土压平衡盾构机困难状况下的操纵及纠偏
董宇
摘 要：为了能使操纵手更熟练的操纵盾构机，本文根据自身工作实践对盾构困难状况下操纵及纠偏的理解与广大技术工作者探讨。
关键字：轴线；纠偏；趋势
1 前言
盾构机是一种很笨重的机具，操纵及纠偏是受很多技术参数制约的，怎样合理地把这些参数科学的统一起来，是影响盾构机操纵及纠偏的关键，下面就这些参数的调节及注意事项通过具体情况进行阐述。
2 盾构操纵及各影响参数
推力对掘进的影响
⑴如果推进过程中出现一侧推力比另一侧推力大，但推进油缸的行程显示却是推力小的一侧变化快，这种现象多出现在小半径施工，增加推力，使得压差变大，以满足转弯的需要，用降低掘进速度的办法来保证掘进的连续性，同时也避免刀盘被卡死。
⑵管片拼装的好坏会影响推进油缸的有效推力，所以要充分挖掘盾构机的有效推力，要避免不必要的推力损失，这也解释了为什么有时加大推力而速度依然无法获得提升。
铰接对掘进的影响
在纠偏过程中一侧的铰接拉得太长是件很头痛的事情，收铰接会加大不利的趋势，严重时这环的纠偏可能前功尽弃，一定要做到收铰接时间不可太长，压力不要太高，尽量把趋势从正值纠到负值（或负值到正值），并使之过2个趋势点再收铰接，这样就会把姿态调到了有利的一侧，这时收铰接才会对姿态纠偏起到事半功倍的效果。
速度对掘进的影响 ⑴如果掌子面裂隙水丰富，或是在通过含水丰富地层时，要全速前进，在出土量有保证的前提下，尽可能提高掘进速度，这样做的好处是快速通过含水层，避免过多的水涌出。
⑵在掘进过程中脱顶现象是时有发生的事情，可通过增大速度的方法把脱顶的油缸伸出来，以达到所有推进油缸都顶在管片上，一次不行，可多次重复此方法，一定会见效的。这种情况多出现速度不是很快，扭距忽大忽小的硬岩状况中。速度不宜过快也不宜过慢，更不要走走停停，可以在扭距大的情况下减小速度达到减小扭距的办法，不要停机等扭距降下来在掘进。
盾构机使用及维护培训课件
盾构机使用及维护培训课件
一、引言
盾构机是一种用于地下工程的特殊设备，广泛应用于隧道、地铁等工程中。为了确保盾构机的正常运行和延长其使用寿命，对其使用和维护进行培训是非常必要的。
二、盾构机的基本原理
盾构机是一种通过在地下推进的方式来完成隧道开挖的设备。它由主体结构、推进系统、刀盘系统、控制系统等组成。通过控制系统对刀盘的转动和推进系统的运作，盾构机可以在地下进行准确的开挖工作。
三、盾构机的使用注意事项
1. 安全第一：在使用盾构机时，安全始终是最重要的。操作人员需要经过专业培训，了解盾构机的操作规程和安全注意事项，并严格按照操作流程进行操作。
2. 环境适应：在使用盾构机时，需要根据具体地质条件和环境要求进行调整。例如，在软土层中使用盾构机时，需要采取相应的支护措施，以防止地面塌陷。
3. 维护保养：定期对盾构机进行维护保养是确保其正常运行的关键。包括润滑系统的检查和维护、刀盘的更换和修复、控制系统的检测等。
四、盾构机的维护方法
1. 润滑系统的维护：盾构机的润滑系统需要定期检查润滑油的量和质量，确保润滑油的正常供应。同时，需要清洁润滑系统的滤芯，以防止杂质进入系统。
2. 刀盘的更换和修复：刀盘是盾构机中最重要的部件之一，需要定期检查其磨损情况。当刀盘磨损严重时，需要及时更换；而当刀盘出现小范围的磨损时，可以进行修复。
3. 控制系统的检测：盾构机的控制系统需要定期进行检测，以确保其正常工作。包括检查传感器的灵敏度、控制器的运行状态等。
五、盾构机的故障排除
在使用盾构机的过程中，可能会遇到各种故障。常见的故障包括刀盘卡住、推进系统失灵等。对于这些故障，操作人员需要及时采取相应的措施，如停机检修、清理刀盘等，以保证盾构机的正常运行。
六、结语
盾构机是现代地下工程中不可或缺的设备，对其使用和维护进行培训是非常重要的。通过本课件的学习，希望能够让操作人员更好地掌握盾构机的使用和维护方法，确保地下工程的安全和顺利进行。
1 第1章 结构与功能
1.1 总述
盾构机是集多种功能于一体的综合性设备，它集合了盾构机施工过程中的开挖、出 土、支护、注浆、导向等全部功能。不同形式的盾构机其主机结构特点及配套设施也是 不同的，对盾构机来说，盾构机施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。
复合式盾构机在结构上包括刀盘、盾体、主驱动、人舱、管片拼装机、螺旋输送机、管片小车、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、激光导向系统及通风、供水、供电系统等。下面根据这些部件或系统在盾构机施工中的不同功能特点来进行说明。
1.2 刀盘
1.2.1 概述
刀盘是盾构机的主要工作部件，由刀盘钢结构、刀具、回转接头等组成，其主要作用是切削掌子面并对碴土进行搅拌。刀盘上安装有适用该标段地质的一整套刀具，对隧道进行全断面开挖，并可实现正反两向旋转出碴。所有可拆式刀具均可从刀盘背部进行 更换，刀盘主体结构的设计正常使用寿命大于10km。
1.2.2 刀盘结构
刀盘整体结构由 Q345C 高强度钢板焊接组成。
刀盘进碴口采用锥形设计，有利于碴土顺畅地流入土舱，避免碴土堆积。
刀盘背部配置有搅拌棒，可对碴土进行搅拌，增强碴土的流动性。
刀盘面板配置有泡沫注入口，可通过内部预埋的泡沫管路注入碴土改良剂对掌子面 及土舱碴土进行改良。
刀盘正面及外缘、刀体、进碴口及边缘过渡区设置耐磨保护措施，可有效防止刀具 磨损，同时可在刀盘上布置磨损检测装置。
刀盘背部布置回转接头，是碴土改良剂、液压油及电气线路进入刀盘前部的通道。
1.2.3 刀具
不同的刀盘结构形式配置不同的刀具可适应不同的工程地质条件，每种刀具的结构 特
2 点如下：
²滚刀
滚刀包括中心滚刀、正滚刀和边缘滚刀（含偏心滚刀）。滚刀由刀毂、刀刃、轴承、 密封及附属部件组成。17”滚刀可承受的最大载荷为 250kN，启动扭矩 25N.m。滚刀主要应用于复合式刀盘，适用于硬岩及复合地层。
土压平衡式盾构机
异常现象产生原因和处理方法
汪茂祥
(中铁十六局集团机械维修中心,北京100018)
[中图分类号] U45513+9 [文献标识码] C [文章编号] 10012554X(2003)0520032202
Abnormalphenomenacauseanditstreatmentforsoilbalanceshieldmachine
WANGMao2xiang
土压平衡式盾构机是依靠开挖面土层的压力与泥土仓土体作用在开挖面上的压力相平衡以保持开挖面相对稳定而不致坍塌的原理来工作的。它主要
适用于软土地层的隧道施工,具有公害少、安全和适应性强,而且开挖时可以控制地面沉降,减少对地面建筑物的影响等优点。目前正广泛地应用于我国和世界各国城市地铁的施工建设。
在土压平衡式盾构机的实际操作中,常会遇到一些异常现象,笔者根据自己实际操作经验,对异常现象产生原因及其相应的处理方法归纳总结如下。(1)盾构机正常推进时,泥土仓内土压大幅度突降。产生原因:这是由于泥土仓内空气含量较多,泥土仓的土压主要由空气压力形成,而且泥土仓内
含有大量的水,泥水混合液很稀,压力空气容易穿过稀泥进入螺旋输送机前闸门(入土闸门),通过螺旋输送机从其后闸门(出土闸门)迅速喷出,使泥土仓内压力空气瞬时大量释放,导致泥土仓内的土压大幅度突降;在较松软的地质中,泥土仓内的
大量压力空气有时会通过盾构机外壳的松软土层向盾尾方向移动,最后在中盾和尾盾连接处穿过尾盾的密封条向盾构机内部释放压力空气,也会造成泥土仓内的土压大幅度突降。
处理方法:遇此情况时,螺旋输送机应立即停止出土,关闭螺旋输送机及其出土闸门。盾构机继续往前推进,使泥土仓土压尽快恢复至正常值,以保持开挖面土层的稳定,防止由于泥土仓压力突降
而引起地层发生变化,引起地表面出现较大幅度沉降。同时在操作中,应根据土质情况和刀盘扭矩的大小,减小泥土仓内的加水量,调整泡沫系统中空
气的比例,并减小泡沫量,降低泥土仓内水和空气
