1.全开放
-手挖式、半挖式、机械式
2. 半开放式
-挤压型(网状)
3. 封闭式
-泥水型、土压型
第二。盾构施工
定义:使用盾构进行地下开挖,并在机器中安全地进行开挖和衬砌作业,同时保持隧道掌子面稳定的隧道施工方法。
三个要素:
稳定工作面:气压、土压力等。
开挖方式:人工开挖、半机械化开挖、刀盘开挖
支撑:压缩混凝土、节段
盾构施工的优点和缺点
盾构机是一种多功能的综合性隧道开挖设备。它集盾构施工过程中的掘进、开挖、支护、注浆、导向等全部功能于一体。目前,盾构机已成为地下交通工程和隧道施工的首选设备,并得到广泛应用。其优点如下:
1、不受地面交通、河流、航运、季节、气候等条件影响。
2、经济合理地保证隧道安全施工。
3、盾构隧道的开挖、开挖、衬砌、拼装可实现施工、运输控制的自动化、智能化、信息化。
4、开挖速度更快,效率更高,施工劳动强度更低。盾构施工不干扰地面环境。
其缺点是:
1、盾构机械成本较高。
2. 在饱水的松软地层上施工,地表沉降的风险很高。
3、隧道曲线半径过小或埋深较浅时,难度较大。
4、设备的转移、运输、安装及场地布置相对复杂。
土压平衡盾构原理及系统组成
挖掘系统
道碴清除系统
分段安装系统
注浆系统
动力及控制系统
背部支撑系统
引导系统
辅助系统
六、后盖
分段小车
分段起重机
连接桥
拖车
七、辅助系统
泡沫系统
注浆系统
八、引导系统
VMT引导系统自动测量盾构机当前位置并实时提供盾构姿态,是主驱动控制挖掘方向的依据。
9. 屏蔽操作
1. 安全事项
以下安全事项旨在识别和避免危险情况的发生,适用于人员安全和设备保护。凡是参与盾构操作的人员都应严格遵守!
2.安全防护设备
3. 危险区域
2、安全设备
紧急停止按钮
警示灯、警报器
应急照明
消防设备
气体测定
联系系统
3. 危险区域
土昌
人员舱
分段吊装及安装区
道碴运输区
液压高压工作区
高压区
2、面板及上位机说明
要掌握盾构机的操作,必须熟悉盾构操作面板。只有充分了解盾构的主要操作面板,详细学习盾构的相关操作知识,才能真正掌握盾构的操作技术。
1、改善土体的工作性能,引起土体塑性变形,提供均匀可控的支撑压力,稳定工作面;
2、减少泄漏,加强工作面的密封性;
3、减少内摩擦,减少土壤对刀盘、输送机、输送带的磨损,降低能耗;
4、降低土壤粘度,防止堵塞;
5、在岩土隧道、矿山施工中起到抑尘作用。
屏蔽尾部与段之间有30mm至40mm的间隙。为了防止外部泥浆和水通过间隙进入盾构机,盾尾与管片之间有3根钢丝刷。屏蔽尾部注入钢丝刷之间。密封脂使其密封并能够相对移动。
3. 开始准备
开机前主要检查风、水、电、液压、清碴系统、盾构的状态和参数。
检查空压机运转是否正常,压缩空气管路是否泄漏;
检查隧道通风是否正常;
检查延长的水管、电缆是否正常,拖曳区域是否畅通;
检查循环水压力、温度是否正常;
检查电压是否正常;
检查过滤器是否正常(PLC是否有报警);
检查油箱油位是否正常;
检查皮带输送机及皮带是否正常;
检查压载车是否准备就绪;
检查润滑脂配制是否充足;
检查泡沫配制是否充分;
检查灌浆系统是否准备就绪并运行正常;
检查支撑轨道是否正常;
4. 打开电脑
检查当前是否有错误报警,如有则先处理;
将面板上的螺旋输送机调速旋钮、刀盘调速旋钮、盾构机推进速度旋钮等调节至最小位置;
启动冷却水泵和循环泵,启动时注意泵的声音和振动是否正常。启动时注意下列各泵的启动情况;
启动油脂泵和齿轮油泵;
启动充油泵并控制油泵;
5. 挖掘
选择刀盘速度档位;
根据VMT显示的盾构旋转状态选择刀盘转向;
按下刀盘启动按钮,缓慢调节刀盘速度旋钮,逐渐提高刀盘速度并稳定工作;
严禁旋钮转动过快,以免液压冲击过大。注意主传动压力的变化。如果刀盘停止转动,先将电位器旋钮旋至最小,然后重新启动;
启动螺旋输送机
慢慢打开螺旋输送机后门
启动螺旋输送机并逐渐提高螺旋输送机的速度
选择手动或半自动启动泡沫系统
按下推进按钮开始挖掘,根据VMT屏幕上显示的盾构机姿态,将四组油缸的压力调整到合适的值,并逐步提高推进系统的整体推进速度;
6. 开挖作业
4、分段安装
1、分部说明
该段分为标准环(P)、左转环(L)、右转环(R)三种类型的区块。
节片有交缝和贯通缝两种装配方式,并采用螺栓连接。
2 细分选择
盾构推进过程中,利用推进油缸不断向前推进。为了便于轴控制,推进油缸被划分为不同的区域。在正确设定切口土压的前提下,严格控制各区域油压,同时控制推进油缸行程,合理修正偏差,做到经常修正,减少误差。单次修正量,实现盾构沿设计轴线的前进。
设计轴控制范围:平面控制:100mm,高程控制:100mm。本工程采用标准环+楔块作为隧道衬砌。楔形环的不同旋转位置会产生不同的上、下、左、右导程量。通过在不同位置组装节段,可以安装隧道轴线。因此,装配前分段的选择非常重要。选择正确的管片旋转角度,可以保证拼装工作的顺利进行,提高拼装质量,保证施工隧道符合设计轴线。
另外,在盾构推进施工过程中,环段作为盾构推进的后座,对盾构推进起到导向作用。为此,盾构推进,特别是曲线推进时,应通过严格的计算和测量确定分段推进量。同时,利用盾构本身的集成导引系统,合理选择管片的旋转位置,以达到相应的管片导程量,使管片环面始终垂直于设计轴线。
3段安装
(1)管片安装机运动形式
分段安装机可在步进梁上往复运动,行程2m
管片安装机旋转架顺时针和逆时针旋转,旋转角度190-200度。
伸缩油缸可独立伸缩
安装头倾斜,移动范围+/-2.5度
安装头水平旋转,移动范围+/-2.5度
抓取器抓取并释放片段
(2)注意事项
安装分段时,安装区域内不应有其他人员。
分段安装机下方严禁任何人
驾驶员必须经过专业培训,确认合格后方可上岗。
安装节片前,应清除盾尾底部的污垢,以免损坏盾尾密封件。
注意旋转架的运动范围
只有抓紧抓头后,安装机才能旋转(联锁)。
推进油缸的回缩量以一节的安装空间为准。
(3)分段安装流程
清理作业现场杂物,特别是盾尾内的泥沙。
启动分段安装机泵、推进缸泵和辅助泵。
移动安装机器,抓住分段,并拧紧抓头。
(3)分段安装流程
确认管片已拉紧后,先缩回伸缩油缸将管片抬起,然后将管片移至安装位置。
当即将到达安装位置时,降低分段的移动速度,慢慢地将分段移近安装位置。
安装到位后,插入管片连接螺栓,安装螺母并初步拧紧,然后伸出推油缸将管片拧紧。
安装机将分段松开,最后根据扭矩要求拧紧连接螺栓。
新安装的管片从盾尾出来后,必须再次拧紧连接螺栓。
5、注浆
由于盾构直径大于管片直径,开挖后隧道围岩与管片之间会形成环形间隙。通过盾构尾部的四根注浆管同时注浆填补间隙。
注浆操作面板
灌浆步骤
注意事项
注浆压力的设定
注浆量的控制
注浆管道的清洗
防止注浆管道堵塞的措施
2、灌浆步骤
将灌浆料输送至搅拌罐并持续搅拌
连接注浆管道,确保管道畅通
启动泵站
选择注浆控制方式
启动灌浆管道,必要时仅启动特定管道进行个别灌浆。
根据开挖速度调整注浆速度。
3、注意事项
灌浆料应不断搅拌,防止凝固。
注浆活塞应保持清洁,水箱内应注满清水,不得有杂物。
注意保护灌浆压力传感器。
4、注浆压力的设定
注浆压力由土建工程师根据隧道深度和地质条件设定。调节注浆压力,保证注浆质量。
如果注浆压力过低,则注浆质量无法保证。如果注浆压力过高,容易造成注浆管道堵塞、密封损坏、管片变形。
5、注浆量的控制
保证注浆量的关键是注浆与开挖同步
注浆量主要根据掘进速度和注浆压力控制。
每圈灌浆量必须满足土木工程师要求的平方体积。
注浆操作面板显示各通道注浆压力和掘进速度。掘进速度与注浆速度成正比。
一般松散地层,注浆量较大;在密封性能好的地层中,注浆量会减少。
6、防止注浆管道堵塞的措施
砂浆配料质量要好,石子颗粒不应大于5mm。
砂浆配制后不能长期使用。
注浆压力不能太高
如果停机时间不太长,可以间隔几次注射。如果停机时间较长,一定要清理灌浆管道。
用户评论
学习这篇文章对我很有帮助!我正在参与一个盾构机的项目,能提前了解这些操作步骤非常棒,可以避免一些潜在的错误和问题。感谢分享!
有20位网友表示赞同!
我觉得写的不错,很全面地介绍了盾构机的施工操作指南。如果能提供一些视频演示或者案例分析,会更直观易懂。
有6位网友表示赞同!
盾构机真是复杂的东西啊,看了这篇文章感觉要学习好久才能真正理解操作流程。不过还是希望能有机会自己实践一下!
有16位网友表示赞同!
文章写的很详细,但对于新手来说可能还是有点难消化。建议增加一些通俗易懂的解释和图像辅助,让初学者更容易上手。
有5位网友表示赞同!
作为一名土木工程师,我觉得这篇文章对我的工作非常有帮助!感谢作者分享宝贵经验,希望在未来的文章中能继续深化讲解一些复杂的操作环节。
有6位网友表示赞同!
说实话,我看了这篇指南后感觉更疑惑了。盾构项目的施工操作真的这么复杂吗? 还是说只有专业的工程师才能理解?
有14位网友表示赞同!
想问一下,关于盾构机的维护保养有什么详细的说明吗? 这篇文章中貌似没有提到。
有13位网友表示赞同!
这篇文章针对的是哪种类型的盾构机呢? 我想学习的是大型隧道盾构机的操作指南,不知道作者是否也有相关文章分享?
有15位网友表示赞同!
对于新手来说,我觉得这篇文章能提供一个很好的入门思路。不过,在实际操作过程中,还需要结合不同的项目情况进行灵活调整。
有16位网友表示赞同!
希望以后文章能够讲到盾构机相关的安全知识和注意事项,对确保施工安全非常重要!
有11位网友表示赞同!
这篇文章虽然描述得详细,但缺少一些图片或者视频的演示,对于理解操作步骤可能不够直观。
有14位网友表示赞同!
我之前就听说过盾构机的操作风险很大,看了这篇指南后更感觉到了。希望能够增强安全防护措施,保障施工人员的安全!
有20位网友表示赞同!
对文章内容非常赞赏,尤其是关于数据监测和分析的章节,非常实用!希望能多添加一些实际案例分享。
有8位网友表示赞同!
我所在的公司也刚刚购置了一台盾构机,正在进行调试阶段,这篇指南对我来说非常及时,能帮助减少错误,加快学习进度。
有12位网友表示赞同!
文章没有提到关于盾构机的不同部件的详细介绍和功能说明,对于想要更深入了解机制的读者来说可能不够全面
有18位网友表示赞同!
这篇文章对盾构机的操作流程进行了很好的概述, 但对于一些细节问题,比如遇到故障时的处理方法等等,并没有提及。
有14位网友表示赞同!
感觉文章比较偏向于理论解释,缺少一些实际案例分析和经验分享。 希望能结合更多真实工程项目来讲解操作过程
有11位网友表示赞同!