土壓平衡盾構(gòu)原理介紹與施工工藝

土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)原原理理介介紹紹與與施施工工工工藝藝第一一講講土土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)1土土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)概概述述土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)是是在在機(jī)機(jī)械械式式盾盾構(gòu)構(gòu)的的前前部部設(shè)設(shè)置置隔隔板板，，使使泥泥土土室室和和排排土土用用的的螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)內(nèi)內(nèi)充充滿滿切切削削下下來(lái)來(lái)的的泥泥土土，，依依靠靠盾盾構(gòu)構(gòu)千千斤斤頂頂?shù)牡耐仆屏αo給泥泥土土室室內(nèi)內(nèi)的的土土碴碴加加壓壓，，使使土土壓壓作作用用于于開(kāi)開(kāi)挖挖面面以以平平衡衡開(kāi)開(kāi)挖挖面面的的水水土土壓壓力力。。盾構(gòu)構(gòu)作作業(yè)業(yè)時(shí)時(shí)，，刀刀盤盤挖挖掘掘的的泥泥土土支支撐撐掌掌子子面面，，作作為為支支撐撐媒媒介介。。土土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)又又可可細(xì)細(xì)分分為為土土壓壓平平衡衡式式盾盾構(gòu)構(gòu)和和加加泥泥式式土土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)，，加加泥泥式式土土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)裝裝備備有有注注入入添添加加材材料料促促進(jìn)進(jìn)土土砂砂流流動(dòng)動(dòng)的的機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)，，添添加加材材料料有有泡泡沫沫劑劑、、膨膨潤(rùn)潤(rùn)土土、、粘粘土土、、聚聚合合物物等等，，可可根根據(jù)據(jù)土土質(zhì)質(zhì)選選用用。。2.土壓壓平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)開(kāi)開(kāi)挖挖面面穩(wěn)穩(wěn)定定機(jī)機(jī)理理土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)開(kāi)開(kāi)挖挖面面的的穩(wěn)穩(wěn)定定由由下下列列各各因因素素的的綜綜合合作作用用而而維維持持：：①土倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)內(nèi)的的土土壓壓力力平平衡衡地地層層壓壓力力和和水水壓壓力力，，②螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)排排土土量量；；③適當(dāng)當(dāng)保保持持泥泥土土的的流流動(dòng)動(dòng)性性，，根根據(jù)據(jù)需需要要調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)添添加加劑劑的的注注入入量量。。當(dāng)土土倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)內(nèi)的的土土壓壓力力大大于于地地層層壓壓力力和和水水壓壓力力時(shí)時(shí)，，地地表表將將隆隆起起；；當(dāng)土倉(cāng)內(nèi)內(nèi)的土壓壓力小于于地層壓壓力和水水壓力時(shí)時(shí)，地表表將下沉沉；因此土倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)的土土壓力應(yīng)應(yīng)與地層層壓力和和水壓力力相平衡衡。土倉(cāng)壓力力大于水水壓力及及土壓力力之和，，地面隆隆起土倉(cāng)壓力力小于水水壓力及及土壓力力之和，，地面下下陷3.土壓平衡衡盾構(gòu)適適用土層層范圍土壓平衡衡盾構(gòu)用用開(kāi)挖土土料作為為支撐開(kāi)開(kāi)挖面穩(wěn)穩(wěn)定的介介質(zhì)，要要求具有有良好的的塑性變變形、軟軟稠度、、內(nèi)摩擦擦角小及及滲透率率小。土壓平衡衡盾構(gòu)在在粉土、、粉質(zhì)粘粘土、淤淤泥質(zhì)粉粉土、粉粉砂層等等含水量量較低的的粘稠土土壤施工工時(shí)，由由于該類類型土壤壤在螺旋旋輸送機(jī)機(jī)內(nèi)壓縮縮形成防防水土塞塞（土塞塞在后面面的螺旋旋輸送機(jī)機(jī)章節(jié)中中介紹）），使土土倉(cāng)和螺螺旋輸送送機(jī)內(nèi)部部產(chǎn)生土土壓力來(lái)來(lái)平衡掌掌子面的的土壓力力和水壓壓力，因因此，土土壓平衡衡盾構(gòu)適適合在此此類地質(zhì)質(zhì)中使用用。土壓平衡盾盾構(gòu)適用土土層范圍通過(guò)碴土改改良，土壓壓平衡盾構(gòu)構(gòu)機(jī)也適用于于在非粘、透透水性土層層。土壓平衡盾盾構(gòu)盾構(gòu)機(jī)一般般有三套碴碴土改良系系統(tǒng)：泡沫沫系統(tǒng)、膨膨潤(rùn)土系統(tǒng)統(tǒng)和聚合物物系統(tǒng)。碴土改良是是通過(guò)盾構(gòu)構(gòu)機(jī)配置的的專用裝置置向刀盤、、土倉(cāng)或螺螺旋輸送機(jī)機(jī)內(nèi)注入添添加劑如泡泡沫、膨潤(rùn)潤(rùn)土或聚合合物等。利利用刀盤的的旋轉(zhuǎn)攪拌拌、土倉(cāng)攪攪拌裝置攪攪拌或螺旋旋輸送機(jī)旋旋轉(zhuǎn)攪拌使使添加劑與與土碴混合合，其主要要目的就是是要使盾構(gòu)構(gòu)切削下來(lái)來(lái)的碴土具具有好的流流塑性、合合適的稠度度、較低的的透水性和和較小的摩摩阻力，以以滿足在不不同地質(zhì)條條件下采用用不同掘進(jìn)進(jìn)模式掘進(jìn)進(jìn)時(shí)都可達(dá)達(dá)到理想的的工作狀況況。碴土改良可使土壓平平衡盾構(gòu)也也可用在原原先只適于于泥水盾構(gòu)構(gòu)的土層中中。泡沫混混合物在使使用后幾天天之內(nèi)化學(xué)學(xué)物質(zhì)就會(huì)會(huì)完全生物物分解，不不存在環(huán)境境污染的問(wèn)問(wèn)題。我集團(tuán)現(xiàn)有有的土壓平平衡盾構(gòu)機(jī)機(jī)都具有碴碴土改良功功能，因此此都稱之為為加泥式土土壓平衡盾盾構(gòu)。4.土壓平衡盾盾構(gòu)主要結(jié)結(jié)構(gòu)土壓平衡盾盾構(gòu)主要由由刀盤及刀刀盤驅(qū)動(dòng)、、盾殼、螺螺旋輸送機(jī)機(jī)、皮帶輸輸送機(jī)、管管片安裝機(jī)機(jī)、推進(jìn)油油缸、同步步注漿系統(tǒng)統(tǒng)等組成。。見(jiàn)下圖。。4.1刀盤4.1.1刀盤形式土壓平衡盾盾構(gòu)的刀盤盤有兩種形形式：有輪輻式和和面板式，，需根據(jù)施施工條件、、地層條件件進(jìn)行選擇擇。4.1.1刀盤形式－－輪輻式輪輻式刀盤盤對(duì)土砂有有較強(qiáng)攪拌拌效果，能能使土倉(cāng)內(nèi)內(nèi)碴土的流流動(dòng)性較好好，輪輻式式刀盤在土土壓平衡式式盾構(gòu)上使使用較廣。。輪輻式有有利于減少少實(shí)際旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)扭矩和利利于開(kāi)挖的的碴土進(jìn)入入土倉(cāng)。當(dāng)當(dāng)圍巖內(nèi)存存在巨礫、、大卵石時(shí)時(shí)，輪輻式式刀盤有更更強(qiáng)的適應(yīng)應(yīng)性，但需需注意螺旋旋輸送機(jī)有有堵塞的可可能。輪輻式4.1.1刀盤形式－－面板式泥水加壓式式盾構(gòu)刀盤盤具有擋土土功能，能能防止圍巖巖坍塌，其其刀盤一般般為面板式式。為確保保施工中更更換刀具和和破除障礙礙物時(shí)的安安全性，土土壓平衡式式盾構(gòu)及復(fù)復(fù)合式盾構(gòu)構(gòu)也常采用用有擋土效效果的面板板式。當(dāng)圍圍巖內(nèi)有巨巨礫、大卵卵石存在時(shí)時(shí)，需在開(kāi)開(kāi)挖面上將將其粉碎后后掘進(jìn)時(shí)，，為限制進(jìn)進(jìn)入土倉(cāng)礫礫石的大小小，有時(shí)也也會(huì)采用面面板式。面板式海瑞克盾構(gòu)構(gòu)小松盾構(gòu)4.1.2刀盤開(kāi)口率率刀盤開(kāi)口必必須考慮圍圍巖條件、、開(kāi)挖面穩(wěn)穩(wěn)定、開(kāi)挖挖效率等因因素來(lái)決定定其開(kāi)口形形狀、尺寸寸和開(kāi)口率率大小。1）開(kāi)口形狀狀、尺寸開(kāi)口的形狀狀、尺寸必必須能保證證開(kāi)挖下的的碴土不堵堵塞在刀盤盤面板前方方，能順利利進(jìn)入土倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)，同時(shí)時(shí)應(yīng)考慮地地層中可能能出現(xiàn)的最最大礫石直直徑與排土土設(shè)備的輸輸送能力。。2）開(kāi)口率刀盤開(kāi)口率率為刀盤開(kāi)開(kāi)口部分面面積與刀盤盤面積的比比值。泥水水加壓式盾盾構(gòu)開(kāi)口率率大多數(shù)取取10％－30％；土壓平平衡盾構(gòu)的的開(kāi)口率范范圍較寬；；在膠結(jié)粘粘性土等粘粘附力大的的地層，開(kāi)開(kāi)口率應(yīng)盡盡量加大以以利于碴土土流動(dòng)。4.2刀具4.2.1刀具的切削削原理（1）切切刀切刀呈靴狀狀，切刀的的切削原理理主要是盾盾構(gòu)向前推推進(jìn)的同時(shí)時(shí)，切刀在在刀盤的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)下，通通過(guò)刀刃和和刀頭部分分插入到地地層內(nèi)部，，象犁子犁犁地一樣切切削地層。。切刀的前前后角等斜斜面結(jié)構(gòu)有有利于軟土土切削時(shí)的的導(dǎo)碴作用用，同時(shí)可可用于在硬硬巖掘進(jìn)中中的刮碴，，其結(jié)構(gòu)形形式有利于于碴土流動(dòng)動(dòng)進(jìn)入土倉(cāng)倉(cāng)。（2）滾滾刀在硬巖中掘掘進(jìn)時(shí)，采采用滾刀進(jìn)進(jìn)行破巖。。滾刀滾壓破破巖示意圖圖1－斷斷裂裂體體2－碎碎斷斷體體3－密密實(shí)實(shí)承承載載滾刀刀破破巖巖屬屬于于滾滾壓壓（（也也稱稱擠擠壓壓））破破碎碎巖巖石石。。滾滾壓壓破破巖巖是是一一種種破破碎碎量量大大、、速速度度快快的的機(jī)機(jī)械械破破巖巖方方法法，，其其特特點(diǎn)點(diǎn)是是靠靠刀刀具具滾滾動(dòng)動(dòng)產(chǎn)產(chǎn)生生沖沖擊擊壓壓碎碎和和剪剪切切碾碾碎碎的的作作用用達(dá)達(dá)到到破破碎碎巖巖石石的的目目的的。。軸軸力力P使?jié)L滾刀刀壓壓入入巖巖石石，，滾滾動(dòng)動(dòng)力力矩矩M使?jié)L滾刀刀滾滾壓壓巖巖石石，，兩兩者者的的共共同同作作用用使使巖巖石石得得到到連連續(xù)續(xù)的的破破碎碎。。單刃刃刮刮刀刀（（切切刀刀））雙刃刃刮刮刀刀（（切切刀刀））4.2.2刀具的的形式式和種種類周邊刮刮刀超前撕撕裂刀刀球齒滾滾刀刀盤設(shè)設(shè)計(jì)有有仿形形刀，，能夠夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)任意意超挖挖范圍圍的調(diào)調(diào)整以以及超超挖量量的控控制（copycutter）4.2.2刀具的的形式式和種種類超前撕撕裂刀刀（日日本稱稱之為為貝殼殼刀））按刀刀盤雙雙向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)設(shè)計(jì)，，減少少磨損損，增增強(qiáng)刀刀盤對(duì)對(duì)不同同地層層的適適應(yīng)性性。4.2.2刀具的的形式式和種種類4.2.3刀具具安安裝裝高高度度刀具具的的安安裝裝高高度度應(yīng)應(yīng)考考慮慮盾盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)速速度度、、刀刀盤盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速、、按按圍圍巖巖條條件件和和滑滑動(dòng)動(dòng)距距離離估估算算的的磨磨損損量量等等因因素素選選擇擇。。一一般般在在粘粘附附力力較較強(qiáng)強(qiáng)的的地地層層，，為為防防止止開(kāi)開(kāi)挖挖的的碴碴土土粘粘附附在在刀刀盤盤表表面面，，形形成成泥泥餅餅而而降降低低開(kāi)開(kāi)挖挖效效率率，，刀刀具具的的安安裝裝高高度度取取值值較較大大。。滾刀刀與與齒齒刀刀的的高高度度差差測(cè)量量刀刀具具的的高高度度差差刀具具失失效效圖圖例例偏磨磨（（弦弦磨磨））偏磨磨與與斷斷裂裂滾刀刀被被碴碴土土粘粘住?。ǎ嗄囡烇灒┑度θ鄶嗔蚜亚械兜稊鄶啵ǎ〝鄶啵X齒刀圈圈卷卷刃刃與與斷斷裂裂4.2.4滾刀刀失失效效的的主主要要形形式式1）正正常常磨磨損損刀具進(jìn)行行破巖時(shí)時(shí)，破巖巖效率與與滾刀的的刃口寬寬度有關(guān)關(guān)，隨著著刀圈磨磨損量的的增加，，刃口的的寬度增增加，當(dāng)當(dāng)達(dá)到一一定范圍圍時(shí)會(huì)影影響掘進(jìn)進(jìn)速度，，甚至不不能再掘掘進(jìn)。滾滾刀的正正常磨損損是指刀刀圈刃口口寬度（（或刀圈圈的高度度）超過(guò)過(guò)規(guī)定值值的均勻勻磨損。。此類磨磨損使用用測(cè)量?jī)x儀進(jìn)行測(cè)測(cè)量。正正常磨損損是刀具具失效的的主要形形式。2）刀圈斷斷裂掘進(jìn)過(guò)程程中，由由于地層層突然變變硬或刀刀盤某些些部件脫脫落或其其他鐵件件卡在刀刀刃與地地層之間間，會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致刀圈圈局部過(guò)過(guò)載而使使刀圈應(yīng)應(yīng)力集中中發(fā)生斷斷裂，同同時(shí)刀圈圈與刀體體配合過(guò)過(guò)盈量未未達(dá)到要要求也會(huì)會(huì)造成刀刀圈斷裂裂。3）刀圈弦磨磨，原因一一般有兩兩個(gè)：一是刀具具過(guò)載，，導(dǎo)致刀刀具的軸軸承損壞壞引起的的。因刀刀具軸承承損壞，，滾刀不不能在隧隧道開(kāi)挖挖面上滾滾動(dòng)，使使刀圈呈呈現(xiàn)單側(cè)側(cè)磨損。。掘進(jìn)過(guò)過(guò)程中出出現(xiàn)刀圈圈弦磨如如果沒(méi)及及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)不但會(huì)會(huì)加速這這把刀的的磨損，，并且會(huì)會(huì)造成相相鄰滾刀刀過(guò)載失失效，從從而迅速速向外擴(kuò)擴(kuò)展，直直到整個(gè)個(gè)刀盤上上的刀具具全部失失效。①弦磨②②多重弦磨磨③嚴(yán)重弦磨磨刀具嚴(yán)重重弦磨第二個(gè)原原因刀圈回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的起動(dòng)動(dòng)扭距不不足：以廣州地地鐵四號(hào)號(hào)線為例例，掌子子面主要要為抗壓壓強(qiáng)度較較軟的塑塑性粘土土層<5Z-1>、<5Z-2>，以及少少量的地質(zhì)全風(fēng)風(fēng)化巖<6Z>、強(qiáng)風(fēng)化化巖<7>，不能給給滾刀刀刀圈回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)提供足足夠的起起動(dòng)扭距距（一般般在30～50NM之間調(diào)整整），而而且塑性性粘土層層粘性較大大，滾刀刀刀孔容容易被堵堵塞，刀刀盤面板板處易形形成泥餅餅，使得得滾刀相相對(duì)掌子子面不能能良好轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。4）滾刀多多邊形偏偏磨4）滾刀多多邊形偏偏磨根據(jù)盤型型滾刀的的破巖機(jī)機(jī)理，盾盾構(gòu)機(jī)作作用在滾滾刀的強(qiáng)強(qiáng)大的推推進(jìn)力使使刀圈貫貫入巖石石，同時(shí)時(shí)施加在在刀盤上上的驅(qū)動(dòng)動(dòng)扭距使使?jié)L刀回回轉(zhuǎn)，以以剪切破破碎巖石石。若掌掌子面上上是軟下下硬地層層（從上上至下依依次為全全風(fēng)化巖巖<6Z>、強(qiáng)風(fēng)化化巖<7>，中風(fēng)化化巖<8Z>，微風(fēng)化化巖<9Z>），當(dāng)盤盤型滾刀刀隨刀盤盤回轉(zhuǎn)至至刀盤中中上部時(shí)時(shí)，由于于全風(fēng)化化巖<6Z>、強(qiáng)風(fēng)化化巖<7>地質(zhì)較軟軟，不能能給滾刀刀刀圈回回轉(zhuǎn)提供供足夠的的起動(dòng)扭扭距（一一般在30～50NM之間調(diào)整整），而而且塑性性粘土層層粘性較大大，滾刀刀刀孔容容易被堵堵塞，刀刀盤面板板處易形形成泥餅餅，使得得滾刀相相對(duì)掌子子面不能能良好轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)同一把把滾刀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)至刀盤盤中下部部時(shí)，由由于抗壓壓強(qiáng)度較較高的<8Z>、<9Z>號(hào)地層可可以提供供足夠的的起動(dòng)扭扭距，滾滾刀又能能相對(duì)掌掌子面能能夠良好好轉(zhuǎn)動(dòng)，，這樣，，在上軟軟下硬的的廣州地地鐵工地地的混合合巖地層層中切削削圍巖時(shí)時(shí)，盤型型滾刀時(shí)時(shí)而回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)而不不轉(zhuǎn)，容容易造成成多邊形形偏磨。。5）刀具漏漏油油脂因密密封損壞壞而從滾滾刀中泄泄漏出來(lái)來(lái)。造成刀刀具漏油油的原因因主要是是地質(zhì)條條件發(fā)生生急劇變變化或換換刀不合合理造成成刀具過(guò)過(guò)載，或或是因刀刀具軸承承及浮動(dòng)動(dòng)密封的的壽命已已達(dá)極限限。6）刀圈剝落落刀圈表面掉掉落整塊的的碎片，而整個(gè)刀圈圈沒(méi)有斷裂裂，稱為“刀刀圈剝落””。刀圈剝剝落是由于于刀圈表面面產(chǎn)生疲勞勞裂紋，逐逐步擴(kuò)展導(dǎo)導(dǎo)致微觀斷斷裂，因磨磨損而剝落落。7）擋圈斷裂裂或脫落擋圈（見(jiàn)下下圖）用于于避免刀圈圈沿軸線方方向的平行行位移。如如果擋圈斷斷裂或脫落落會(huì)引起刀刀圈位移。。4.2.5帶壓換刀作作業(yè)1)當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在在硬巖或自自穩(wěn)能力較較強(qiáng)的地段段掘進(jìn)時(shí)，，因地層本本身有自穩(wěn)穩(wěn)能力，不不需要在土土倉(cāng)蓄壓以以提供額外外支撐壓力力，這種情情況下可在在無(wú)壓下直直接進(jìn)入刀刀盤作業(yè)。。2)軟巖、含水水豐富地段段掘進(jìn)時(shí)，，地層無(wú)自自穩(wěn)能力，，必須由盾盾構(gòu)機(jī)來(lái)提提供使地層層穩(wěn)定的支支撐壓力（（EPB），這種情情況下便需需采用帶壓壓進(jìn)艙模式式來(lái)進(jìn)行刀刀倉(cāng)內(nèi)的各各項(xiàng)工作。。4.2.5帶壓換刀作業(yè)業(yè)3)帶壓換刀作業(yè)業(yè)系統(tǒng)的主要要組成部分為為人員倉(cāng)及保保壓系統(tǒng)，當(dāng)當(dāng)掘進(jìn)過(guò)程中中刀具工作人人員進(jìn)入到土土倉(cāng)檢察及更更換刀具時(shí)，，要使用人員員倉(cāng)。人員倉(cāng)倉(cāng)裝在前體上上部，包括主主倉(cāng)和付倉(cāng)兩兩部分，在進(jìn)進(jìn)入土倉(cāng)時(shí)，，為了避免開(kāi)開(kāi)挖面的坍坍坍，要在土倉(cāng)倉(cāng)中建立并保保持與該地層層深度土壓力力及水壓力相相適應(yīng)的氣壓壓，這樣工作作人員要進(jìn)出出土倉(cāng)時(shí)，就就存在一個(gè)適適應(yīng)土倉(cāng)中壓壓力的問(wèn)題，，通過(guò)調(diào)整人人倉(cāng)的氣體壓壓力，就可以以使工作人員員可以適應(yīng)常常壓和開(kāi)挖倉(cāng)倉(cāng)壓力之間的的變化。但要要注意，只有有通過(guò)高壓空空氣檢查和受受到相應(yīng)培訓(xùn)訓(xùn)有資質(zhì)的人人員，才可以以通過(guò)人倉(cāng)進(jìn)進(jìn)出有壓力的的土倉(cāng)?，F(xiàn)以工作人員員從常壓的操操作環(huán)境下進(jìn)進(jìn)入有壓力的的泥土倉(cāng)為例例，來(lái)說(shuō)明人人員倉(cāng)的作用用。工作人員甲先先進(jìn)入主室，，關(guān)閉主倉(cāng)與與付倉(cāng)以及外外界之間的倉(cāng)倉(cāng)門，按照規(guī)規(guī)定程序給主主倉(cāng)加壓，直直到主倉(cāng)的壓壓力和泥土倉(cāng)倉(cāng)的壓力相同同時(shí)，打開(kāi)主主倉(cāng)和泥土倉(cāng)倉(cāng)之間的閘閥閥，使兩者之之間壓力平衡衡，這時(shí)打開(kāi)開(kāi)主倉(cāng)和泥土土倉(cāng)之間的隔隔離門，工作作人員甲進(jìn)入入土倉(cāng)。如果這時(shí)工作作人員乙也需需要進(jìn)入泥土土倉(cāng)工作，乙乙就可以先進(jìn)進(jìn)入付倉(cāng)，然然后關(guān)閉付倉(cāng)倉(cāng)與外界之間間的隔離門，，給付倉(cāng)加壓壓至與主室及及泥土倉(cāng)中的的壓力相同，，打開(kāi)付倉(cāng)和和主室之間的的閘閥，使兩兩者之間的壓壓力平衡，然然后打開(kāi)主室室和付倉(cāng)之間間的隔離門，，工作人員乙乙進(jìn)入主室和和泥土倉(cāng)中。。4.2.5帶壓換刀作業(yè)業(yè)4.2.5人員倉(cāng)－實(shí)現(xiàn)現(xiàn)帶壓換刀作作業(yè)4.2.5倉(cāng)外監(jiān)視救援倉(cāng)4.2.6刀具的檢查和和更換為了能夠快速速、安全、高高效地更換刀刀具，采取大大面積或全部部更換新總成成刀的原則進(jìn)進(jìn)行。（1）刀具外觀檢檢查檢查刀盤上所所有刀具螺栓栓是否有脫落落或松動(dòng)現(xiàn)象象；檢查滾刀刀擋圈是否斷斷裂或脫落，，若擋圈脫落落，還應(yīng)檢查查刀圈是否發(fā)發(fā)生移位；檢檢查滾刀刀圈圈是否完好，，有無(wú)裂紋、、斷裂及弦磨磨現(xiàn)象；檢查查滾刀刀體是是否漏油或軸軸承損壞現(xiàn)象象；檢查直齒齒刀、扇形刮刮刀有無(wú)斷齒齒、松動(dòng)、嚴(yán)嚴(yán)重磨損或脫脫落現(xiàn)象。檢檢查刀具的同同時(shí)應(yīng)檢查刀刀盤耐磨條、、刮板開(kāi)口以以及防磨裝置置磨損情況及及是否損壞并并做好記錄。。（2）刀具磨損量量的測(cè)量滾刀在沒(méi)有刀刀圈斷裂和損損壞的前提下下，正確地測(cè)測(cè)量滾刀刀圈圈的磨損量是是進(jìn)行更換刀刀具與掌握目目前刀具狀況況的依據(jù)。海海瑞克土壓平平衡盾構(gòu)的中中心滾刀和正正滾刀刀圈最最大磨損極限限為25mm，36號(hào)～39號(hào)邊滾刀最大大磨損極限為為15mm，所以當(dāng)?shù)毒呔哌_(dá)到最大磨磨損極限時(shí)必必須更換。刀具磨損測(cè)量量刀盤掌子面廣州地鐵四號(hào)號(hào)線微風(fēng)化混混合巖4.2.7刀具的更換與與維修（1）檢查刀具潤(rùn)潤(rùn)滑油，當(dāng)放放出的潤(rùn)滑油油比較潔凈時(shí)時(shí)，可不必解解體，僅更換換刀圈即可。。（2）用刨光機(jī)打打磨擋圈的焊焊接處，直至至擋圈可以脫脫離刀體槽。。（3）用砂輪切割割機(jī)切割刀圈圈至刀體，然然后取下?lián)跞θ?，再用鐵鏨鏨撐開(kāi)刀圈切切口直至取下下刀圈。（4）對(duì)新刀圈進(jìn)進(jìn)行烘烤，在在烤箱中加加熱170-200℃烘烤2小時(shí)，在此期期間對(duì)刀體用用刨光機(jī)打磨磨。烘烤結(jié)束束后，迅速將將刀圈安裝到到刀體上。（5）對(duì)刀具的扭扭矩進(jìn)行測(cè)試試，扭矩一般般控制在30-50n.m，如果扭矩過(guò)過(guò)大，需對(duì)刀刀具解體，以以檢查刀具軸軸承是否損壞壞。（6）對(duì)于刀具的的擋圈進(jìn)行安安裝與焊接。。（7）加注新潤(rùn)滑滑油油采用型型號(hào)殼牌460潤(rùn)滑油，正滾滾刀1250-1300ml,中心刀2250-2300ml。（8）若發(fā)現(xiàn)放出出的潤(rùn)滑油有有大量泥碴（（可能需要換換密封）、鐵鐵屑（軸承磨磨損），此時(shí)時(shí)需要解體檢檢查。必要時(shí)時(shí)更換浮動(dòng)油油封、軸承等等，并進(jìn)行氣氣密性實(shí)驗(yàn)以以檢查浮動(dòng)油油封的密封效效果。安裝軸承外圈圈（需更換軸軸承時(shí)冷壓軸承外圈圈安裝端蓋浮動(dòng)動(dòng)密封安裝浮動(dòng)密封封安裝軸承安裝刀體測(cè)量氣密性檢測(cè)啟動(dòng)扭矩矩5道唇型外密封（齒輪油、油脂、HBW）刀盤法蘭中心隔板減速箱液壓馬達(dá)3排滾子連軸器5道唇型內(nèi)密封（齒輪油、油脂、HBW）4.3刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)－主驅(qū)動(dòng)系系統(tǒng)

刀盤驅(qū)動(dòng)扭矩矩曲線4.4螺旋輸送機(jī)盾構(gòu)機(jī)的出渣渣系統(tǒng)主要包包括螺旋輸送送機(jī)和皮帶輸輸送機(jī)。碴土土由螺旋輸送送機(jī)從泥土倉(cāng)倉(cāng)中運(yùn)輸?shù)狡てл斔蜋C(jī)上上，皮帶輸送送機(jī)再將碴土土向后運(yùn)輸至至后配套尾部部，落入等候候的碴土車的的土箱中，土土箱裝滿后，，由電瓶車牽牽引沿軌道運(yùn)運(yùn)至豎井，龍龍門吊將士箱箱吊至地面，，并倒人碴土土坑中。4.4螺旋輸輸送機(jī)機(jī)4.4螺旋輸輸送機(jī)機(jī)螺旋輸輸送機(jī)機(jī)安裝裝于前前體的的底部部，在在掘進(jìn)進(jìn)時(shí)，，開(kāi)挖挖的碴碴土在在底部部，螺螺旋輸輸送機(jī)機(jī)伸入入渣艙艙的一一段為為可更更換的的耐磨磨片。。螺旋旋輸送送機(jī)內(nèi)內(nèi)部為為一個(gè)個(gè)帶軸軸的螺螺桿，，螺旋旋輸送送機(jī)的的螺旋旋片能能夠在在碴土土中伸伸縮。。螺旋旋輸送送機(jī)的的螺旋旋片分分為兩兩段，，中間間部分分有一一段沒(méi)沒(méi)有螺螺旋片片，這這樣可可以在在形成成土塞塞，以以有效效防止止噴涌涌現(xiàn)象象。螺旋輸輸送機(jī)機(jī)防噴噴涌螺旋輸輸送機(jī)機(jī)有前前后兩兩個(gè)閘閘門，，前閘閘門關(guān)關(guān)閉可可以使使泥土土倉(cāng)和和螺旋旋輸送送機(jī)隔隔斷，，后閘閘門可可以在在停止止掘進(jìn)進(jìn)或維維修時(shí)時(shí)關(guān)閉閉，在在整個(gè)個(gè)盾構(gòu)構(gòu)機(jī)斷斷電緊緊急情情況下下，此此閘門門也可可由蓄蓄能器器貯存存的能能量自自動(dòng)關(guān)關(guān)閉，，以防防止開(kāi)開(kāi)挖倉(cāng)倉(cāng)中的的水及及渣土土在壓壓力作作用下下進(jìn)入入盾構(gòu)構(gòu)機(jī)。。后閘門門為雙雙閘門門結(jié)構(gòu)構(gòu)，如如果從從螺旋旋輸送送機(jī)排排出的的渣土土過(guò)稀稀，產(chǎn)產(chǎn)生噴噴渣現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)時(shí)，可可通過(guò)過(guò)該雙雙閘門門裝置置交替替開(kāi)合合進(jìn)行行排土土（見(jiàn)見(jiàn)示意意圖）），噴噴碴嚴(yán)嚴(yán)重時(shí)時(shí)，可可以不不用皮皮帶機(jī)機(jī)出渣渣，改改用保保壓泵泵渣系系統(tǒng)出出渣。。這樣樣能在在一定定程度度減少少防止止噴渣渣現(xiàn)象象的發(fā)發(fā)生，，加快快掘進(jìn)進(jìn)速度度。螺旋輸輸送機(jī)機(jī)雙閘閘門工工作原原理示示意圖圖防噴涌涌－－－保壓壓泵碴碴裝置置保壓泵泵安裝裝在螺螺旋輸輸送機(jī)機(jī)出碴碴口附附近的的連接接橋上上，直直接通通過(guò)法法蘭快快速連連接并并且泵泵可在在短時(shí)時(shí)間內(nèi)內(nèi)啟動(dòng)動(dòng)使用用。4.5同步注注漿系系統(tǒng)襯砌背背后注注漿的的作用用盾構(gòu)施施工中中，隨隨著盾盾構(gòu)的的向前前推進(jìn)進(jìn)，因因盾構(gòu)構(gòu)盾尾尾外徑徑與管管片外外徑之之間的的差值值將會(huì)會(huì)在管管片背背后產(chǎn)產(chǎn)生空空隙（（盾尾尾建筑筑空隙隙）。。及時(shí)充充填空空隙將將會(huì)有有效的的避免免地表表沉降降；提高隧隧道的的止水水性能能；使管片片所受受外力力能均均勻分分布，，保證證盾構(gòu)構(gòu)隧道道在結(jié)結(jié)構(gòu)上上獲得得最終終的穩(wěn)穩(wěn)定。。4.5同步注注漿系系統(tǒng)襯砌背背后注注漿一一般有有同步步注漿漿和管管片背背后補(bǔ)補(bǔ)充注注漿兩兩種形形式：：同步注注漿與與盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)同時(shí)時(shí)進(jìn)行行，通通過(guò)同同步注注漿系系統(tǒng)及及盾尾尾的內(nèi)內(nèi)置注注漿管管，在在盾構(gòu)構(gòu)向前前推進(jìn)進(jìn)盾尾尾空隙隙形成成的同同時(shí)進(jìn)進(jìn)行；；同步步注注漿漿系系統(tǒng)統(tǒng)以廣廣州州地地鐵鐵海海瑞瑞克克S261盾構(gòu)機(jī)為為例，開(kāi)開(kāi)挖直徑徑為Φ6250mm，最大時(shí)時(shí)（新刀刀）為Φ6280mm，而管片片的外徑徑為Φ6000mm,因此在掘掘進(jìn)的同同時(shí)需要要進(jìn)行同同步注漿漿，及時(shí)時(shí)填充盾盾尾前移移后圍巖巖與管片片外壁之之間的空空間，以以防止管管片上浮浮或下沉沉。清潔水箱雙活塞液壓元件液壓泵站注漿系統(tǒng)統(tǒng)的控制制4.5同步注漿漿系統(tǒng)－－－海瑞瑞克注漿系統(tǒng)示意圖注漿軟管壓力傳感器閘閥盾尾內(nèi)側(cè)的注漿管路注漿管路路的布置置4.5同步注漿漿系統(tǒng)－－－NFM管片背后后補(bǔ)充注注漿管片背后后補(bǔ)充注注漿則是是在同步步注漿結(jié)結(jié)束以后后，通過(guò)過(guò)管片的的吊裝孔孔對(duì)管片片背后進(jìn)進(jìn)行補(bǔ)充充注漿，，以提高高背襯注注漿層的的防水性性――阻斷從盾盾殼外部部通往刀刀盤土倉(cāng)倉(cāng)的水流流通道；；提高管管片背后后土體的的密實(shí)度度——防止管片片浮動(dòng)。。管片背后后補(bǔ)充注注漿補(bǔ)充注漿漿程序打開(kāi)管片片吊裝孔孔上的堵堵頭→用用沖擊鉆鉆和鑿子子將吊裝裝孔后部部的砼打打穿→將將加工好好的鋼管管插入吊吊裝孔內(nèi)內(nèi)→將事事先加工工的雙頭頭連接閘閘閥安裝裝到吊裝裝孔上→→將注漿漿管路接接好→開(kāi)開(kāi)始注漿漿。4.6盾尾密封封系統(tǒng)盾尾止水水采用鋼鋼絲刷密密封裝置置，是集集彈簧鋼鋼、鋼絲絲刷及不不銹鋼金金屬網(wǎng)于于一體的的結(jié)構(gòu)。。盾尾油油脂泵向向每道鋼鋼絲刷密密封之間間供應(yīng)油油脂，以以提高止止水性能能。4.6盾尾密封封系統(tǒng)盾尾密封封裝置一一般由盾盾尾密封封刷和油油脂注入入裝置組組成。盾盾尾密封封刷裝在在盾尾殼殼板與管管片外表表面之間間，目的的是防止止地下水水、背襯襯注漿材材料等漏漏入、滲滲入盾構(gòu)構(gòu)內(nèi)，同同時(shí)也可可以保持持開(kāi)挖面面的壓力力，必須須考慮其其密封性性、耐壓壓性和耐耐久性。。選擇盾盾尾密封封裝置時(shí)時(shí)，需考考慮下列列因素：：盾尾密封封刷采用用多排安安裝，一一般安裝裝排數(shù)為為3排。當(dāng)盾盾構(gòu)進(jìn)行行大埋深深、高水水壓及長(zhǎng)長(zhǎng)距離施施工時(shí)，，需考慮慮增加尾尾刷的數(shù)數(shù)量。為提高盾盾尾尾刷刷的止水水性能和和使用壽壽命，需需在尾刷刷之間注注入專用用油脂(CONDATWR89和WR90)，隨著掘掘進(jìn)該油油脂會(huì)不不斷消耗耗，油脂脂注入裝裝置宜具具備自動(dòng)動(dòng)注入功功能，隨隨時(shí)自動(dòng)動(dòng)補(bǔ)充油油脂。4.7管片安裝裝機(jī)及管管片安裝裝管片安裝裝機(jī)有2種類型型。①機(jī)機(jī)械抓取取式；②②真空吸吸盤式。。管片安裝裝機(jī)拼裝裝管片真空吸盤盤式管片片安裝機(jī)機(jī)管片安裝裝目前，地鐵鐵盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)循環(huán)長(zhǎng)度度一般為1.5m，襯砌采用用鋼筋混凝凝土管片襯襯砌，強(qiáng)度度等級(jí)C50，抗?jié)B等級(jí)級(jí)S12，管片組裝裝采