡合理，软岩地层控制在10mm内，硬岩地层控制在6mm内，防止刀具局部受力造成意外损坏。非正常损坏换刀：当滚刀挡圈断裂或脱落；滚刀刀圈断裂或偏磨：滚刀刀体漏油或轴承损坏；直齿刀、扇形刮刀断齿或脱落时应及时更换刀具。“批量”原则为了保证刀具破岩的效率，减少刀具更换频率，有计划地进行批量换刀，具体为边刀批量，正滚刀批量，中心刀批量，刮刀齿刀批量。“快速”原则由于刀具更换在近似密闭的仓内进行，前部为掌子面，地质的不可预测因素客观存在，为了保证换刀人员和机械设备的安全，采用快速有效的换刀。刀具更换方法当盾构机在硬岩或自稳能力较强的地段掘进时，因地层本身有自稳能力，不需要在土仓蓄压以提供额外支撑压力，这种情况下可在无压下直接进入刀盘作业。当盾构机在软岩、含水丰富地段掘进时，土层无自稳能力，必须由盾构机来提供使地层稳定的支撑压力（EPB)，这种情况下需采用带压进舱模式来进行土仓内的各项工作5.1.5运输方式洞内水平运输采用重载编组列车运输，编组列车长54.6m，由九节车辆组成，分别是一辆35t交流变频机车、五辆18m3矿车、一辆