盾構(gòu)操作PPT課件

1、 盾構(gòu)的操作包括許多方面的內(nèi)容。其主要的控制系統(tǒng)安裝在盾構(gòu)的主機(jī)控制室內(nèi)，其中包括了推進(jìn)系統(tǒng)、鉸接油缸、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)、螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、盾尾油脂密封、仿形刀、膨潤土等部分的控制，以及盾構(gòu)操作中主要參數(shù)的設(shè)置，所以說主機(jī)控制室內(nèi)的操作是盾構(gòu)操作的核心。要掌握盾構(gòu)主機(jī)的操作必須首先熟悉盾構(gòu)的各種操作面板，然后學(xué)習(xí)盾構(gòu)的相關(guān)操作知識后，才能真正的逐步掌握盾構(gòu)的操作技術(shù)。第1頁/共40頁 一，操作面板結(jié)構(gòu)介紹 二，操作面板功能介紹 三，盾構(gòu)機(jī)操作 四，盾構(gòu)機(jī)糾偏注意事項(xiàng)第2頁/共40頁 工業(yè)電腦界面簡介 工業(yè)電腦啟動(dòng)后會自動(dòng)運(yùn)行一個(gè)預(yù)先設(shè)置的程序。該程序是用于監(jiān)測和控制盾構(gòu)施工的專用軟件

2、。它可以顯示盾構(gòu)施工中的一些重要施工參數(shù)，并可以對其中一些特殊的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改設(shè)置，使盾構(gòu)機(jī)能適應(yīng)地層變化的復(fù)雜性和多樣性。 軟件的基本功能和操作介紹如下：當(dāng)程序自動(dòng)運(yùn)行后將出現(xiàn)如下的界面，是程序的主界面。PLC 有故障時(shí)將在右上角閃爍指示，并指示故障數(shù)量；同時(shí)，系統(tǒng)時(shí)間及日期將顯示。屏幕下方一排是工業(yè)電腦界面分類。第3頁/共40頁第4頁/共40頁第5頁/共40頁 1.1 F1-主監(jiān)控界面 該界面顯示了整臺隧道掘進(jìn)機(jī)的參數(shù)，包括鉸接系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、螺旋輸送機(jī)系統(tǒng)、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、盾尾密封系統(tǒng)、油溫及其他顯示等。第6頁/共40頁 1.2. F2-泡沫系統(tǒng)界面 該界面顯示了泡沫系統(tǒng)各路空氣及混

3、合液的流量設(shè)置值及實(shí)際值；顯示了泡沫水泵及泡沫原液的流量及各路泡沫的壓力，并設(shè)置有4路泡沫激活預(yù)選按鈕。第7頁/共40頁 1.3 F3-輔助控制界面 該界面主要實(shí)現(xiàn)除主控室面板能實(shí)現(xiàn)的操作之外的其他系統(tǒng)的操作，主要是實(shí)現(xiàn)盾殼膨潤土、盾尾密封、膨潤土及連鎖調(diào)試模式選擇功能。第8頁/共40頁 1.4 F4-啟動(dòng)條件界面該界面顯示常規(guī)條件、刀盤驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)、螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)及泡沫等系統(tǒng)的啟動(dòng)條件。第9頁/共40頁 1.5 F5-參數(shù)設(shè)置1 界面 該界面顯示了主要參數(shù)的設(shè)置、盾尾密封的設(shè)置參數(shù)表、以及注漿系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置表、調(diào)試的選擇及油溫監(jiān)視的設(shè)置。第10頁/共40頁 1.7 F7-報(bào)警系統(tǒng)界面

4、該界面顯示了盾構(gòu)的運(yùn)行故障，方便檢修人員進(jìn)行檢修。第11頁/共40頁 該界面能通過曲線趨勢圖，實(shí)時(shí)對盾構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行曲線描繪。 1.8 F-8曲線圖界面第12頁/共40頁 1.9 F9-數(shù)據(jù)歷史界面 該界面能對24 小時(shí)內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行記錄，方便操作人員對掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 第13頁/共40頁 1.10 F10-返回界面 任何情況下，只要按下F10 按鈕計(jì)算機(jī)將返回初始界面，技術(shù)人員可根據(jù)情況設(shè)置參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。 數(shù)據(jù)監(jiān)視（F1）選項(xiàng)，可返回到監(jiān)視見面。 退出系統(tǒng)選項(xiàng)，可退出監(jiān)視程序。第14頁/共40頁 二 操作面版功能介紹2.1. 主控室控制面板/啟動(dòng)電機(jī) 一般情況下，盾構(gòu)機(jī)啟動(dòng)后冷卻水泵和過濾泵處

5、于常開狀態(tài)。為了保持開挖面的壓力平衡，防止坍塌，需要注意的是在掘進(jìn)模式下，開啟刀盤電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤后等土倉壓力建立到一定狀態(tài)時(shí)再開啟螺旋輸送機(jī)進(jìn)行渣土輸送，掘進(jìn)完后，先停止螺旋輸送機(jī)輸送，刀盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)等到土倉壓力建立平衡后再關(guān)閉。但在土倉壓力非常高的情況下需及時(shí)停止刀盤，及時(shí)出渣。操作員要有隨機(jī)應(yīng)變的能力。第15頁/共40頁 2.2. 主控室控制面板/螺旋輸送機(jī)第16頁/共40頁 2.3. 主控室控制板/刀盤第17頁/共40頁 2.4. 主控室控制板/推進(jìn)油缸第18頁/共40頁 2.5. 主控室控制板/盾殼鉸接油缸 鉸接缸的作用是為了盾構(gòu)能夠很好的適應(yīng)盾構(gòu)的蛇行前進(jìn)，特別是為了盾構(gòu)更好的適應(yīng)曲線掘

6、進(jìn)。當(dāng)旋扭在拖拉位時(shí)盾尾縮回，當(dāng)處于保持位時(shí)鉸接油缸處于鎖定位，當(dāng)處于釋放位時(shí)，鉸接油缸處于浮動(dòng)位，此時(shí)盾尾能根據(jù)前盾和管片的位置自動(dòng)調(diào)整姿態(tài)。第19頁/共40頁 2.6. 主控室控制板/盾尾密封第20頁/共40頁 2.7. 主控室控制板/泡沫設(shè)備 泡沫系統(tǒng)的操作：泡沫系統(tǒng)一般有三種操作模式，即自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)，當(dāng)種條件都比較理想時(shí)可以采用自動(dòng)模式，否則就要采用半自動(dòng)或手動(dòng)模式。根據(jù)實(shí)際情況，一般采用半自動(dòng)或手動(dòng)模式。第21頁/共40頁 2.8. 主控室控制板/膨潤土第22頁/共40頁 2.9. 主控室控制板/皮帶輸送機(jī)第23頁/共40頁 2.10. 主控室控制板/一般性操作第24頁/共40

7、頁 三 盾構(gòu)機(jī)操作3.1. 操作系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定 如果是第一次啟動(dòng)盾構(gòu)，就必須根據(jù)土木工程師及機(jī)械工程師的要求設(shè)定盾構(gòu)的各種參數(shù)。在盾構(gòu)調(diào)試至正常掘進(jìn)的過程中，盾構(gòu)機(jī)的絕大部分參數(shù)已經(jīng)基本確定，司機(jī)應(yīng)根據(jù)上級部門制定的盾構(gòu)參數(shù)來進(jìn)行設(shè)定。如果不經(jīng)有關(guān)上級部門制定技術(shù)人員的同意，嚴(yán)禁任何人根據(jù)個(gè)人的理解修改盾構(gòu)的任何參數(shù)，否則有可能造成盾構(gòu)或輔助設(shè)備的損壞。第25頁/共40頁 3.2. 開機(jī)前準(zhǔn)備 1) 檢查延伸水管、電纜連接正常； 2) 檢查供電是否正常； 3) 檢查循環(huán)水壓力是否正常； 4) 檢查濾清器是否正常； 5) 檢查皮帶輸送機(jī)、皮帶是否正常； 6) 檢查空壓機(jī)運(yùn)行是否正常； 7) 檢查油

8、箱油位是否正常； 8) 檢查油脂系統(tǒng)油位是否正常； 9) 檢查泡沫劑液位是否正常； 10) 檢查注漿系統(tǒng)是否已準(zhǔn)備好并運(yùn)行正常； 11) 檢查后配套軌道是否正常； 12) 檢查出碴系統(tǒng)是否已準(zhǔn)備就緒； 13) 檢查盾構(gòu)操作面版狀態(tài)：開機(jī)前應(yīng)使螺旋輸送機(jī)前門應(yīng)處于開啟位，螺旋輸送機(jī)的螺桿應(yīng)伸出，管片安裝按鈕應(yīng)無效，無其它報(bào)警指示； 14) 檢查ZED 導(dǎo)向系統(tǒng)是否工作正常；若以上檢查存在問題，首先處理或解決問題，然后再準(zhǔn)備開機(jī)。 15) 請示土木工程師并記錄有關(guān)盾構(gòu)掘進(jìn)所需要的相關(guān)參數(shù)，如掘進(jìn)模式（敞開式、半敞開式或土壓平衡式等），土倉保持壓力，線路數(shù)據(jù)，注漿壓力等； 16) 請示機(jī)械工程師并記

9、錄有關(guān)盾構(gòu)掘進(jìn)的設(shè)備參數(shù)； 17) 若需要?jiǎng)t根據(jù)土木工程師和機(jī)械工程師的指令修改盾構(gòu)機(jī)參數(shù)第26頁/共40頁 3.3. 開機(jī) 1) 確認(rèn)外循環(huán)水已供應(yīng)，啟動(dòng)內(nèi)循環(huán)水泵； 2) 確認(rèn)空壓機(jī)冷卻水閥門處于打開狀態(tài)，啟動(dòng)空壓機(jī)； 3) 根據(jù)工程要求選擇盾尾油脂密封的控制模式，即選擇采用行程控制還是采用壓力控制模式； 4) 打開報(bào)警系統(tǒng)界面，檢查是否存在當(dāng)前錯(cuò)誤報(bào)警，若有，首先處理之； 5) 將面板的螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋扭、刀盤轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋扭、推進(jìn)油缸壓力調(diào)節(jié)旋扭、盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度旋扭等調(diào)至最小位； 6) 啟動(dòng)前后液壓泵站冷卻循環(huán)泵，并注意泵啟動(dòng)是否正常，包括其啟動(dòng)聲音及振動(dòng)情況等。以下每一個(gè)泵啟動(dòng)情況均

10、需注意其啟動(dòng)情況； 7) 依次啟動(dòng)潤滑脂泵、齒輪油泵； 8) 依次啟動(dòng)補(bǔ)油泵（液驅(qū)）、控制油泵； 9) 依次啟動(dòng)兩個(gè)主驅(qū)動(dòng)泵（液驅(qū)）及螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)泵； 10) 依次啟動(dòng)推進(jìn)泵及輔助泵； 11) 啟動(dòng)刀盤密封油脂泵，此時(shí)氣動(dòng)壓力約5bar； 12) 選擇手動(dòng)或半自動(dòng)方式啟動(dòng)泡沫系統(tǒng)； 13) 啟動(dòng)盾尾油脂密封泵，并選擇自動(dòng)位； 至此，盾構(gòu)的動(dòng)力部分已啟動(dòng)完畢，下面根據(jù)不同的工序進(jìn)一步進(jìn)行說明。第27頁/共40頁 3.4. 掘進(jìn)1) 啟動(dòng)皮帶輸送機(jī)2) 啟動(dòng)刀盤3) 啟動(dòng)螺旋輸送機(jī) 慢慢開啟螺旋輸送機(jī)的后門； 啟動(dòng)螺旋輸送機(jī)按鈕，并逐漸增大螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速；4) 按下推進(jìn)按鈕，并根據(jù)ZED 屏幕

11、上指示的盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整四組油缸的壓力至適當(dāng)?shù)闹担⒅饾u增大推進(jìn)系統(tǒng)的整體推進(jìn)速度；5) 至此盾構(gòu)機(jī)開始掘進(jìn)；第28頁/共40頁 3.5. 常見的盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)模式 1) 如果開挖地層自穩(wěn)定性較好采用敞開式掘進(jìn)，則不用調(diào)整壓力，以較大開挖速度為原則； 2) 如果開挖地層有一定的自穩(wěn)性而采用半敞開式掘進(jìn)，則注意調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，使土倉內(nèi)保持一定的渣土量，一般約保持2/3 左右的渣土?？梢酝ㄟ^觀察面板上土壓傳感器值，1 號壓力可以為0，2、3 號壓力值稍大于0，4、5 號壓力值為1bar 左右即可。 3) 如果開挖地層穩(wěn)定性不好或有較大的地下水時(shí)，需采用土壓平衡模式（即EPB 模式）。此時(shí)需根據(jù)前面

12、地層的不同來保持不同的渣倉壓力，具體壓力值應(yīng)由土木工程師決定。但最大土倉壓力值一般不能大于3bar，否則有可能損壞主軸承密封；第29頁/共40頁 3.6. 推進(jìn)方向的調(diào)整1) 盾構(gòu)方向的調(diào)節(jié)是通過推進(jìn)系統(tǒng)幾組油缸的不同壓力來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。一般的調(diào)節(jié)的原則是：使盾構(gòu)的掘進(jìn)方向趨向隧道的理論中心線方向。2) 調(diào)節(jié)盾構(gòu)推進(jìn)油缸每組壓力對盾構(gòu)掘進(jìn)方向的影響一般是：當(dāng)盾構(gòu)油缸左側(cè)壓力大于右側(cè)時(shí)，盾構(gòu)姿態(tài)自左向右擺；當(dāng)上側(cè)壓力大于下側(cè)壓力時(shí)，盾構(gòu)姿態(tài)自上向下擺；依次類推即可調(diào)整盾構(gòu)的姿態(tài)；3) 為了保證盾構(gòu)的鉸接密封、盾尾密封工作良好，同時(shí)也為了保證隧道管片不受破壞，盾構(gòu)在調(diào)向的過程中不能有太大的趨勢，一般

13、在導(dǎo)向系統(tǒng)上顯示的任一趨勢值（trend）不應(yīng)大于10。4) 當(dāng)盾構(gòu)處于水平線路掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)使盾構(gòu)保持稍向上的掘進(jìn)姿態(tài)，以糾正盾構(gòu)因自重而產(chǎn)生的低頭現(xiàn)象。5) 通常盾尾位置每循環(huán)調(diào)節(jié)量不大于10mm。第30頁/共40頁 3.7. 盾構(gòu)自轉(zhuǎn)的調(diào)整 為了保證盾構(gòu)在推進(jìn)過程中正確的受力狀態(tài)，盾構(gòu)不能有太大的自轉(zhuǎn)，一般不能大于導(dǎo)向系統(tǒng)上顯示的轉(zhuǎn)動(dòng)值10。通過調(diào)整盾構(gòu)刀盤的轉(zhuǎn)向可以調(diào)整盾構(gòu)的自轉(zhuǎn)。改變盾構(gòu)刀盤轉(zhuǎn)向按以下操作：按停止按鈕停止掘進(jìn)，將刀盤轉(zhuǎn)速旋鈕調(diào)至最小，重新選擇刀盤轉(zhuǎn)向，按開始按鈕，并逐漸增大刀盤轉(zhuǎn)速即可。參數(shù)控制 當(dāng)?shù)侗P扭矩過大時(shí)可以采取以下措施：適當(dāng)加大泡沫注入量，適當(dāng)降低推進(jìn)油缸推力，

14、適當(dāng)降低刀盤的轉(zhuǎn)速等（推進(jìn)時(shí)不能調(diào)整）；第31頁/共40頁 3.9. 掘進(jìn)過程中1) 在盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)過程中，應(yīng)隨時(shí)注意巡檢盾構(gòu)機(jī)的各種設(shè)備狀態(tài)，如泵站噪聲情況，液壓系統(tǒng)管路連接有否松動(dòng)及是否有滲漏油，油脂及泡沫系統(tǒng)原料是否充足，軌道是否暢通，注漿是否正常等。操作室內(nèi)主司機(jī)應(yīng)時(shí)刻監(jiān)視螺旋輸送機(jī)出口的出渣情況，根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)顯示 調(diào)整盾構(gòu)的姿態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題立即采用相應(yīng)的措施。2) 掘進(jìn)過程中主司機(jī)必須嚴(yán)格按照要求記錄相關(guān)部門規(guī)定的各種數(shù)據(jù)表格，以及詳細(xì)的故障及故障處理辦法。第32頁/共40頁 3.10. 掘進(jìn)結(jié)束當(dāng)掘進(jìn)結(jié)束時(shí)，按以下順序停止掘進(jìn)： 1) 停止推進(jìn)系統(tǒng) 2) 逐步降低螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速至零

15、，停止螺旋輸送機(jī) 3) 關(guān)閉螺旋輸送機(jī)后渣門 4) 停止皮帶輸送機(jī) 5) 若刀盤驅(qū)動(dòng)壓力較大，則可持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤適當(dāng)?shù)臄嚢柰羵}內(nèi)渣土， 當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力降低至一定程度時(shí)減小刀盤轉(zhuǎn)速至零，并停止刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣利于下次刀盤啟動(dòng)時(shí)扭矩不至于太大。 6) 若馬上準(zhǔn)備安裝管片，則按下管片安裝按鈕； 7) 依次停止主驅(qū)動(dòng)泵、補(bǔ)油泵、螺旋輸送機(jī)泵、控制泵、油脂密封系統(tǒng)、齒輪油泵、泡沫系統(tǒng)； 8) 若馬上安裝管片，可以暫不關(guān)閉推進(jìn)系統(tǒng)油泵和輔助油泵，否則關(guān)閉之。 9) 通知有關(guān)人員進(jìn)行下一工序的工作。第33頁/共40頁 3.11. 掘進(jìn)報(bào)告的填寫 為了積累盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，更好地進(jìn)行盾構(gòu)施工的總結(jié)，以及留下必要的施工考證

16、依據(jù)，在盾構(gòu)施工的過程中必須嚴(yán)格按照要求填寫掘進(jìn)報(bào)告。 對于簡單的停機(jī)可以在掘進(jìn)報(bào)告的給定位置簡單說明，對于長時(shí)間影響掘進(jìn)的故障或事故，必須另外記錄清楚。 對于在掘進(jìn)過程中發(fā)生的任何設(shè)備故障都應(yīng)該有詳細(xì)的記錄。第34頁/共40頁 四 盾構(gòu)機(jī)糾偏 盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中總會偏離設(shè)計(jì)軸線。糾偏必須有計(jì)劃有步驟進(jìn)行，切記一出現(xiàn)偏差就進(jìn)行猛糾的現(xiàn)象。措施如下： 4.1，盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中，盡量將盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)變化控制在+5mm以內(nèi)。 4.2，應(yīng)根據(jù)各段不同地質(zhì)情況對盾構(gòu)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。例如在富含水地層，管片容易上浮，如果對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制不好將會加劇管片的上浮，造成管片的破損，因此在這種地層盾構(gòu)姿態(tài)控制顯得更為

17、重要。第35頁/共40頁 4.3 盡量選擇合理的管片類型，避免人為因素對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)造成大的影響。嚴(yán)格控制管片拼裝質(zhì)量，避免因此而引起盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的調(diào)整。 4.4 在掘進(jìn)過程中注意滾動(dòng)角的變化，注意調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 4.5 在糾偏過程中掘進(jìn)速度要慢，并且避免糾偏時(shí)單側(cè)推力過大造成管片破壞。 4.6 當(dāng)盾構(gòu)機(jī)偏離理論設(shè)計(jì)軸線較大時(shí)，糾偏和仰俯角的調(diào)整力度不宜過大控制在+5mm/m,不得猛糾。 4.7 當(dāng)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)處于軸線左側(cè)時(shí)，適當(dāng)加大左側(cè)分區(qū)推力使盾構(gòu)機(jī)機(jī)頭向右側(cè)偏移，然后在相應(yīng)逐漸減小左側(cè)推力加大右側(cè)推力，使盾構(gòu)機(jī)逼近設(shè)計(jì)軸線，盾構(gòu)機(jī)處于右，上下時(shí)也應(yīng)如此控制。第36頁/共40頁 4.8 在糾偏時(shí)應(yīng)密切注意盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，管片選型以及盾尾間隙等，把盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制在+20mm以內(nèi)，盾尾與四周的間隙要均勻，平衡。 4.9 在曲線段掘進(jìn)施工時(shí)由于管片易往外側(cè)偏移，一般