盾構(gòu)機(jī)組裝與調(diào)試.docx

。1.1 盾構(gòu)機(jī)組裝與調(diào)試1.1.1 組裝場(chǎng)地的布置及吊裝設(shè)備盾構(gòu)機(jī)的組裝場(chǎng)地按業(yè)主提供的場(chǎng)地分成三個(gè)區(qū)：后配套拖車(chē)存放區(qū)、主機(jī)及后配套存放區(qū)、吊機(jī)存放區(qū)。吊裝設(shè)備為：250T履帶吊一臺(tái)，90T汽車(chē)吊一臺(tái)，50T液壓千斤頂兩臺(tái)以及相應(yīng)的吊具。盾構(gòu)組裝調(diào)試流程如圖8-4所示。圖8-4 盾構(gòu)組裝、調(diào)試程序圖1.1.2 組裝順序及方法在組裝井內(nèi)精確放置始發(fā)臺(tái)托架并定位固定（見(jiàn)圖8-6，然后鋪設(shè)軌道，再進(jìn)行盾構(gòu)的下井組裝。各節(jié)拖車(chē)下井順序?yàn)椋何逄?hào)拖車(chē)四號(hào)拖車(chē)三號(hào)拖車(chē)二號(hào)拖車(chē)一號(hào)拖車(chē)連接橋。拖車(chē)下井后由電瓶機(jī)車(chē)牽引至指定的區(qū)域，拖車(chē)間由連接桿連接在一起。主機(jī)下井順序?yàn)椋郝菪斔蜋C(jī)前體中體刀盤(pán)管片安裝機(jī)盾尾。中體、前體、刀盤(pán)、盾尾、螺旋輸送機(jī)用250t吊機(jī)和90t汽車(chē)吊機(jī)配合下井。反力架與負(fù)環(huán)管片的下井、安裝、定位。主機(jī)后移與前移的后配套連接，然后連接液壓和電氣管路。盾構(gòu)組裝順序示意見(jiàn)圖8-58-16。圖8-5 組裝始發(fā)臺(tái)、托架圖8-6 組裝始發(fā)臺(tái)、托架圖8-7 組裝后配套拖車(chē)圖8-8 組裝設(shè)備橋圖8-9 吊裝螺旋輸送機(jī)圖8-10 吊裝前體圖8-11 組裝前體與中體圖8-12 組裝刀盤(pán)圖8-13 組裝管片安裝機(jī)、盾尾圖8-14 組裝螺旋輸送機(jī)圖8-15 設(shè)備連接、安裝反力架圖8-16 完成組裝、準(zhǔn)備始發(fā)1.1.3 組裝技術(shù)及安全措施盾構(gòu)組裝主要技術(shù)措施及安全措施為：（1）盾構(gòu)組裝前制定詳細(xì)的組裝方案與計(jì)劃，同時(shí)組織有經(jīng)驗(yàn)的組裝班組，并在組裝施工前對(duì)組裝人員進(jìn)行技術(shù)和安全培訓(xùn)。（2）盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸由專(zhuān)業(yè)的大件運(yùn)輸公司運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)。（3）盾構(gòu)機(jī)吊裝由具有資歷的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍負(fù)責(zé)起吊。（4）根據(jù)250t履帶吊機(jī)對(duì)地基承載力的要求，對(duì)其工作區(qū)域進(jìn)行處理，如澆筑鋼筋混凝土路面、鋪設(shè)鋼板等，防止地層不均勻沉陷。（5）盾構(gòu)主機(jī)吊裝之前對(duì)始發(fā)臺(tái)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。（6）大件組裝時(shí)應(yīng)對(duì)盾構(gòu)始發(fā)井端頭墻進(jìn)行嚴(yán)密的觀測(cè)，掌握其變形與受力狀態(tài)，保證始發(fā)井結(jié)構(gòu)安全。大件吊裝時(shí)以90t吊車(chē)輔助翻轉(zhuǎn)。（7）每班作業(yè)前按起重作業(yè)安全操作規(guī)程進(jìn)行技術(shù)交底，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（8）由專(zhuān)人負(fù)責(zé)大件運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)吊裝、組裝的秩序維護(hù)，確保組裝安全。1.1.4 盾構(gòu)機(jī)調(diào)試1.1.4.1 空載調(diào)試盾構(gòu)機(jī)組裝完畢后，即可進(jìn)行空載調(diào)試?？蛰d調(diào)試的目的主要是檢查設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。主要調(diào)試內(nèi)容為：配電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)以及各種儀表的校正。1.1.4.2 負(fù)載調(diào)試空載調(diào)試證明盾構(gòu)機(jī)具有工作能力后，即可進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)的負(fù)載調(diào)試。負(fù)載調(diào)試的主要目的是檢查各種管線及密封設(shè)備的負(fù)載能力，對(duì)空載調(diào)試不能完成的調(diào)試工作進(jìn)一步完善，以使盾構(gòu)機(jī)的各個(gè)工作系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)達(dá)到滿(mǎn)足正常生產(chǎn)要求的工作狀態(tài)。1.2 盾構(gòu)始發(fā)及試掘進(jìn)1.2.1 始發(fā)流程盾構(gòu)始發(fā)流程見(jiàn)圖8-17。圖8-17 盾構(gòu)始發(fā)流程框圖1.2.2 始發(fā)階段運(yùn)輸方案根據(jù)業(yè)主提供的施工場(chǎng)地和工作井條件以及盾構(gòu)機(jī)自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，制定盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)階段的出碴、運(yùn)輸方案。1.2.3 始發(fā)方案的確定根據(jù)業(yè)主提供的始發(fā)場(chǎng)地，綜合考慮各方因素，現(xiàn)擬定采用全地下始發(fā)方案，即先將51號(hào)臺(tái)車(chē)依次吊入軌排井中，再將盾構(gòu)機(jī)主機(jī)吊入盾構(gòu)始發(fā)井中進(jìn)行組裝，并安裝反力架，連接各管路，進(jìn)行調(diào)試、始發(fā)。1.2.4 盾構(gòu)始發(fā)的出碴、運(yùn)輸布置始發(fā)階段的出碴采用渣斗車(chē)，垂直運(yùn)輸使用45t龍門(mén)吊，井下水平運(yùn)輸采用電瓶車(chē)。1.2.5 步驟及技術(shù)措施盾構(gòu)始發(fā)步驟及相應(yīng)的主要技術(shù)措施如下：1.2.6 始發(fā)臺(tái)安裝始發(fā)臺(tái)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖8-18。圖8-18 始發(fā)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖在洞門(mén)鑿除完成之后，依據(jù)隧道設(shè)計(jì)軸線定出盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)的空間位置，然后反算出始發(fā)臺(tái)的空間位置，始發(fā)臺(tái)的安裝高程可根據(jù)端頭地質(zhì)情況適當(dāng)進(jìn)行抬高。由于始發(fā)臺(tái)在盾構(gòu)始發(fā)時(shí)要承受縱向、橫向的推力以及約束盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)的扭矩，所以在盾構(gòu)始發(fā)之前，必須對(duì)始發(fā)臺(tái)兩側(cè)進(jìn)行必要的加固。1.2.7 反力架安裝反力架結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖8-19。圖8-19 反力架結(jié)構(gòu)示意圖在盾構(gòu)主機(jī)與后配套連接之前，進(jìn)行反力架的安裝。由于反力架為盾構(gòu)始發(fā)時(shí)提供反推力，在安裝反力架時(shí)，反力架端面應(yīng)與始發(fā)臺(tái)軸線垂直，以便盾構(gòu)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線保持平行。安裝時(shí)反力架與始發(fā)井結(jié)構(gòu)連接部位的間隙要墊實(shí)，以保證反力架腳板有足夠的抗壓強(qiáng)度。 1.2.8 洞門(mén)鑿除始發(fā)井與接收井圍護(hù)結(jié)構(gòu)為800mm地下連續(xù)墻，洞門(mén)鑿除分兩步進(jìn)行：第一步，以手持風(fēng)鎬方式由上至下分塊鑿除連續(xù)墻外層混凝土，保留最內(nèi)層鋼筋；第二步，當(dāng)盾構(gòu)組裝調(diào)試完成，并推進(jìn)至距離洞門(mén)約1.0m左右時(shí)，再由上至下分層、間隔地割除預(yù)留的最內(nèi)層鋼筋。1.2.9 洞門(mén)防水裝置安裝洞門(mén)防水裝置由簾布橡膠板、圓環(huán)板、固定板、壓板、墊板和螺栓等組成。在洞門(mén)鑿除第一步工作完成后，將前述構(gòu)件按順序安裝在始發(fā)井施工時(shí)預(yù)埋的洞門(mén)圈鋼環(huán)上。為防止盾構(gòu)推進(jìn)洞門(mén)圈時(shí)刀盤(pán)損壞簾布橡膠板，可在簾布橡膠板外側(cè)涂抹一定量的油脂。隨盾構(gòu)向前推進(jìn)需根據(jù)情況對(duì)洞門(mén)密封壓板進(jìn)行調(diào)整，以保證密封效果。見(jiàn)圖8-20。圖8-20 始發(fā)洞口密封示意圖1.2.10 負(fù)環(huán)管片安裝當(dāng)前述及盾構(gòu)組裝調(diào)試等工作完成后，組織相關(guān)人員對(duì)盾構(gòu)設(shè)備、反力提供系統(tǒng)、始發(fā)臺(tái)等進(jìn)行全面檢查與驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，開(kāi)始將盾構(gòu)向前推進(jìn)，并安裝負(fù)環(huán)管片。（1）分別調(diào)試推進(jìn)系統(tǒng)和管片安裝系統(tǒng)，確保這兩個(gè)系統(tǒng)能穩(wěn)定工作；（2）割除洞門(mén)內(nèi)的最后一層鋼筋網(wǎng)，為盾構(gòu)推進(jìn)做好準(zhǔn)備。鋼筋網(wǎng)必須在盾構(gòu)推進(jìn)之前割除完成； （3）在盾尾殼體內(nèi)安裝管片支撐墊塊，為管片在盾尾內(nèi)的定位做好準(zhǔn)備，見(jiàn)圖8-21。圖8-21 負(fù)環(huán)管片安裝示意圖（4）從下至上一次安裝第一環(huán)管片，要注意的管片的轉(zhuǎn)動(dòng)角度一定要符合設(shè)計(jì)。偏差宜控制為：高程和平面50mm，每環(huán)相鄰管片高差5mm，縱向相鄰管片高差6mm；（5）安裝拱部的管片時(shí)，由于管片支撐不足，一定要及時(shí)加固；（6）第一環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝完成后，用推進(jìn)油缸把管片推出盾尾，并施加一定的推力把管片壓緊在反力架上，即可開(kāi)始下一環(huán)管片的安裝；（7）管片在被推出盾尾時(shí)，要及時(shí)的支撐加固，防止管片下沉或失圓。同時(shí)也要考慮到盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)可能產(chǎn)生的偏心力，因此支撐應(yīng)盡可能的穩(wěn)固；（8）當(dāng)?shù)侗P(pán)抵?jǐn)n掌子面時(shí)，推進(jìn)油缸已經(jīng)可以產(chǎn)生足夠的推力穩(wěn)定管片后，再把管片定位塊取掉。1.2.11 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)（1）在進(jìn)行始發(fā)臺(tái)、反力架和首環(huán)負(fù)環(huán)管片的定位時(shí)，要嚴(yán)格控制始發(fā)臺(tái)、反力架和負(fù)環(huán)的安裝精度，確保盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)與隧道設(shè)計(jì)線形符合。（2）負(fù)環(huán)管片安裝前，在盾尾內(nèi)側(cè)標(biāo)出負(fù)6環(huán)管片的位置和封頂塊的偏轉(zhuǎn)角度，管片安裝順序與正常掘進(jìn)時(shí)相同。 第一環(huán)負(fù)環(huán)管片定位時(shí)，管片的后端面應(yīng)與線路中線垂直，負(fù)環(huán)管片采用錯(cuò)縫拼裝方式。負(fù)6環(huán)管片拼裝完成后，用推進(jìn)油缸把管片推出盾尾，并施加一定的推力把管片壓緊在反力架上，即可開(kāi)始下一環(huán)管片的安裝。（3）始發(fā)前基座定位時(shí)，盾構(gòu)機(jī)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線保持平行，盾構(gòu)中線可比設(shè)計(jì)軸線適當(dāng)抬高。（4）在盾尾殼體內(nèi)安裝管片支撐墊塊，為管片在盾尾內(nèi)的定位做好準(zhǔn)備。安裝拱部的管片時(shí)，由于管片支撐不足，要及時(shí)墊方木進(jìn)行加固。管片在被推出盾尾時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行支撐加固，防止管片下沉或失圓。同時(shí)也要考慮到盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)可能產(chǎn)生的偏心力，因此支撐應(yīng)盡可能的穩(wěn)固。（5）在始發(fā)階段由于推力較小，地層較軟要特別注意防止盾構(gòu)低頭。（6）盾構(gòu)在始發(fā)臺(tái)上向前推進(jìn)時(shí)，通過(guò)控制推進(jìn)油缸行程使盾構(gòu)機(jī)基本沿始發(fā)臺(tái)向前推進(jìn)。（7）始發(fā)初始掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)處于始發(fā)臺(tái)上，因此需在始發(fā)臺(tái)及盾構(gòu)機(jī)上焊接相對(duì)的防扭轉(zhuǎn)支座，為盾構(gòu)機(jī)初始掘進(jìn)提供反扭矩。（8）在始發(fā)階段由于設(shè)備處于磨合階段，要注意推力、扭矩的控制，同時(shí)也要注意各部位油脂的有效使用。掘進(jìn)總推力應(yīng)控制在反力架承受能力以下，同時(shí)確保在此推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)臺(tái)提供的反扭矩。（9）盾構(gòu)始發(fā)前要根據(jù)地層情況，設(shè)定一個(gè)掘進(jìn)參數(shù)。開(kāi)始掘進(jìn)后要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)分析、反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)。（10）盾構(gòu)組裝前在基座軌道上涂抹油脂，減少盾構(gòu)推進(jìn)阻力；始發(fā)前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂，避免刀盤(pán)上刀頭損壞洞門(mén)密封裝置。（11）始發(fā)掘進(jìn)時(shí)采用45t龍門(mén)吊進(jìn)行出碴，洞內(nèi)水平運(yùn)輸采用小碴斗出碴。1.2.12 盾構(gòu)試掘進(jìn)兩臺(tái)盾構(gòu)掘進(jìn)的前100m作為試掘進(jìn)段，通過(guò)試掘進(jìn)段擬達(dá)到以下目的：（1）用最短的時(shí)間對(duì)新盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行調(diào)試、熟悉機(jī)械性能。（2）了解和認(rèn)識(shí)本工程的地質(zhì)條件，掌握各地質(zhì)條件下復(fù)合式盾構(gòu)的操作方法。（3）收集、整理、分析及歸納總結(jié)各地層的掘進(jìn)參數(shù)，制定正常掘進(jìn)各地層操作規(guī)程，為實(shí)現(xiàn)快速、連續(xù)、高效的正常掘進(jìn)打好基礎(chǔ)。（4）熟悉管片拼裝的操作工序，提高拼裝質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。（5）通過(guò)本段施工，加強(qiáng)對(duì)地面變形情況的監(jiān)測(cè)分析，反映盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)以及推進(jìn)時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及同步注漿量。（6）通過(guò)盾構(gòu)試掘進(jìn)施工，摸索出盾構(gòu)在本標(biāo)段地層中掘進(jìn)姿態(tài)控制措施和方法。試驗(yàn)段施工中詳細(xì)記錄不同時(shí)段、不同地層所采取的不同掘進(jìn)參數(shù)的進(jìn)尺情況；相同的掘進(jìn)參數(shù)對(duì)于不同地層其進(jìn)尺和刀盤(pán)的磨損情況；以及相同的地層采取不同的掘進(jìn)參數(shù)，記錄其進(jìn)尺及刀盤(pán)磨損的情況。同時(shí)，詳細(xì)記錄注漿壓力與地層的關(guān)系。數(shù)據(jù)收集后，及時(shí)進(jìn)行分析、整理，總結(jié)出本工程隧道掘進(jìn)過(guò)程中不同的地層應(yīng)該采取的掘進(jìn)參數(shù)，為工程的順利進(jìn)行提供技術(shù)依據(jù)。1.3 盾構(gòu)正常掘進(jìn)1.3.1 正常掘進(jìn)作業(yè)班次安排正常掘進(jìn)階段，采用連續(xù)生產(chǎn)的原則組織施工，每周七個(gè)工作日。左右線兩臺(tái)盾構(gòu)作業(yè)循環(huán)均采用“2+1”班制，即每天2個(gè)班掘進(jìn)，1個(gè)班維修保養(yǎng)。每個(gè)掘進(jìn)班每天工作10小時(shí)，保養(yǎng)班每天強(qiáng)制保養(yǎng)6小時(shí)（與兩個(gè)掘進(jìn)班的工作時(shí)間各重合一小時(shí)），其余時(shí)間跟機(jī)保養(yǎng)。1.3.2 正常掘進(jìn)工作內(nèi)容盾構(gòu)機(jī)在完成前100m的試掘進(jìn)后，將對(duì)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，為后續(xù)的正常掘進(jìn)提供條件。主要內(nèi)容包括：（1）根據(jù)地質(zhì)條件和試掘進(jìn)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)。（2）正常推進(jìn)階段采用100m試掘進(jìn)階段掌握的最佳施工參數(shù)。通過(guò)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，不斷地完善施工工藝，控制地面沉降。施工進(jìn)度應(yīng)采用均衡生產(chǎn)法。（3）推進(jìn)過(guò)程中，嚴(yán)格控制好推進(jìn)里程，將施工測(cè)量結(jié)果不斷地與計(jì)算的三維坐標(biāo)相校核，及時(shí)調(diào)整。將里程偏差控制在：緩和曲線、圓曲線段：X（隧道設(shè)計(jì)縱軸方向即沿里程方向）、Y（垂直隧道沿設(shè)計(jì)軸線方向）50mm。（4）盾構(gòu)應(yīng)根據(jù)當(dāng)班指令設(shè)定的參數(shù)推進(jìn)，推進(jìn)出土與襯砌背后注漿同步進(jìn)行。不斷完善施工工藝，控制施工后地表最大變形量在+10，-30mm之內(nèi)。（5）盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，坡度不能突變，隧道軸線和折角變化不能超過(guò)0.4%。（6）盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過(guò)程須嚴(yán)格受控，工程技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì)變化、隧道埋深、地面荷載、地表沉降、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、刀盤(pán)扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測(cè)量數(shù)據(jù)信息，正確下達(dá)每班掘進(jìn)指令，并即時(shí)跟蹤調(diào)整。（7）盾構(gòu)機(jī)操作人員須嚴(yán)格執(zhí)行指令，謹(jǐn)慎操作，對(duì)初始出現(xiàn)的小偏差應(yīng)及時(shí)糾正，應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機(jī)走“蛇”形，盾構(gòu)機(jī)一次糾偏量不宜過(guò)大，以減少對(duì)地層的擾動(dòng)。（8）做好施工記錄，記錄內(nèi)容有：隧道掘進(jìn)的施工進(jìn)度；油缸行程；掘進(jìn)速度；盾構(gòu)推力；土壓力；刀盤(pán)轉(zhuǎn)速；螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速；盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（上、下、左、右）。同步注漿：注漿壓力；數(shù)量；注漿材料配比；注漿試塊強(qiáng)度；稠度。測(cè)量：盾構(gòu)傾斜度；隧道橢圓度；推進(jìn)總距離；隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置（X、Y、Z）。1.3.3 正常掘進(jìn)作業(yè)工序流程和操作控制程序操作控制工序見(jiàn)圖8-22。1.3.4 盾構(gòu)掘進(jìn)模式的選擇及操作控制1.3.4.1 不同掘進(jìn)模式的特點(diǎn)和適用條件本標(biāo)段選用的盾構(gòu)機(jī)為復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)，具有敞開(kāi)式(OPEN)、半敞開(kāi)式(SEMI-OPEN)和土壓平衡式(EPB)三種掘進(jìn)模式，每一種掘進(jìn)模式具有不同的特點(diǎn)和適用條件。三種掘進(jìn)模式下的掘進(jìn)原理見(jiàn)圖8-23。1）敞開(kāi)式該模式下，盾構(gòu)機(jī)切削下來(lái)的碴土進(jìn)入土倉(cāng)內(nèi)即刻被螺旋輸送機(jī)排出，土倉(cāng)內(nèi)僅有極少量的碴土，約占土倉(cāng)的3060%，掘進(jìn)中刀盤(pán)和螺旋輸送機(jī)所受反推力較小。由于土倉(cāng)內(nèi)壓力為大氣壓，故不能支撐開(kāi)挖面地層和防止地下水滲入。該模式適用于能夠自穩(wěn)、地下水少的地層。圖8-22 掘進(jìn)工序操作控制程序框圖圖8-23 掘進(jìn)模式原理示意圖2）半敞開(kāi)式該模式又稱(chēng)為局部氣壓模式。掘進(jìn)中土倉(cāng)內(nèi)的碴土未充滿(mǎn)土倉(cāng)，尚有一定的空間，通過(guò)向土倉(cāng)內(nèi)輸入壓縮空氣與碴土共同支撐開(kāi)挖面和防止地下水滲入。該掘進(jìn)模式適用于具有一定自穩(wěn)能力和地下水壓力不太高的地層，其防止地下水滲入的效果主要取決于壓縮空氣的壓力。3）土壓平衡模式土壓平衡模式就是將刀盤(pán)切削下來(lái)的碴土充滿(mǎn)土倉(cāng)，并通過(guò)推進(jìn)操作產(chǎn)生與土壓力和水壓力相平衡的土倉(cāng)壓力來(lái)穩(wěn)定開(kāi)挖面地層和防止地下水的滲入。該掘進(jìn)模式主要通過(guò)控制盾構(gòu)推進(jìn)速度和螺旋輸送機(jī)的排土量來(lái)產(chǎn)生壓力，并通過(guò)測(cè)量土倉(cāng)內(nèi)的土壓力來(lái)隨時(shí)調(diào)整、控制盾構(gòu)推進(jìn)速度和螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。在該掘進(jìn)模式下，刀盤(pán)和螺旋輸送機(jī)所受的反推力較大。該掘進(jìn)模式適用于不能穩(wěn)定的軟土和富水地層。1.3.4.2 本區(qū)間不同地層條件下選用不同的掘進(jìn)模式在、和地層以?xún)?nèi)采用土壓平衡式掘進(jìn)，在 、號(hào)地層以上根據(jù)實(shí)際情況采用半敞開(kāi)式。1.3.5 各掘進(jìn)模式的主要掘進(jìn)參數(shù)及技術(shù)措施1.3.5.1 參數(shù)選取根據(jù)本標(biāo)段地質(zhì)情況，主要掘進(jìn)參數(shù)見(jiàn)表8-2盾構(gòu)主要工作參數(shù)表，并應(yīng)在施工中不斷優(yōu)化調(diào)整。表8-2 盾構(gòu)主要工作參數(shù)表掘進(jìn)模式推力(t)扭矩(tm)刀盤(pán)轉(zhuǎn)速(rpm)土倉(cāng)壓力(bar)螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速(rpm)備 注土壓平衡式12002100300420121.52.4612半敞開(kāi)式100018002103801.52.511.5612敞 開(kāi) 式800150011038023.5無(wú)4121.3.5.2 技術(shù)措施（1） 敞開(kāi)式掘進(jìn)的技術(shù)措施：采用滾刀破巖為主，采用高轉(zhuǎn)速、低扭矩和適宜的螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速推進(jìn)。采用敞開(kāi)模式掘進(jìn)時(shí)，易產(chǎn)生掘進(jìn)中的盾構(gòu)機(jī)滾動(dòng)和較大震動(dòng)現(xiàn)象，施工中如不慎引起盾構(gòu)機(jī)滾動(dòng)，可使刀盤(pán)反轉(zhuǎn)來(lái)糾正。同步注漿時(shí)漿液可能滲流到盾殼與周?chē)鷰r體間的空隙甚至刀盤(pán)處，為避免此現(xiàn)象發(fā)生可采取適當(dāng)增大漿液粘度、縮短漿液凝結(jié)時(shí)間、適當(dāng)降低注漿壓力等方法來(lái)解決。在硬巖敞開(kāi)式掘進(jìn)時(shí)，刀具磨損較大，溫度高，巖碴不具軟塑性，因此，應(yīng)注意觀察、檢查，及時(shí)換刀，注入泡沫和膨潤(rùn)土冷卻、潤(rùn)滑，以降磨、降溫。（2）半敞開(kāi)式掘進(jìn)技術(shù)措施半敞開(kāi)式掘進(jìn)模式介于土壓平衡和敞開(kāi)模式之間，采用滾刀、齒刀混合破巖切削。為既能穩(wěn)定開(kāi)挖面和防止地下水滲入，又能避免出碴時(shí)螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌，壓縮空氣壓力應(yīng)控制在11.5bar以?xún)?nèi)。在該模式下掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)注入泡沫對(duì)碴土進(jìn)行改良。遇地層變換、涌水較大時(shí)，及時(shí)轉(zhuǎn)換模式掘進(jìn)。（3） 土壓平衡模式掘進(jìn)的技術(shù)措施：采用以齒刀、刮刀為主切削土層，以低轉(zhuǎn)速、大扭矩推進(jìn)。土倉(cāng)內(nèi)土壓力值P應(yīng)略大于靜水壓力和地層土壓力之和P0， 即P=KP0（K介于1.01.3），并在掘進(jìn)中不斷調(diào)整優(yōu)化。土倉(cāng)壓力通過(guò)采取設(shè)定掘進(jìn)速度、調(diào)整排土量或設(shè)定排土量、調(diào)整掘進(jìn)速度兩種方法建立，并應(yīng)維持切削土量與排土量的平衡，以使土倉(cāng)內(nèi)的壓力穩(wěn)定平衡。盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度主要通過(guò)調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)力、轉(zhuǎn)速(扭矩)來(lái)控制，排土量則主要通過(guò)調(diào)整螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)。在實(shí)際掘進(jìn)施工中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、排出的碴土狀態(tài)，以及盾構(gòu)機(jī)的各項(xiàng)工作狀態(tài)參數(shù)等動(dòng)態(tài)地調(diào)整優(yōu)化，此模式掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采取碴土改良措施增加碴土的流動(dòng)性和止水性。1.3.6 碴土改良和管理在復(fù)雜地層的盾構(gòu)施工中，根據(jù)圍巖條件適當(dāng)注入添加劑，確保碴土的流動(dòng)性和止水性，同時(shí)要慎重進(jìn)行土倉(cāng)壓力和排土量進(jìn)行管理。1.3.6.1 碴土改良的目的（1）使碴土具有良好的土壓平衡效果，利于穩(wěn)定開(kāi)挖面，控制地表沉降；（2）提高碴土的不透水性，使碴土具有較好的止水性，從而控制地下水流失；（3）提高碴土的流動(dòng)性，利于螺旋輸送機(jī)排土；（4）防止開(kāi)挖的碴土粘結(jié)刀盤(pán)而產(chǎn)生泥餅；（5）防止螺旋輸送機(jī)排土?xí)r出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象；（6）降低刀盤(pán)扭矩和螺旋輸送機(jī)的扭矩，同時(shí)減少對(duì)刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損，從而提高盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)效率。1.3.6.2 改良的方法與添加劑碴土改良就是通過(guò)盾構(gòu)機(jī)配置的專(zhuān)用裝置向刀盤(pán)面、土倉(cāng)內(nèi)或螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫或膨潤(rùn)土，利用刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉(cāng)攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土碴混合，其主要目的就是要使盾構(gòu)切削下來(lái)的碴土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿(mǎn)足在不同地質(zhì)條件下盾構(gòu)掘進(jìn)可達(dá)到理想的工作狀況。1.3.6.3 碴土改良的主要技術(shù)措施根據(jù)本工程的地質(zhì)條件和盾構(gòu)施工的經(jīng)驗(yàn)，采取如下主要技術(shù)措施：（1）在富水?dāng)鄬訋Ш推渌貙硬捎猛翂浩胶饽Ｊ骄蜻M(jìn)時(shí)，擬向刀盤(pán)面、土倉(cāng)內(nèi)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫，并增加對(duì)螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入的泡沫量，以利于螺旋輸送機(jī)形成土塞效應(yīng)，防止噴涌。（2）在砂性土地層中掘進(jìn)時(shí)，擬采取向刀盤(pán)面和土倉(cāng)內(nèi)注入泡沫來(lái)改良碴土。泡沫注入量根據(jù)具體情況確定。（3）在塊狀結(jié)構(gòu)，泥、鈣質(zhì)膠結(jié)的泥質(zhì)粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖中掘進(jìn)時(shí)，由于掘進(jìn)對(duì)地層的擾動(dòng)，不易形成連續(xù)的土壓，為此采取向刀盤(pán)面、土倉(cāng)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫和濃度高的膨潤(rùn)土泥漿來(lái)改良碴土，維持土倉(cāng)內(nèi)土壓平衡。1.3.6.4 防泥餅措施當(dāng)盾構(gòu)機(jī)全斷面通過(guò)粘性土層和全風(fēng)化巖層時(shí)，刀盤(pán)中心區(qū)和土倉(cāng)中心區(qū)容易形成“泥餅”，產(chǎn)生堵倉(cāng)現(xiàn)象，造成刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷加大，排土不暢，甚至停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)造成土倉(cāng)內(nèi)溫度升高，影響主軸承密封的壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成主軸承密封老化破壞，“泥餅”現(xiàn)象往往會(huì)堵塞滾刀，使?jié)L刀發(fā)生偏磨。如果地下水較豐富，螺旋機(jī)由于排土不暢而無(wú)法形成土塞，排土口會(huì)產(chǎn)生噴涌，開(kāi)挖面就會(huì)失穩(wěn)，發(fā)生地層坍塌。盾構(gòu)機(jī)在粘性巖中掘進(jìn)的措施：（1）加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)的地質(zhì)預(yù)測(cè)和泥土管理，特別是在粘性土和泥質(zhì)硅膠巖石中掘進(jìn)時(shí)，更加密切注意開(kāi)挖面的地質(zhì)情況和刀盤(pán)的工作狀態(tài)。（2）在這種地層掘進(jìn)時(shí)，增加刀盤(pán)前部中心部位泡沫注入量和選擇比較大的泡沫加入比例，減少碴土的粘附性，降低“泥餅”產(chǎn)生的幾率。（3）一旦產(chǎn)生泥餅，及時(shí)采取對(duì)策，必要時(shí)采用人工處理的方式清除泥餅。（4）必要時(shí)，螺旋輸送機(jī)內(nèi)也要加入泡沫，以增加碴土的流動(dòng)性，利于碴土排出。（5）出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時(shí)，適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán)，添入泡沫，攪拌土倉(cāng)內(nèi)的碴土。1.3.7 掘進(jìn)過(guò)程中姿態(tài)控制由于隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響，盾構(gòu)推進(jìn)會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。當(dāng)這種偏差超過(guò)一定限界時(shí)就會(huì)使隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小使管片局部受力惡化，并造成地應(yīng)力損失增大而使地表沉降加大，因此盾構(gòu)施工中必須采取有效技術(shù)措施控制掘進(jìn)方向，及時(shí)有效糾正掘進(jìn)偏差。1.3.7.1 盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制結(jié)合本標(biāo)段盾構(gòu)區(qū)間的特點(diǎn)，采取以下方法控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向:1)采用自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)和人工測(cè)量輔助進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測(cè)該系統(tǒng)配置了導(dǎo)向、自動(dòng)定位、掘進(jìn)程序軟件和顯示器等，能夠全天候在盾構(gòu)機(jī)主控室動(dòng)態(tài)顯示盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前位置與隧道設(shè)計(jì)軸線的偏差以及趨勢(shì)。據(jù)此調(diào)整控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)方向，使其始終保持在允許的偏差范圍內(nèi)。隨著盾構(gòu)推進(jìn)導(dǎo)向系統(tǒng)后視基準(zhǔn)點(diǎn)需要前移，必須通過(guò)人工測(cè)量來(lái)進(jìn)行精確定位。為保證推進(jìn)方向的準(zhǔn)確可靠，擬每周進(jìn)行兩次人工測(cè)量，以校核自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)并復(fù)核盾構(gòu)機(jī)的位置、姿態(tài)，確保盾構(gòu)掘進(jìn)方向的正確。2)采用分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向根據(jù)線路條件所做的分段軸線擬合控制計(jì)劃、導(dǎo)向系統(tǒng)反映的盾構(gòu)姿態(tài)信息，結(jié)合隧