盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制與糾偏

1、目錄1 、姿態(tài)控制基本原則 錯(cuò)誤! 未定義書簽。2、盾構(gòu)方向控制 錯(cuò)誤! 未定義書簽。3、影響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及隧道軸線的主要因素 . 錯(cuò)誤! 未定義書簽。二、姿態(tài)控制技術(shù) 錯(cuò)誤! 未定義書簽。1 、滾動(dòng)控制 錯(cuò)誤! 未定義書簽。2 、盾構(gòu)上下傾斜與水平傾斜 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。三、具體情況下的姿態(tài)控制 錯(cuò)誤! 未定義書簽。1 、直線段的姿態(tài)控制 錯(cuò)誤! 未定義書簽。2 、圓曲線段的姿態(tài)控制 錯(cuò)誤! 未定義書簽。3 、豎曲線上的姿態(tài)控制 錯(cuò)誤! 未定義書簽。4 、均一地質(zhì)情況下的姿態(tài)控制 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。5 、上下軟硬不均的地質(zhì)且存在園曲線段的線路 錯(cuò)誤! 未定義書簽6 、左右軟硬不均且存在

2、園曲線段的線路 錯(cuò)誤! 未定義書簽。7 、始發(fā)段掘進(jìn)調(diào)向 錯(cuò)誤! 未定義書簽。8 、掘進(jìn) 100m 至貫通前 50m 的調(diào)向 錯(cuò)誤! 未定義書簽。9 、貫通前 50米的調(diào)向 錯(cuò)誤! 未定義書簽。10 、盾構(gòu)機(jī)的糾偏 錯(cuò)誤! 未定義書簽。11 、糾偏的方法 錯(cuò)誤! 未定義書簽。四、異常情況下的糾偏 錯(cuò)誤! 未定義書簽。1 、絞接力增大，行程增大 錯(cuò)誤! 未定義書簽。2、油缸行程差過大 錯(cuò)誤! 未定義書簽。3、特殊質(zhì)中推力增加仍無法調(diào)向 錯(cuò)誤! 未定義書簽4 、蛇形糾偏 錯(cuò)誤! 未定義書簽5 、管片上浮與旋轉(zhuǎn)對(duì)方向的影響 錯(cuò)誤! 未定義書簽五、大方位偏移情況下的糾偏 錯(cuò)誤! 未定義書簽一、姿態(tài)控制

3、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)

4、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)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

5、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啤?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。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

6、,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),一般來講,如果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

7、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一般情況下油缸進(jìn)行控制在 80mm以下較為合適，但是 也不易過小，控制在30mn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)30

8、0-500mm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

9、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

10、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)量的萬無一失， 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 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)

11、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 ）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

12、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

13、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 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

14、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“

15、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

16、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

17、 刀盤的轉(zhuǎn)速主要由地層的軟硬情況來確定，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-SOOm傾換向一次，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 2

18、76;/o 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

19、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)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

20、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50mn,合理控制鉸接及盾尾位置，使之位置偏差亦控制在- 20 一+ 20m m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30-80mm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

21、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-+10mn,最大應(yīng)控制在-20-+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

22、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

23、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

24、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-+20m m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 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

25、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 20mn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)帶來管片錯(cuò)臺(tái)破損等不 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

26、，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)以上操作均無效時(shí)，可通過換刀作業(yè)增加開挖面的方式來調(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 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

27、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

28、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，這樣就為貫通帶來不必要的隱患。 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

29、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 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 ± 10 ，從施工過程來看，急糾的危害是巨大

30、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

31、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)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，

32、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

33、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 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，

34、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)

35、，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)，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