中铁隧道股份有限公司盾构施工作业细则 - 图文

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盾构作业细则

(2) 开启要求的进给线闸阀,同时关闭旁路闸阀; (3) 补充膨润土; (4) 开启旁路闸阀;. (5) 关闭进给管线闸阀。

重要说明:在长时间停机过程中,有必要检查开挖室内的膨润土液位。 建议对膨润土液位进行记录。 3.5.4 旁路功能

在旁路模式下,加泥泵按照供给系统进给线中的压力进行调节。盾构先导装置需要将加泥泵的转速调节到先前的设定值。

对盾构上的排渣泵的转速进行手动调整,使泥浆管线中达到要求的流量。 将隧道内的泥浆/加泥泵重新调整至泥浆/加泥泵的转速。 旁路模式(详见图10)

1. 加泥泵P1.1 – P1.n,运行状态 2. 排渣泵 P2.1 – P2.n,运行状态 3. 进给线: 4. 旁路线: 5. 泥浆线:

关闭 V1、V3-V5、V30 关闭 V31 关闭 V32

图10 旁路模式下的泥浆回路

3.5.5 推进模式

只能经由旁路模式,才可切换到推进模式。

在推进模式下,加泥泵的转速调节目的是要达到要求的流量和压力。 此流量需要与推进速度和地质条件相适应。

在推进过程中,可以通过以下不同方式来提高或降低膨润土液位:

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(1) 提高液位:

提高转速 P1.n 恒定转速 P2.n (2) 降低液位,情况A:

降低转速 P1.n 恒定转速P2.n (3) 降低液位,情况 B:

恒定转速P1.n 提高转速 P2.n

排渣泵的调节方式与旁路模式下相同。 1.1.1.1 推进模式(详见图11)启动要求 (4) 旁路模式;

(5) 进给线:开启V1、V3-V5(至少要开启到开挖室和工作室的两条线); (6) 进给线:开启V32;

(7) 将加泥泵和排渣泵调整至要求的流量和压力; (8) 旁路线:关闭V31,当所有闸阀均开启之后。

图11 推进模式下的泥浆回路

3.5.5.2 推进结束后泥浆回路的停止 (1) 旁路模式;

(2) 进给线:关闭V1、V3-V5,V31开启后 (3) 泥浆线:关闭V32;

(4) 持续泵送,直至通向分离设备的泥浆线排空为止;

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(5) 降低加泥泵和排渣泵的流量; (6) 停止泵运行。 3.6 盾构掘进参数调整 3.6.1 盾构掘进模式的选择 3.6.1.1 土压平衡式盾构

(1) 对于岩层稳定性较好的岩层(一般岩层强度fc>60MPA),可以采用敞开式掘进,则不用调整土仓压力,以较大开挖速度为原则;

(2) 对于开挖地层具有一定的自稳性(一般岩层强度30MPA>fc>60MPA)可以采用半敞开式掘进。这样需要调节螺旋输送机的转速,使土仓内保持一定的渣土量,一般约保持2/3左右的渣土。工业电脑监视器上土压传感器值一般显示:1号压力可以为0bar,2、3号压力值稍大于0,4、5号压力值为1bar左右即可。

(3) 对于开挖地层稳定性不好或有较多的地下水的软质岩地层(一般岩层强度5MPA≦fc≦30MPA)时,需采用土压平衡模式(即EPB模式)。此时需根据前面地层的不同,保持不同的渣仓压力,具体压力值应由土木工程师决定。但最大土仓压力值必须低于盾构主轴承密封的最大抗压能力,否则有可能损坏主轴承密封;

(4) 对于地层稳定性很差的极软岩(一般岩层强度fc < 5MPA)和软硬不均的地层,一般也采用EPB模式,和上步土仓压力调整相同。

(5) 若压力大时可以采取以下几个措施来降低压力:a.加快螺旋输送机的转速,增加出渣速度;b.适当降低推进油缸的推力;c.降低泡沫和空气的注入量;d.适当的排出土仓内一定量的空气或水。

(6) 若压力小时可以采取以下几个措施来增大压力:a.降低螺旋输送机的转速,降低出渣速度;b.适当增大推进油缸的推力;c增大泡沫和空气的注入量;

(7) 增大或降低土仓内的压力是可以通过上面几种办法的综合运用来进行调整实现,但调节时要综合考虑几种方法对盾构施工的影响,如必须考虑到掘进的速度、对管片的保护以及是否发生喷涌等因素是的。一般情况下有以下几种影响:

长时间降低螺旋输送机的转速可能会使开挖速度下降;

过量注入泡沫来保压不但不够经济,而且有可能发生喷涌;过少则可能造成刀盘扭矩增加;

推进系统推力过大有可能破坏管片,造成裂纹或变形,并且可能损坏刀具; 推进系统推力太小则掘进效率降低。 3.6.1.2 泥水加压式盾构

为了保证地面沉降在规定范围之内,泥水加压式盾构应加强泥水压力的管理,根据土木工程师相关指令,进行泥水压力的合理选择和调整。 3.6.2 盾构推进方向的调整

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(1) 盾构方向的调节,是通过推进系统几组油缸的不同压力来进行的。一般的调节原则是:使盾构的掘进方向趋向隧道的设计中心线。

(2) 盾构推进油缸每组压力,一般对盾构掘进方向的影响是:当盾构油缸左侧压力大于右侧时,盾构姿态趋势自左向右偏移;当上侧压力大于下侧压力时,盾构姿态趋势自上向下偏移;依次类推即可调整盾构的姿态;

(3) 为了保证盾构的铰接密封、盾尾密封工作良好,同时也为了保证隧道管片不受破损,盾构在调向的过程中不能有太大的趋势,一般在测量系统屏幕上显示的任一趋势值不应大于规定的偏差;

(4) 一般情况下,当盾构处于水平线路掘进时,应使盾构保持稍向上的掘进姿态,以纠正盾构因自重而产生的低头现象。 3.6.3 盾构滚动的调整

为了保证盾构在推进过程中正确的受力状态,盾构不能有太大的自转,一般不能大于测量系统屏幕上显示的允许滚动值(rotate)。通过调整盾构刀盘的转向可以调整盾构的自转。改变盾构刀盘转向按以下操作:按停止按钮(STOP)停止掘进,将刀盘机转速旋钮调至最小,重新选择刀盘转向,按开始按钮(START),并逐渐增大刀盘转速即可。 3.6.4 刀盘扭矩的调整

当刀盘扭矩过大时可以采取以下措施:加大渣土改良物质的注入量,适当降低推进油缸推力,适当减少刀具的贯入量等; 3.6.5 铰接油缸操作调整

铰接油缸的作用是为了使盾构能够很好的适应蛇行前进,特别是为了使盾构更好的适应隧道曲线掘进。当旋扭在PULL位时盾尾缩回,当处于HOLD位时铰接油缸处于锁定位,当处于RELEASE位时,铰接油缸处于浮动位,此时盾尾能根据前盾和管片的位置自动调整姿态。 3.6.6 其它辅助设施的操作 (1) 仿形刀的操作:

当盾构在转弯半径较小的曲线上掘进时,有时会用到仿形刀进行辅助掘进。仿形刀可以根据工业电脑的设定实现在一定的角度范围伸缩。具体的数值应由土木工程师来确定。当需要使用仿形刀时,首先启动仿形刀油泵,然后选择仿形刀控制旋钮到自动位(AUTOMATIC),仿形刀即可按照预先设定的值进行工作。当需要停止时需先选择到手动位(MANNUL),把仿形刀缩回,然后再停止仿形刀油泵。 (2) 稳定器的操作:

当盾构在较硬的地层中掘进,盾构滚动趋势比较严重,或盾构本身振动比较严重时,有的盾构设计了专门的稳定器装置,可以根据需要使用稳定器来辅助掘进。这时只需在掘进时同时伸出左右两个稳定器即可。当不用时把稳定器缩回。

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