盾構(gòu)機(jī)組裝與調(diào)試(共20頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1.1 盾構(gòu)機(jī)組裝與調(diào)試1.1.1 組裝場地的布置及吊裝設(shè)備盾構(gòu)機(jī)的組裝場地按業(yè)主提供的場地分成三個區(qū)：后配套拖車存放區(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，90T汽車吊一臺，50T液壓千斤頂兩臺以及相應(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)臺托架并定位固定（見圖8-6，然后鋪設(shè)軌道，再進(jìn)行盾構(gòu)的下井組裝。各節(jié)拖車下井順序為：五號拖車四號拖車三號拖車二號拖車一號拖車連接橋。拖車下井后由電瓶機(jī)車牽引至指定的區(qū)域，拖車間由連接桿連接在一起。主機(jī)下井順序為：螺旋輸送機(jī)

2、前體中體刀盤管片安裝機(jī)盾尾。中體、前體、刀盤、盾尾、螺旋輸送機(jī)用250t吊機(jī)和90t汽車吊機(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)組裝順序示意見圖8-58-16。圖8-5 組裝始發(fā)臺、托架圖8-6 組裝始發(fā)臺、托架圖8-7 組裝后配套拖車圖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

3、）盾構(gòu)組裝前制定詳細(xì)的組裝方案與計劃，同時組織有經(jīng)驗的組裝班組，并在組裝施工前對組裝人員進(jìn)行技術(shù)和安全培訓(xùn)。（2）盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸由專業(yè)的大件運(yùn)輸公司運(yùn)輸進(jìn)場。（3）盾構(gòu)機(jī)吊裝由具有資歷的專業(yè)隊伍負(fù)責(zé)起吊。（4）根據(jù)250t履帶吊機(jī)對地基承載力的要求，對其工作區(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)吊裝之前對始發(fā)臺進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。（6）大件組裝時應(yīng)對盾構(gòu)始發(fā)井端頭墻進(jìn)行嚴(yán)密的觀測，掌握其變形與受力狀態(tài)，保證始發(fā)井結(jié)構(gòu)安全。大件吊裝時以90t吊車輔助翻轉(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）由專人負(fù)責(zé)大件運(yùn)輸和現(xiàn)場吊

4、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)的各個工作系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)達(dá)到滿足正常生產(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)流程見圖8-17。盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)端頭加固安裝始發(fā)基座

5、盾構(gòu)機(jī)組裝、空載調(diào)試安裝反力架安裝負(fù)環(huán)盾構(gòu)負(fù)載調(diào)試盾尾通過洞口密封注漿回填盾構(gòu)掘進(jìn)和管片安裝圖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)主提供的施工場地和工作井條件以及盾構(gòu)機(jī)自身結(jié)構(gòu)的特點，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號臺車依次吊入軌排井中，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，垂直運(yùn)輸使用45t龍門吊，井下水平運(yùn)輸采用電瓶車。1.2.5 步驟及技術(shù)措施盾構(gòu)始

6、發(fā)步驟及相應(yīng)的主要技術(shù)措施如下：1.2.6 始發(fā)臺安裝始發(fā)臺結(jié)構(gòu)見圖8-18。圖8-18 始發(fā)臺結(jié)構(gòu)示意圖在洞門鑿除完成之后，依據(jù)隧道設(shè)計軸線定出盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)的空間位置，然后反算出始發(fā)臺的空間位置，始發(fā)臺的安裝高程可根據(jù)端頭地質(zhì)情況適當(dāng)進(jìn)行抬高。由于始發(fā)臺在盾構(gòu)始發(fā)時要承受縱向、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，必須對始發(fā)臺兩側(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)時提供反推力，在安裝反力架時，反力架端面應(yīng)與始發(fā)臺軸線垂直，以便盾構(gòu)軸線與隧道設(shè)計軸線保持平行

7、。安裝時反力架與始發(fā)井結(jié)構(gòu)連接部位的間隙要墊實，以保證反力架腳板有足夠的抗壓強(qiáng)度。 1.2.8 洞門鑿除始發(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)至距離洞門約1.0m左右時，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 洞門防水裝置安裝洞門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)井施工時預(yù)埋的洞門圈鋼環(huán)上。為防止盾構(gòu)推進(jìn)洞門圈時刀盤損壞簾布橡膠板，可在簾布橡膠板外側(cè)涂抹一定量的油脂

8、。隨盾構(gòu)向前推進(jìn)需根據(jù)情況對洞門密封壓板進(jìn)行調(diào)整，以保證密封效果。見圖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)人員對盾構(gòu)設(shè)備、反力提供系統(tǒng)、始發(fā)臺等進(jìn)行全面檢查與驗收。驗收合格后，開始將盾構(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)，確保這兩個系統(tǒng)能穩(wěn)定工作；（2）割除洞門內(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

9、角度一定要符合設(shè)計。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，由于管片支撐不足，一定要及時加固；（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，即可開始下一環(huán)管片的安裝；（7）管片在被推出盾尾時，要及時的支撐加固，防止管片下沉或失圓。同時也要考慮到盾構(gòu)推進(jìn)時可能產(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抵?jǐn)n掌子面時，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（1）在進(jìn)行始發(fā)臺、反力架和首環(huán)負(fù)環(huán)管片的定位時，要嚴(yán)格控制始發(fā)臺

10、、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)時相同。 第一環(huán)負(fù)環(huán)管片定位時，管片的后端面應(yīng)與線路中線垂直，負(fù)環(huán)管片采用錯縫拼裝方式。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，即可開始下一環(huán)管片的安裝。（3）始發(fā)前基座定位時，盾構(gòu)機(jī)軸線與隧道設(shè)計軸線保持平行，盾構(gòu)中線可比設(shè)計軸線適當(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，由于管片支撐不足，要及時墊方木進(jìn)行加固。管片在被推出盾尾時，要及時進(jìn)行支

11、撐加固，防止管片下沉或失圓。同時也要考慮到盾構(gòu)推進(jìn)時可能產(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)臺上向前推進(jìn)時，通過控制推進(jìn)油缸行程使盾構(gòu)機(jī)基本沿始發(fā)臺向前推進(jìn)。（7）始發(fā)初始掘進(jìn)時，盾構(gòu)機(jī)處于始發(fā)臺上，因此需在始發(fā)臺及盾構(gòu)機(jī)上焊接相對的防扭轉(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)定一個掘進(jìn)參

12、數(shù)。開始掘進(jìn)后要加強(qiáng)監(jiān)測，及時分析、反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)，動態(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，避免刀盤上刀頭損壞洞門密封裝置。（11）始發(fā)掘進(jìn)時采用45t龍門吊進(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)兩臺盾構(gòu)掘進(jìn)的前100m作為試掘進(jìn)段，通過試掘進(jìn)段擬達(dá)到以下目的：（1）用最短的時間對新盾構(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，為實現(xiàn)快速、連續(xù)、高效的正常掘進(jìn)打好基

13、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）通過本段施工，加強(qiáng)對地面變形情況的監(jiān)測分析，反映盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時以及推進(jìn)時對周圍環(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。試驗段施工中詳細(xì)記錄不同時段、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)對于不同地層其進(jìn)尺和刀盤的磨損情況；以及相同的地層采取不同的掘進(jìn)參數(shù)，記錄其進(jìn)尺及刀盤磨損的情況。同時，詳細(xì)記錄注漿壓力與地層的關(guān)系。數(shù)據(jù)收集后，及時進(jìn)行分析、整理，總結(jié)出本工程隧道掘進(jìn)過程中不同的地層應(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.

14、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，每周七個工作日。左右線兩臺盾構(gòu)作業(yè)循環(huán)均采用“2+1”班制，即每天2個班掘進(jìn)，1個班維修保養(yǎng)。每個掘進(jìn)班每天工作10小時，保養(yǎng)班每天強(qiáng)制保養(yǎng)6小時（與兩個掘進(jìn)班的工作時間各重合一小時），其余時間跟機(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)過程中的監(jiān)測結(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)。通過加強(qiáng)施工監(jiān)測，不斷地完善施工工藝，控制地面沉降。施

15、工進(jìn)度應(yīng)采用均衡生產(chǎn)法。（3）推進(jìn)過程中，嚴(yán)格控制好推進(jìn)里程，將施工測量結(jié)果不斷地與計算的三維坐標(biāo)相校核，及時調(diào)整。將里程偏差控制在：緩和曲線、圓曲線段：X（隧道設(shè)計縱軸方向即沿里程方向）、Y（垂直隧道沿設(shè)計軸線方向）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)過程中，坡度不能突變，隧道軸線和折角變化不能超過0.4%。（6）盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過程須嚴(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)、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測量數(shù)據(jù)信息，正確下達(dá)每

16、班掘進(jìn)指令，并即時跟蹤調(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，對初始出現(xiàn)的小偏差應(yīng)及時糾正，應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機(jī)走“蛇”形，盾構(gòu)機(jī)一次糾偏量不宜過大，以減少對地層的擾動。（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圖8-22。1.3.4 盾構(gòu)掘進(jìn)模式的選擇及操作控制1.3

17、.4.1 不同掘進(jìn)模式的特點和適用條件本標(biāo)段選用的盾構(gòu)機(jī)為復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)，具有敞開式(OPEN)、半敞開式(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和適用條件。三種掘進(jìn)模式下的掘進(jìn)原理見圖8-23。1）敞開式該模式下，盾構(gòu)機(jī)切削下來的碴土進(jìn)入土倉內(nèi)即刻被螺旋輸送機(jī)排出，土倉內(nèi)僅有極少量的碴土，約占土倉的3060%，掘進(jìn)中刀盤和螺旋輸送機(jī)所受反推力較小。由于土倉內(nèi)壓力為大氣壓，故不能支撐開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）半敞開式該模式又稱為局部氣壓模式。

18、掘進(jìn)中土倉內(nèi)的碴土未充滿土倉，尚有一定的空間，通過向土倉內(nèi)輸入壓縮空氣與碴土共同支撐開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切削下來的碴土充滿土倉，并通過推進(jìn)操作產(chǎn)生與土壓力和水壓力相平衡的土倉壓力來穩(wěn)定開挖面地層和防止地下水的滲入。該掘進(jìn)模式主要通過控制盾構(gòu)推進(jìn)速度和螺旋輸送機(jī)的排土量來產(chǎn)生壓力，并通過測量土倉內(nèi)的土壓力來隨時調(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.

19、4.2 本區(qū)間不同地層條件下選用不同的掘進(jìn)模式在、和地層以內(nèi)采用土壓平衡式掘進(jìn)，在 、號地層以上根據(jù)實際情況采用半敞開式。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)刀盤轉(zhuǎn)速(rpm)土倉壓力(bar)螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速(rpm)備 注土壓平衡式12002100300420121.52.4612半敞開式100018002103801.52.511.5612敞 開 式800150011038023.5無4121.3.5.2 技術(shù)措施（

20、1） 敞開式掘進(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)。采用敞開模式掘進(jìn)時，易產(chǎn)生掘進(jìn)中的盾構(gòu)機(jī)滾動和較大震動現(xiàn)象，施工中如不慎引起盾構(gòu)機(jī)滾動，可使刀盤反轉(zhuǎn)來糾正。同步注漿時漿液可能滲流到盾殼與周圍巖體間的空隙甚至刀盤處，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)時間、適當(dāng)降低注漿壓力等方法來解決。在硬巖敞開式掘進(jìn)時，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，及時換刀，注入泡沫和膨潤土冷卻、潤滑，以降磨、降溫。（2）半敞開式掘進(jìn)技術(shù)措施半敞開式掘進(jìn)模式介于土壓平衡和敞開模式之間，采用滾刀、齒刀混合破巖切削。為既能穩(wěn)定開挖面和防止

21、地下水滲入，又能避免出碴時螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌，壓縮空氣壓力應(yīng)控制在11.5bar以內(nèi)。在該模式下掘進(jìn)時，應(yīng)注入泡沫對碴土進(jìn)行改良。遇地層變換、涌水較大時，及時轉(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。土倉壓力通過采取設(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)速度主要通過調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)力、轉(zhuǎn)速(扭矩)來控制，排土量則主要通過調(diào)整螺旋輸

22、送機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。在實際掘進(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)的各項工作狀態(tài)參數(shù)等動態(tài)地調(diào)整優(yōu)化，此模式掘進(jìn)時應(yīng)采取碴土改良措施增加碴土的流動性和止水性。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，確保碴土的流動性和止水性，同時要慎重進(jìn)行土倉壓力和排土量進(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）提高碴土的流動性，利于螺旋輸送機(jī)排土；（4）防止開挖的碴土粘結(jié)刀盤而產(chǎn)生泥餅；（5）防止螺旋輸送機(jī)排土?xí)r出現(xiàn)噴涌現(xiàn)

23、象；（6）降低刀盤扭矩和螺旋輸送機(jī)的扭矩，同時減少對刀具和螺旋輸送機(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盾構(gòu)機(jī)配置的專用裝置向刀盤面、土倉內(nèi)或螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫或膨潤土，利用刀盤的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉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，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，擬向刀

24、盤面、土倉內(nèi)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫，并增加對螺旋輸送機(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，擬采取向刀盤面和土倉內(nèi)注入泡沫來改良碴土。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，由于掘進(jìn)對地層的擾動，不易形成連續(xù)的土壓，為此采取向刀盤面、土倉和螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫和濃度高的膨潤土泥漿來改良碴土，維持土倉內(nèi)土壓平衡。1.3.6.4 防泥餅措施當(dāng)盾構(gòu)機(jī)全斷面通過粘性土層和全風(fēng)化巖層時，刀盤中心區(qū)和土倉中心區(qū)容易形成“泥餅”，產(chǎn)生堵倉現(xiàn)象，造成刀盤轉(zhuǎn)動負(fù)荷加大，排土不暢，甚至停止轉(zhuǎn)動，同時造成土倉內(nèi)溫度升高

25、，影響主軸承密封的壽命，嚴(yán)重時會造成主軸承密封老化破壞，“泥餅”現(xiàn)象往往會堵塞滾刀，使?jié)L刀發(fā)生偏磨。如果地下水較豐富，螺旋機(jī)由于排土不暢而無法形成土塞，排土口會產(chǎn)生噴涌，開挖面就會失穩(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)時的地質(zhì)預(yù)測和泥土管理，特別是在粘性土和泥質(zhì)硅膠巖石中掘進(jìn)時，更加密切注意開挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)。（2）在這種地層掘進(jìn)時，增加刀盤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，及時采取對策，必要時采用人工處理的方式清除泥餅。（4）必要時，螺旋輸送機(jī)內(nèi)也要加入泡沫，以增加碴土的流

26、動性，利于碴土排出。（5）出現(xiàn)長時間停機(jī)時，適當(dāng)轉(zhuǎn)動刀盤，添入泡沫，攪拌土倉內(nèi)的碴土。1.3.7 掘進(jìn)過程中姿態(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)會產(chǎn)生一定的偏差。當(dāng)這種偏差超過一定限界時就會使隧道襯砌侵限、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，采取以下方法控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向:1)采用自動導(dǎo)向系統(tǒng)和人工測量輔助進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測該系統(tǒng)配置了導(dǎo)向、自動定位、掘進(jìn)程序軟件和顯示器等，能夠全天候在盾構(gòu)機(jī)主控室動態(tài)顯示盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前位置與隧道設(shè)計軸線的偏差以及趨勢。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)點需要前移，必須通過人工測量來進(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)行兩次人工測量，以校核自動導(dǎo)向系統(tǒng)的測量數(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)