盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制與糾偏

1、土壓平衡盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制與糾偏目錄一、 姿態(tài)控制31、 姿態(tài)控制基本原則32、 盾構(gòu)方向控制43、 影響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及隧道軸線的主要因素 6二、姿態(tài)控制技術(shù)1.1.1、滾動(dòng)控制 1.1.2、盾構(gòu)上下傾斜與水平傾斜 1.1三、具體情況下的姿態(tài)控制 13.1、直線段的姿態(tài)控制1.3.2、圓曲線段的姿態(tài)控制 1.3.3、 豎曲線上的姿態(tài)控制 1.5.4、均一地質(zhì)情況下的姿態(tài)控制 165、 上下軟硬不均的地質(zhì)且存在園曲線段的線路 1 66、 左右軟硬不均且存在園曲線段的線路 1.67、 始發(fā)段掘進(jìn)調(diào)向 17.8、掘進(jìn)100m 至貫通前50m 的調(diào)向179、 貫通前50米的調(diào)向.1.8.10、盾構(gòu)機(jī)的糾偏1

2、.8.11、糾偏的方法19.四、異常情況下的糾偏 2.Q.1、 絞接力增大，行程增大 202、油缸行程差過大 21.3、特殊質(zhì)中推力增加仍無(wú)法調(diào)向 214、蛇形糾偏23.5、管片上浮與旋轉(zhuǎn)對(duì)方向的影響 23五、大方位偏移情況下的糾偏 24一、姿態(tài)控制1 、姿態(tài)控制基本原則盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制簡(jiǎn)言之就是， 通過調(diào)整推進(jìn)油缸的幾個(gè)分組區(qū)的推進(jìn) 油壓的差值，并結(jié)合絞接油缸的調(diào)整，使盾構(gòu)機(jī)形成向著軸線方向的趨 勢(shì)，使盾構(gòu)機(jī)三個(gè)關(guān)鍵節(jié)，是（切口、絞接、盾尾）盡量保持在軸線附 近。以隧道軸線為目標(biāo)，根據(jù)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)顯示的軸線偏差和偏差趨勢(shì) 把偏差控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，同時(shí)在掘進(jìn)過程中進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，確保 管片不

3、破損及錯(cuò)臺(tái)量較小。通常的說就是保頭護(hù)尾。測(cè)量系統(tǒng)主要的幾 個(gè)參數(shù)：盾首（刀盤切口）偏差：刀盤中心與設(shè)計(jì)軸線間的垂足距離。盾尾偏差： 盾尾中心與設(shè)計(jì)軸線間的垂足距離。趨勢(shì)：指按照當(dāng)前盾 構(gòu)偏差掘進(jìn)，每掘進(jìn)1m產(chǎn)生的偏差，單位mm/m 。滾動(dòng)角：指盾構(gòu) 繞其軸線發(fā)生的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。仰俯角：盾構(gòu)軸線與水平面間的夫角。2、盾構(gòu)方向控制通過調(diào)節(jié)分組油缸的推進(jìn)力與油缸行程從而實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)的水平調(diào)向和垂 直調(diào)向。不同的盾構(gòu)油缸分組不同，分組的數(shù)量越多越利于調(diào)向。所有 的油缸均自由的方式對(duì)調(diào)向最為有利。方向控制要點(diǎn)：(1 )控制要點(diǎn)：以盾尾位置為控制點(diǎn)1例如在盾構(gòu)通過富水巖層中，管片己上浮和旋轉(zhuǎn)，因此需要提前對(duì)盾 構(gòu)

4、頭部姿態(tài)作出調(diào)整，一般情況下會(huì)通過人工測(cè)量反饋一定的上浮量， 將垂直姿態(tài)適當(dāng)?shù)南抡{(diào)一定的比例，如上浮 100mm 時(shí)，需將整體姿 態(tài)向下50mm 。確保盾尾管片的姿態(tài)在控制軸線允許偏差范圍內(nèi)。(2 )調(diào)節(jié)量控制一般情況下掘進(jìn)調(diào)節(jié)量5mm/m 以內(nèi)較為合理，線性最佳，特殊情況 下，可根據(jù)線路的轉(zhuǎn)彎半徑提前進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如在左轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)入轉(zhuǎn)彎曲 線前，需提前向左邊進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠?。因此主司機(jī)必須提前掌握整個(gè)線 路的走向以及趨勢(shì)，確保方向能夠更加緩和的調(diào)整。(3 )趨勢(shì)調(diào)節(jié)趨勢(shì)一般情況下不能太大，否則會(huì)造成急于糾偏的現(xiàn)象，大趨勢(shì)變化由 大方位變化而來(lái)。趨勢(shì)要與管片銀行量調(diào)整大小匹配，在管片能夠調(diào)整 的范圍

5、內(nèi)進(jìn)行調(diào)向。也就是要跟著管片方向進(jìn)行調(diào)向。反之則容易使管 片與盾尾卡死，絞接力及行程會(huì)增力口。(4 )油在工行程差一般情況下油在工行程差不大于 50mm ，在特殊情況下油缸行程差值 也不要大于60mm 。油缸行走的差值，直接反映了調(diào)向的快慢，例如左邊的油在工行程比右 邊的行程多行走50mm ，那么方向?qū)⑾蛴疫吰?，一般情況下調(diào)節(jié)的 行走行程的差值不大于管片調(diào)形量，例如管片銀行量為 38mm ，那么 每環(huán)最大的調(diào)節(jié)行程差控制在 38mm以內(nèi)較為合適，否則過快的調(diào)向 會(huì)造成卡盾現(xiàn)象(5 )鉸接控制對(duì)于被動(dòng)式鉸接來(lái)說，鉸接基本處于自由的狀態(tài)，切口及盾尾的姿態(tài)趨 勢(shì)決定了鉸接的位置狀態(tài)，一般來(lái)講，如果

6、切口和盾尾的位置狀態(tài)控制 的好的情況下，則鉸接的位置狀態(tài)也會(huì)比較理想，如果鉸接位置偏離施 工軸線較小，則不需要做刻意的調(diào)整，只需要使切口保持在施工軸線附 近進(jìn)行推進(jìn)，再控制好盾尾的姿態(tài)，則鉸接也可以回到施工軸線的附近， 但如果鉸接偏離施工軸線比較大，則需要通過調(diào)整推進(jìn)方法進(jìn)行調(diào)整， 一般我們采取梯形推進(jìn)的方法進(jìn)行調(diào)整， 即以靠近施工軸線的趨勢(shì)推進(jìn) 一段距離，然后再以平行施工軸線的趨勢(shì)推進(jìn)一段距離，以此方法重復(fù) 進(jìn)行一段距離的推進(jìn)后，則鉸接的位置狀態(tài)一般情況下可以在較短的距 離內(nèi)調(diào)整到施工軸線附近。一般情況下鉸接行程在其油缸總行程的中衛(wèi)左右以下， 例如鉸接油缸極 限行程為140mm，一般情況下油

7、缸進(jìn)行控制在 80mm以下較為合適, 但是也不易過小，控制在 30mm以上。(6 )速度與調(diào)向的關(guān)系掘進(jìn)速度的快慢與調(diào)向也有直接的關(guān)系，在一般情況下，速度慢對(duì)調(diào)向 更為有利，因此在調(diào)向困難時(shí)，一定要放慢掘進(jìn)速度已確保方向可控， 并且每掘進(jìn)300-500mm 的油在工行程，觀察姿態(tài)的變化是否與調(diào)節(jié)的 方向相一致。如果行程差在增大而方向沒有任何變化或向相反的方向移 動(dòng)，那么需立即停機(jī)并將情況及時(shí)的反饋至相關(guān)人員進(jìn)行測(cè)量核定。3、影響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及隧道軸線的主要因素在進(jìn)行盾構(gòu)法隧道施工中，由于盾構(gòu)機(jī)是始終懸浮于原狀土體之內(nèi)的，整條隧道必須一次成型，不具有調(diào)整性。所以在施工中必須事先分析好 一些影響施工

8、的主要因素，從而確定相應(yīng)的解決方案，以保證隧道的整 體成型質(zhì)量，其中對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及隧道軸線的影響又是最主要的因素， 需要進(jìn)行系統(tǒng)地分析具體的解決。主要包括以下幾個(gè)方面：(1 )隨地設(shè)計(jì)軸線的影響。隧道的總體設(shè)計(jì)除了要滿足地鐵運(yùn)行的使用要求以外，對(duì)于盾構(gòu)法施 工，還應(yīng)在設(shè)計(jì)中充分考慮到盾構(gòu)法施工的特點(diǎn)，發(fā)揮盾構(gòu)法施工的長(zhǎng) 處，避免一些不必要的難點(diǎn)，以保證施工的順利高效進(jìn)行。對(duì)于既有的 隧道軸線，應(yīng)充分地對(duì)設(shè)計(jì)軸線進(jìn)行系統(tǒng)地分析研究。對(duì)不同的設(shè)計(jì)線 型，確定具體的施工方案，主要包括：在設(shè)計(jì)軸線的基礎(chǔ)上，結(jié)合盾構(gòu) 法施工的特點(diǎn)制定出一條指導(dǎo)施工的施工軸線；確定小半徑施工、穿越 建構(gòu)筑物及河流施工、穿

9、越不同地層施工等特殊工況的施工方案；確定 具體的測(cè)量檢測(cè)方案；確定軸線調(diào)整預(yù)案等。（2 ）隧道穿越地層的地質(zhì)狀況的影響盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)中，所穿越的地層直接影響到盾構(gòu)機(jī)及隧道的整體受力情 況，尤其是在兩種不同的地層之間進(jìn)行掘進(jìn)中，盾構(gòu)機(jī)的受力情況更加 復(fù)雜，給掘進(jìn)中的姿態(tài)控制造成了較大的難度，所以在施工中，要對(duì)隧 道穿越地層的地質(zhì)情況進(jìn)行系統(tǒng)地分析，事先確定施工方案，以保證施 工的順利進(jìn)行。（3 ）隧道測(cè)量的影響在隧道掘進(jìn)過程中，測(cè)量的正確性、準(zhǔn)確性及精確性是至關(guān)重要的，它 直接覺得了盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)方向，所以在施工中應(yīng)保證測(cè)量的萬(wàn)無(wú)一失， 并經(jīng)常進(jìn)行復(fù)測(cè)，并對(duì)現(xiàn)有測(cè)量成果進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，保證隧道軸線的正

10、 確性。對(duì)于管片上浮或旋轉(zhuǎn)造成測(cè)量系統(tǒng)出現(xiàn)問題，此時(shí)主司機(jī)要密切 注意油缸進(jìn)程差值的變化以及線路是否正確，在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)反饋至 相關(guān)人員對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校核，確保我們的“眼睛”是正確的。重慶5號(hào)線就是出現(xiàn)過由于管片上浮和旋轉(zhuǎn)引起的測(cè)量系統(tǒng)誤差問題。（4）隧道管片型式的影響管片的不同形式對(duì)隧道的掘進(jìn)有著不同的影響，目前國(guó)內(nèi)普遍的管片設(shè)計(jì)形式是有兩種類型即全部采用鍥行量一樣的通用環(huán)和采用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)（直線環(huán)）、左轉(zhuǎn)彎環(huán)、右轉(zhuǎn)彎環(huán)的形式，一般設(shè)計(jì)方會(huì)出具隧道的整體管 片排列圖，但根據(jù)具體的施工情況會(huì)做出相應(yīng)的調(diào)整，同時(shí)根據(jù)管片的 不同拼裝方式（主要有通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝），也應(yīng)確定相應(yīng)的施工方 案。（5 ）

11、地表建構(gòu)筑物等的影響隧道掘進(jìn)過程中，地表的附著物（包括建構(gòu)筑物及河流等）也會(huì)對(duì)盾構(gòu) 機(jī)及隧道的受力情況造成一定影響，需要進(jìn)行具體分析，并確定相應(yīng)的 施工方案，保證隧道掘進(jìn)的整體安全性及質(zhì)量規(guī)范要求。（6 ）設(shè)備方面的影響隧道掘進(jìn)過程中是否會(huì)出現(xiàn)小轉(zhuǎn)彎半徑是設(shè)備選型方面的一個(gè)關(guān)鍵，因此首先要在掘進(jìn)前就確定設(shè)備最小的轉(zhuǎn)彎半徑值以確保能夠順利通過 圓曲線段。（7 ）刀具更換的方面的影響一般情況下盾構(gòu)設(shè)備的最小轉(zhuǎn)彎半徑曲線是要求在全盤是斤刀的情況 下模擬的，因此在掘進(jìn)前就要考慮刀具更換的位置確定相應(yīng)的更換方 案，己確保能夠順利的通過曲線段。（8）鉸接形式方面的影響不同型式的盾構(gòu)機(jī)其具體的原理也是有一些

12、微秒的差別，就土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)而言，其區(qū)別主要表現(xiàn)在鉸接型式上。我們知道，現(xiàn)在的盾構(gòu)機(jī) 主要存在兩種類型的鉸接型式，一種是以日本、法國(guó)等國(guó)家生產(chǎn)的盾構(gòu) 機(jī)為代表的，采用的是主動(dòng)式鉸接型式，俗稱“死絞”，這種型式的鉸 接，一般設(shè)置在滾鉤機(jī)的中段（我們稱之為“支承環(huán)”），每組鉸接油缸 的液壓回路是獨(dú)立的，可以獨(dú)立操作，一般情況下是處在鎖定狀態(tài)的， 盾構(gòu)機(jī)的前后部分在鉸接鎖定狀態(tài)下采用螺栓及銷軸的機(jī)械連接，盾構(gòu)機(jī)的前后部分不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)固定的整體，就像沒有鉸接 一樣，只有在盾構(gòu)機(jī)偏離軸線較大或處于小半徑曲線的掘進(jìn)中，才有必 要打開鉸接，但鉸接的打開度需要提前計(jì)算打開角度，然后按計(jì)算值將

13、鉸接打開到所設(shè)定的角度后，講鉸接鎖定，然后再進(jìn)行推進(jìn)。這種鉸接 型式在進(jìn)行直線段隧道的掘進(jìn)的施工中是比較有利的，操作人員在施工中可以不用考慮鉸接的姿態(tài)位置，盾構(gòu)機(jī)的糾偏操作也比較簡(jiǎn)單易行， 在與軸線的偏差值不是特別大的情況下， 可以非常有效的控制盾構(gòu)機(jī)的 姿態(tài)，盾構(gòu)機(jī)在覆土內(nèi)的運(yùn)行也比較穩(wěn)定，基本不會(huì)產(chǎn)生較大的切口上 浮及下沉，但在進(jìn)行小半徑曲線段施工的過程中，這種鉸接型式就存在 機(jī)動(dòng)性能不好，糾偏效果不好等弊端，并且在盾構(gòu)機(jī)與軸線偏差值較大 的情況下，盾構(gòu)機(jī)的糾偏會(huì)比較困難，并且會(huì)使盾構(gòu)及管片局部受力， 造成盾構(gòu)機(jī)或者管片的損傷，影響管片的成環(huán)質(zhì)量以及工程的整體質(zhì) 量；另一種是以德國(guó)生產(chǎn)的盾

14、構(gòu)機(jī)為代表的， 采用的是被動(dòng)式鉸接型式， 俗稱“活鉸”這種型式的鉸接，一般設(shè)置在盾構(gòu)機(jī)的前段與盾尾的連接 處，魅族鉸接油缸的液壓回路是互相聯(lián)通的，保持有相同的油缸壓力， 在推進(jìn)的過程中可以進(jìn)行“放松”和“拉緊”的操作，一般情況下處于“鎖定”狀態(tài)下，但其鎖定狀態(tài)與主動(dòng)鉸接的鎖定有著本質(zhì)上的區(qū)別， 不是靠硬性機(jī)械連接，而是靠閉合液壓回路的進(jìn)出油路來(lái)起到鎖定作 用，每組鉸接油缸的液壓回路還是保持互相連通，受外力較大的鉸接油 缸行程會(huì)相應(yīng)的逐漸伸長(zhǎng)，受外力較小的鉸接油缸行程會(huì)相應(yīng)縮短，這 種鉸接型式，可以非常有效的起到保護(hù)管片的作用，可以適應(yīng)各種型式 的掘進(jìn)軸線要求，具有較高的機(jī)動(dòng)性，比較適應(yīng)較大的變

15、坡以及小半徑 隧道的施工工況，能夠有效的保證管片的成環(huán)質(zhì)量及隧道的整體質(zhì)量， 然而，由于盾尾始終處于游離狀態(tài)，所以盾尾的姿態(tài)主要取決于管片的 姿態(tài)，操作手在進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整中，只能對(duì)其切口的高程及平面進(jìn)行 調(diào)整，所以如果要將盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)調(diào)整到理想的狀態(tài)，就要綜合考慮切 口、鉸接、盾尾以及管片的相對(duì)姿態(tài)與位置，對(duì)操作手的綜合素質(zhì)有較 高的要求，同時(shí)由于鉸接部位的頻繁運(yùn)動(dòng)，會(huì)造成鉸接密封部件的較大 磨損，很容易造成盾構(gòu)機(jī)鉸接部位密封件損壞以及的漏水漏漿，影響掘 進(jìn)工作的正常進(jìn)行。由于被動(dòng)式鉸接盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制存在較高的技術(shù) 要求，如果控制好的話會(huì)得到比較好的效果。(9 )其他方面的影響在掘進(jìn)中，影

16、響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及隧道軸線控制的因素還很多，主要包括、 地下水及地下不明物、隧道自身游離偏移等，都需要在具體施工中根據(jù) 具體情況進(jìn)行具體的分析解決。二、姿態(tài)控制技術(shù)1、滾動(dòng)控制(1 )刀盤旋轉(zhuǎn)方向刀盤的轉(zhuǎn)速主要由地層的軟硬情況來(lái)確定，一般情況下硬巖采用高轉(zhuǎn) 速，因此滾動(dòng)角變化也會(huì)很快，這時(shí)要及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)向，每掘進(jìn)一定的行 程將進(jìn)行刀盤的換向以確保滾動(dòng)值在正確的范圍內(nèi)，不同的地層滾動(dòng)值變化快慢也不同，其受到盾殼與地層間的摩擦力的影口向，一般情況下 每一環(huán)都要進(jìn)行幾次換向，300-SOOmm須換向一次，滾動(dòng)值一般控 制在+ 5mm/m 以內(nèi)，特殊情況下不要超過J 10mm/m。同時(shí)在掘 進(jìn)過程中如果發(fā)生

17、一邊轉(zhuǎn)向掘進(jìn)較快時(shí)請(qǐng)注意刀具磨損的情況。(2 )管片采取左右交叉順序(3 )調(diào)整兩腰推進(jìn)油缸，使其軸線與盾構(gòu)軸線不平行，增加摩擦力2 、盾構(gòu)上下傾斜與水平傾斜(1 )傾斜量應(yīng)控制在2o以內(nèi)滾動(dòng)角控制在+ 10mm/m 以內(nèi)，滾動(dòng)角太大盾構(gòu)不能保持正確的 姿態(tài)，影響管片的拼裝質(zhì)量?？煞D(zhuǎn)刀盤來(lái)減小。(2 )通過推進(jìn)油缸的調(diào)整逐步糾正盾構(gòu)機(jī)切口位置的控制可以通過調(diào) 節(jié)幾個(gè)推進(jìn)油缸區(qū)域推進(jìn)壓力的差值來(lái)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)兩腰的推進(jìn)壓力基本相同時(shí)，盾構(gòu)切口平面會(huì)保持向前，若兩腰的推進(jìn)存在差值時(shí)，則盾 構(gòu)切口將產(chǎn)生調(diào)向的趨勢(shì)，盾構(gòu)方向左偏時(shí)，提高左側(cè)的油缸推力，盾 構(gòu)方向下偏時(shí)，提高下邊的油缸推力，反之亦然。一

18、般在進(jìn)行直線段頂 進(jìn)過程中，應(yīng)盡量使盾構(gòu)機(jī)切口的位置保持在施工軸線的，10mm + 10mm 范圍之間，在盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)不好需進(jìn)行糾偏時(shí)，可以適當(dāng)放大 切口位置范圍，但也應(yīng)盡量控制在施工軸線的，20mm + 20mm 范 圍之間，最大不應(yīng)超過30mm ,以免對(duì)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)造成進(jìn)一步破壞； 在進(jìn)行轉(zhuǎn)彎或變坡段頂進(jìn)的過程中， 應(yīng)才是前對(duì)切口偏移位置進(jìn)行預(yù)測(cè) 算，并在推進(jìn)的過程中適當(dāng)調(diào)整各區(qū)推進(jìn)油缸的推進(jìn)壓力差，以保證盾 構(gòu)機(jī)切口在推進(jìn)的過程中始終保持在施工軸線的允許偏差范圍內(nèi)，一般情況下，我們會(huì)將允許偏差范圍向曲線的中心方向作適度的偏移，以保 證盾構(gòu)機(jī)能夠較好的控制在施工軸線附近。三、具體情況下的姿態(tài)

19、控制1、直線段的姿態(tài)控制在進(jìn)行直線段的推進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量控制切口位置保持在施工軸線的，10mm + 10mm 范圍之間最大控制在施工軸線的一 20mm + 20mm 范圍之間，左右兩側(cè)的推力應(yīng)始終保持一致，并根據(jù)實(shí)際的 刀盤受力情況作微小調(diào)整，使兩側(cè)油缸行程保持一致，左右油缸行程差 值最大不應(yīng)超過50mm ,合理控制鉸接及盾尾位置，使之位置偏差亦控 制在一20 一+ 20mm 的偏差范圍之內(nèi)，如出現(xiàn)超出偏差范圍的情況， 應(yīng)及時(shí)作糾偏處理，糾偏時(shí)切口的位置亦要保持在 20 一+ 20mm 的 偏差范圍之內(nèi)，嚴(yán)禁在糾偏過程中過大的調(diào)整切口位置，造成后續(xù)推進(jìn) 中的姿態(tài)失控；絞接油缸的行程應(yīng)始終控制在 3

20、0-80mm 的范圍之內(nèi)， 并且左右的絞接油缸行程差值不應(yīng)超過 10mm ，如果出現(xiàn)超出偏差范 圍的情況，應(yīng)及時(shí)作糾偏處理，以保證絞接部位能夠起到正常的保護(hù)調(diào) 整作用，避免絞接部件的局部受損。2 、圓曲線段的姿態(tài)控制圓曲線段的姿態(tài)控制在進(jìn)行圓曲線段的推進(jìn)時(shí)，應(yīng)提前計(jì)算好左右油缸行程的超前量。超前量的值可以通過計(jì)算求出，也可以通過AutoCAD繪圖直接量取。在推進(jìn)過程中，切口的控制中心應(yīng)向著因曲線的圓心方向作出一定量的偏移。 偏移量的大小視圓曲線的半徑大小而 定，半徑越小偏移量越大，推進(jìn)中應(yīng)控制切口位置保持在設(shè)定的控制中 心附近，正常施工時(shí)的誤差不應(yīng)超過-10-+10mm ，最大應(yīng)控制在 -20

21、-+20mm 間，左右兩側(cè)的油在工推力應(yīng)始終保持有一定的差值，并 根據(jù)實(shí)際的刀盤受力情況作微小調(diào)整，使兩側(cè)油在工行程差值與才是前計(jì)算得出的超前量的值保持一致， 左右油缸行程差值與超前量之間的最 大誤差不應(yīng)超過10mm 。按照設(shè)計(jì)部門給出的曲線段的管片排列圖進(jìn) 行管片選型拼裝，并祝具體的施工情況進(jìn)行管片處理，通過換形傳力襯 墊對(duì)管片姿態(tài)進(jìn)行微量調(diào)整，并控制好環(huán)面平整度及喇叭度。合理控制絞接及盾尾位置，盾尾的控制中心應(yīng)向著圓曲線的圓心方 向作出一定量的偏移，偏移量的大小視圓曲線的半徑大小而定，半徑越 小偏移量越大，盾尾（絞接）的控制中心應(yīng)向著背離圓曲線圓心的方向 作出一定量的偏移，偏移量的大小視圓

22、曲線的半徑大小而定，半徑越小 偏移量越大，推進(jìn)中應(yīng)控制盾尾及絞接位置保持在設(shè)定的控制中心附 近，位置偏差亦控制在-20-+20mm 的偏差范圍之內(nèi)，如出現(xiàn)超出偏差 范圍的情況，應(yīng)及時(shí)作糾偏處理，糾偏時(shí)切口的位置亦要保持在 -20-+20mm的偏差范圍之內(nèi)，嚴(yán)禁在糾偏過程中過大的調(diào)整切口位置，造成后續(xù)推進(jìn)中的姿態(tài)失控；絞接油在工的行程應(yīng)始終控制在 40-100mm 的范圍之內(nèi)，如果出現(xiàn)超出范圍的情況，應(yīng)及時(shí)作糾偏處理，以保證絞接部位能夠起到正常的保護(hù)調(diào)整作用，避免絞接部件的局部受損。3、豎曲線上的姿態(tài)控制豎曲線上的姿態(tài)控制相對(duì)比較簡(jiǎn)單，主要控制好盾構(gòu)的坡度變化， 在進(jìn)行直線段的推進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量控制

23、切口位置保持在軸線附近，正常施 工時(shí)的誤差不應(yīng)超過-10-+1 Omm,最大應(yīng)控制在-20-+20mm 之間， 同時(shí)控制盾構(gòu)機(jī)坡度與設(shè)計(jì)軸線縱坡基本保持一致，最大誤差不應(yīng)超過 2% ，應(yīng)根據(jù)實(shí)際盾構(gòu)坡度值調(diào)整好上下兩組推進(jìn)油在工的推進(jìn)油壓， 使盾構(gòu)機(jī)的坡度保持在穩(wěn)定的狀態(tài)下， 并根據(jù)實(shí)際的刀盤受力情況作微 小調(diào)整，使上下油缸行程保持一致，上下油在工行程差值最大不應(yīng)超過 50mm ，合理控制絞接及盾尾位置，使之位置偏差亦控制在- 20-+20mm 的偏差范圍之內(nèi)，如出現(xiàn)超出偏差范圍的情況，應(yīng)及時(shí)作 糾偏處理，糾偏時(shí)切口的位置亦要保持在 20-+20mm 的偏差范圍之 內(nèi)，嚴(yán)禁在糾偏過程中過大的調(diào)

24、整切口位置，造成后續(xù)推進(jìn)中的姿態(tài)失 控；絞接油在工的行程應(yīng)始終控制在 30-80mm 的范圍之內(nèi)，并且上 下的絞接油在工行程差值不應(yīng)超過 10mm ，如果出現(xiàn)超出偏差范圍的 情況，應(yīng)及時(shí)作糾偏處理，以保證絞接部位能夠起到正常的保護(hù)調(diào)整作 用，避免絞接部件的局部受損。4、均一地質(zhì)情況下的姿態(tài)控制一般情況下，盾構(gòu)方向偏差控制在 20mm之內(nèi)，緩和曲線及園曲 線段控制在30mm 以內(nèi)，曲線半徑越小，控制難度越大。這將受到設(shè)備狀況，地質(zhì)條件及施工操作等多方面因素影響，在地 質(zhì)均一的地層中控制姿態(tài)較容易，方向偏角（趨勢(shì)）一般控制在5mm/m 以內(nèi)，特殊情況下控制在10mm/m 以內(nèi)。否則會(huì)帶來(lái)管片錯(cuò)臺(tái)破

25、損等 不利后果。5、上下軟硬不均的地質(zhì)且存在園曲線段的線路當(dāng)開挖面存在上下不均時(shí)，為防止盾構(gòu)機(jī)機(jī)頭下垂，一般情況下要 保持上仰姿態(tài)，掘進(jìn)時(shí)注意上下兩端及左右兩端的油在工行程差，一般 控制在50mm以內(nèi)，特殊情況下一般不超過 60mm 。6、左右軟硬不均且存在園曲線段的線路當(dāng)存在左右不均且又處于園曲線時(shí)， 盾構(gòu)機(jī)的方向控制將會(huì)比較困 難。在此情況下，可適當(dāng)?shù)慕档途蜻M(jìn)速度，合理的分自己各區(qū)域油在工 壓力。必要時(shí)，可將水平偏移角放寬至 10mm/m，以加大盾構(gòu)結(jié)構(gòu)向 力度。當(dāng)以上操作均無(wú)效時(shí)，可通過換刀作業(yè)增加開挖面的方式來(lái)調(diào)整 方向。因此在盾構(gòu)過圓曲線段前，一方面要提前進(jìn)行方向的調(diào)整，另一 方面要

26、在適合的地點(diǎn)進(jìn)行換刀作業(yè)，確保能夠順利的通過。7 、始發(fā)段掘進(jìn)調(diào)向(1 )最初掘進(jìn)的10米此時(shí)由于盾構(gòu)掘進(jìn)的反力由反力架提供，而盾構(gòu)機(jī)的外殼摩擦力也不足，因此防止盾殼的滾動(dòng)是比階段的主要問題。在一般情況下都采取 低轉(zhuǎn)述，低掘進(jìn)速度進(jìn)行掘進(jìn)。方向的調(diào)節(jié)主要受控于始發(fā)架的定位以 及導(dǎo)軌的情況。因此在始發(fā)段掘進(jìn)前一定要先安裝導(dǎo)軌才能進(jìn)行掘進(jìn)否 則肯定會(huì)出現(xiàn)機(jī)頭下垂，無(wú)法調(diào)向的現(xiàn)象。始發(fā)段一般不進(jìn)行調(diào)向，尤 其是在推進(jìn)反力不足的情況下，每組油在工都要有壓力，以防止管片擠 壓不緊而造成的管片錯(cuò)臺(tái)破損。(2) 10米至100米此時(shí)已經(jīng)可以初步調(diào)向且主機(jī)已經(jīng)全部進(jìn)入土休，但是由于反力不足，我們只能進(jìn)行一個(gè)方

27、向的調(diào)節(jié)，而另外的一個(gè)方向只能維持。通常 情況下，為了防止盾構(gòu)機(jī)機(jī)頭下垂，底部油在工的壓力會(huì)相對(duì)較大，而 其他的油缸壓力較為平均。8、掘進(jìn)100m 至貫通前50m 的調(diào)向此段掘進(jìn)為正段掘進(jìn)，推力等相關(guān)參數(shù)都正常，因此嚴(yán)格按照調(diào)向 原則進(jìn)行調(diào)向即可。9、貫通前50米的調(diào)向一般情況下盾構(gòu)姿態(tài)已經(jīng)被調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)中線附近，但是在姿態(tài)沒有調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)中線偏差范圍內(nèi)時(shí)，此時(shí)就需要加大調(diào)向力度，先將刀盤姿 態(tài)調(diào)節(jié)至偏差范圍以內(nèi)保證盾構(gòu)能夠順利掘出洞門。一般情況下貫通前最后10m，推力將逐漸減小，調(diào)向會(huì)比較困難, 通常是維持盾構(gòu)姿態(tài)。因此在出洞10m前時(shí)刀盤必須調(diào)整到預(yù)定的姿態(tài)。否則需增加推 力進(jìn)行調(diào)向，這樣就為

28、貫通帶來(lái)不必要的隱患。例如提前將掌子面掘塌 等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成洞門側(cè)墻的不安全。10、盾構(gòu)機(jī)的糾偏根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的走向，即滿足的關(guān)鍵點(diǎn)為管片的軸線要與盾構(gòu)機(jī)的軸線重合，在考慮糾偏調(diào)整的時(shí)候應(yīng)考慮幾點(diǎn)注意事項(xiàng)，首先要根據(jù)推進(jìn) 油缸的行程分析，封頂塊要才并裝在行程最短的一側(cè)，其次要看盾構(gòu)機(jī) 的姿態(tài)，1f忖口盾構(gòu)機(jī)向右，而右側(cè)的行程又最大，那就得要看弟三 個(gè)考慮的因素-絞接，這個(gè)因素也是最容易讓人忽咯的一個(gè)，如果右側(cè) 絞接最小，那么才并裝時(shí)所要優(yōu)先考慮的是拼裝在行程最短處的兩側(cè)， 使得管片有向右的趨勢(shì)，減小管片與盾構(gòu)機(jī)軸線之間的夾角，如果左側(cè) 的絞接最小，那么拼在行程最短處也是可以的，因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)已經(jīng)有向左

29、 的趨勢(shì)了。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎方向與姿態(tài)方向相反時(shí)，如果趨勢(shì)過大，超過 士 10，從施工過程來(lái)看，急糾的危害是巨大的，如果從開始就調(diào)大推 力壓差，產(chǎn)生的結(jié)果是后點(diǎn)還是向外側(cè)偏移，掘進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)初始階段 大概推進(jìn)400mm的時(shí)候，把壓差調(diào)得適當(dāng)，即保證的狀態(tài)為維持前 后點(diǎn)，使得后點(diǎn)有向內(nèi)側(cè)移動(dòng)的趨勢(shì)，然后再調(diào)大壓差，就會(huì)容易使前 點(diǎn)向外側(cè)移動(dòng)，順利完成糾偏，同時(shí)這樣也避免了過多的超挖。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，如果水平糾偏，最好先把垂直姿態(tài)穩(wěn)住，再水平糾偏， 也就是說要一個(gè)方向糾完，再糾另一方向，而實(shí)際的情況多是水平、垂 直同時(shí)出現(xiàn)的，同時(shí)糾偏效果不是很好，有的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)推進(jìn)壓差不 夠的情況，另外最容易出現(xiàn)的問題就

30、是脫頂，如果一側(cè)脫頂嚴(yán)重的話， 將有可能把管片拉開，這對(duì)防水及下一環(huán)的拼裝都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。11、糾偏的方法(1 )擺頭、大擺尾。這種情況，盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)變化軌跡是以前，點(diǎn)后側(cè)為基準(zhǔn)點(diǎn)，后點(diǎn) 進(jìn)行扇型展開，這種情況主要多出現(xiàn)在方向回調(diào)的階段，因此要注意回 調(diào)的力度。同時(shí)這種情況會(huì)對(duì)掘進(jìn)速度是有一定影口向的，對(duì)下一環(huán)的 掘進(jìn)也將產(chǎn)生不利的影口向，如果盾尾處的問隙很小，當(dāng)掘進(jìn)時(shí)受力不 均等因素存在就會(huì)對(duì)管片產(chǎn)生扭動(dòng)，不僅僅降低了推進(jìn)油在工的有效推 力，同時(shí)還會(huì)加大管片間的內(nèi)力使得管片損壞或錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重。(2 )擺頭、小擺尾。這種情況就是，前點(diǎn)變化明顯，使得一側(cè)的掌子面土體嚴(yán)重起挖， 并使掌子面土體的內(nèi)

31、聚力增加，另一側(cè)出現(xiàn)很大空隙，而這個(gè)空隙暫時(shí) 是無(wú)法添充的，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)停止掘進(jìn)時(shí)，由于一側(cè)的內(nèi)力釋放，就會(huì)使得 前點(diǎn)向另一側(cè)偏移，這就是為什么再次掘進(jìn)時(shí)姿態(tài)會(huì)出現(xiàn)偏移的原因。 這種情況多出現(xiàn)在急糾的第二階段，當(dāng)前點(diǎn)向軸線方向移動(dòng)較快，而后 點(diǎn)由于管片等卡住調(diào)向緩慢而引起，因此要及時(shí)的回調(diào)油在工壓力。(3 )大擺頭、大擺尾。這種情況就是，前點(diǎn)變化明顯，后點(diǎn)也變化明顯，這種情況多出現(xiàn) 在大方向糾偏的開始階段，當(dāng)前點(diǎn)向軸線移動(dòng)，后點(diǎn)會(huì)繼續(xù)想軸線相反 方向移動(dòng)這幾種糾偏方式都各有其優(yōu)缺點(diǎn)，在掘進(jìn)過程中似具體情況靈 活運(yùn)用，利用其它參數(shù)的使用找到三者平衡點(diǎn)，但要保證的是盡量使盾 構(gòu)機(jī)減少對(duì)土體的抗動(dòng)同時(shí)保

32、證盾尾與管片之間問隙不要過小防止卡 盾。四、異常情況下的糾偏1 、絞接力增大，行程增大這是由于盾尾發(fā)卡造成的，我們一定要判斷盾尾發(fā)卡的原因，管片 與盾尾間隙過小或者土體與盾尾摩擦力過大造成。 判斷的依據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)盾 尾間隙測(cè)量的結(jié)果來(lái)判定。由土體與盾尾摩擦力增加而造成的卡盾，我 們要及時(shí)的進(jìn)行絞接油缸的收放，同時(shí)在盾尾部位注入適量的膨潤(rùn)土增 加潤(rùn)滑。在間隙過小的情況下我們要及時(shí)調(diào)整方向， 同時(shí)在管片選型上作出 調(diào)整，及時(shí)減小絞接壓力，不得己的情況下還需增加輔助油缸等措施來(lái) 進(jìn)行脫困。在重慶多次發(fā)生卡盾現(xiàn)象一方面是由于刀具更換不及時(shí)造成，另一方面是由于長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)砂漿凝固而造成， 我們要及時(shí)判斷卡盾

33、的原因 找出問題的根結(jié)及時(shí)作出調(diào)整。2、油缸行程差過大油在工行程差過大是由于多種因素造成， 其中最主要的因素為調(diào)向 過快和管片選型出現(xiàn)問題，管片選型一定要與調(diào)向相結(jié)合避免此類問題 的發(fā)生。在發(fā)生此種情況的時(shí)候我們?cè)诙芪矝]被卡住前首先要通過管片 選型來(lái)調(diào)整油在工差，同時(shí)掘進(jìn)過程中要注意油在工行程差的變化，當(dāng) 調(diào)向與行程差存在矛盾時(shí)，我們要減緩調(diào)向這率，但注意在大方位偏移 調(diào)向時(shí)一定要保持方向仍然在向預(yù)定的方向前行。調(diào)向的行走行程差值不要大于管片挾形量調(diào)節(jié)差值。3、特殊質(zhì)中推力增加仍無(wú)法調(diào)向這種情況多出現(xiàn)在軟硬不均地層或者非常軟的軟弱地層豎立方向 的調(diào)向，在軟硬不均地質(zhì)中掘進(jìn)，如果出現(xiàn)了此類情況造

34、成的原因可能 是速度過快時(shí)發(fā)生的，因此首要的任務(wù)就是要將速度減緩，在低速度下 進(jìn)行推進(jìn)，更有力于調(diào)向。要如何避免此種現(xiàn)象的出現(xiàn)呢，首先在圓曲 線進(jìn)入前提前進(jìn)行換刀以增加開挖量，減小調(diào)向難度。其次，在進(jìn)入前 要提前進(jìn)行調(diào)向。最后，在掘進(jìn)過程中要放慢速度，通過調(diào)節(jié)油在工壓 力來(lái)進(jìn)行方向調(diào)節(jié)，并且要觀察油缸行程行走的差值，確認(rèn)是否在進(jìn)行 調(diào)向。同時(shí)要觀察絞接壓力的變化情況，在趨勢(shì)一定的情況下，適當(dāng)?shù)?收放絞接幫助中前體先進(jìn)行調(diào)向， 然后在通過中前體將盾尾拉回至正確 的方向。在軟弱地層垂直調(diào)向方面要注意考慮刀盤的重量造成的機(jī)頭下垂 問題，因此一般情況下要保持一定上揚(yáng)的姿態(tài)，有時(shí)可能要保持一定的 趨勢(shì)，

35、我們要及時(shí)摸索趨勢(shì)的情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，確保盾構(gòu)不能低頭，再 次情況下有可能趨勢(shì)會(huì)達(dá)到6mm/m 以上，甚至要進(jìn)行調(diào)向時(shí)趨勢(shì)可 能會(huì)超過10mm/m ，大家要注意特殊情況下的趨勢(shì)不要墨守成規(guī)。 例 如在重慶5號(hào)線TBM施工刀盤重量達(dá)到100T以上的情況下至少要保 證有一定的趨勢(shì)（10mm/m ）才能夠保持正確的方向。在軟弱地層 中掘進(jìn)，由于所需要的推力不是很大，在需要調(diào)向時(shí)，加大推力推進(jìn)速 度也會(huì)隨之增加，就造成了調(diào)向的困難，因此在這種情況下，我們要找 出速度與推力以及調(diào)向的平衡點(diǎn)，盡量減小速度的同時(shí)，力口大推進(jìn)油 在工油壓的差值，確保姿態(tài)沿著正確線路前進(jìn)。注意在此地層中掘進(jìn)一 定不要造成掌子面的