盾构机推进系统的控制分析及优化
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盾构施工中常见问题分析及防治措施盾构施工过程中,管片上浮、管片错台、管片渗水三类问题是严重影响成型管片的质量与美观。
本文结合施工过程中,对管片错台、管片上浮、管片渗水产生原因加以分析,并提出相应防治措施,以提高盾构隧道的使用效果和延长隧道使用寿命。
一、管片上浮管片上浮是指管片脱离盾尾后,在受到集中应力后产生向上运动的现象。
?规?规定盾构掘进中线平面位置和高程允许偏差为±50mm。
管片拼装偏差控制为±50mm。
隧道建成后,中线允许偏差为高程和平面为±100mm,且衬砌构造不得侵入建筑限界。
由此推算管片上浮允许值与盾构姿态、管片姿态密切相关,因此均应限制在±30mm以才能保证不侵限,并使管片外侧得到均匀的注浆回填。
1、上浮的原因及分析结合在轨道交通一号线望湖城至大店盾构区间的施工经历,可从以下四个方面来分析管片上浮的原因。
〔1〕同步注浆不饱满,从而存在上浮空间盾构区间圆形隧道〔管片〕外径6.0m,径5.4m,管片厚度300mm,管片宽度1.5m,分块数为6块〔管片由一块封顶块、两块邻接块、三块标准块构成〕。
盾构机与管片之间存在着150㎜的建筑空隙,如果同步注浆不饱满,使管片外侧与土层之间的间隙没有及时有效地充填,就必然出现管片上浮的空间。
其次,在同步注浆不饱满时,地层土软硬不同,产生的管片上浮情况也不同。
一般情况下,软地层不容易上浮,而硬地层却有空间导致管片上浮。
这是因为在掘进过程中,对于软地层,上部松软地层土的自稳性差,会因为自重、存在空隙而有相对的下沉,从而使因注浆不饱满造成的管片和土层之间的剩余空隙根本消失。
硬地层由于自稳能力强,完整性好,能很好的控制自身沉降。
使管片有足够的上浮空间和时间,且地层越硬,管片上浮的情况越严重。
〔2〕过量超挖盾构机在掘进过程中的隧道轴线与理论轴线有一定的差值,在掘进过程中时时在调整盾构机的姿态,盾构机走的线形是“蛇形〞。
当盾构机刀盘处于几种地层交织界面时,盾构机很容易产生“爬坡〞和“栽头〞现象。
2Q!壁丛Q:2三Ch i n a N ew Tec h no l og i es a n d Pro d u ct s工程技术浅析地铁盾构法施工技术要点及质量控制措施张原平(中铁十三局集团第三工程有限公司,辽宁沈阳110043)摘要:近年来,为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求,地铁建设不断加快了建设步伐。
盾构法隧道施工在地铁建设中应用最为广泛。
笔者通过不断摸索与总结积累了一些实际工作经验,本文就土压平衡式盾构为例,对隧道掘进施工中质量控制要点及如果问题采取的对策谈一些体会以供同行参考。
关键词:盾构法;技术要点;质量控制l引言近年来,地铁建设不断加快建设步伐,地铁区问隧道建设多数都采用盾构法施工,盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备,以盾构机的盾壳作支护,用前端刀盘切削上体,由千斤顶顶推盾构机前进,以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌,从而形成隧道的施工方法。
2盾构始发阶段盾构始发阶段足控制盾构掘进施t的首要环节。
在盾构始发(出洞)前、后各项准备工作中做好充分的技术、人员、材料、设备准备,并对盾构是否具备出涧条件予以审查,确保盾构在安全可靠的前提下能顺利出洞。
2.1盾构出涧土体加固为了确保盾构出洞施丁的安全和更好地保护附近的地下管线和建(构)筑物,盾构出洞前需对出洞区域洞n土体进行加固。
土体加固的方法较多(如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等),但无论采用何种加固方法,对土体加固的效果检验应作为重点控制的内容。
在确保加固效果满足设计要求前提_F,才能同意盾构出洞,否则应及时采取补救措施。
2.2盾构始发基座设置盾构始发前需将盾构机准确的搁置在符合设计轴线的始发基座上,待所有准备工作就绪后,沿设计轴线向地层内掘进施工。
因此,盾构出洞前盾构始发基座定位的准确与否。
直接影响到盾构机始发姿态好坏,应重点复核以下内容:2.2.1洞门位置及尺寸。
在基座设置前.应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。
盾构机组装方案-十六局图文教育文库清晨的阳光透过窗帘,洒在了我的办公桌上。
我拿起笔,思绪开始飞舞,仿佛回到了那个有着十年方案写作经验的日子。
今天,我将为大家详细讲解盾构机组装方案,让大家了解这项工程的技术要点和实施步骤。
让我们从盾构机的组成部分开始。
盾构机主要由盾体、刀盘、推进系统、控制系统、出土系统等部分组成。
每一个部分都至关重要,下面我将一一为大家解析。
一、盾体组装1.盾体组件的检查:在组装前,要对盾体组件进行检查,确保无损坏、变形等问题。
2.组装顺序:按照设计图纸,先组装盾体的底部,然后是两侧,是顶部。
组装过程中要确保组件之间的连接牢固。
3.盾体密封:盾体组装完成后,要对密封部位进行检查,确保密封良好,防止泥水渗透。
二、刀盘组装刀盘是盾构机的开挖部分,其性能直接关系到施工效率。
刀盘组装要点如下:1.刀盘组件检查:检查刀盘组件是否有损坏、磨损等问题,确保刀盘的正常工作。
2.刀盘安装:将刀盘组件按照设计图纸安装在相应的位置,确保刀盘与盾体的连接牢固。
3.刀盘调试:刀盘组装完成后,进行调试,确保刀盘旋转灵活,无异常声音。
三、推进系统组装推进系统是盾构机前进的动力来源,组装要点如下:1.推进油缸检查:检查推进油缸是否有损坏、漏油等问题,确保油缸的正常工作。
2.推进系统安装:将推进油缸、推进装置等组件安装在盾体上,确保连接牢固。
3.推进系统调试:推进系统组装完成后,进行调试,确保推进系统工作正常,无异常现象。
四、控制系统组装控制系统是盾构机的“大脑”,负责整个盾构机的运行。
控制系统组装要点如下:1.控制柜安装:将控制柜安装在盾体上,确保连接牢固。
2.控制系统接线:按照设计图纸,将控制系统与各个组件的连接线连接好。
3.控制系统调试:控制系统组装完成后,进行调试,确保控制系统工作正常,各功能完好。
五、出土系统组装出土系统是盾构机施工过程中的重要组成部分,负责将开挖出的土石排出。
出土系统组装要点如下:1.出土装置检查:检查出土装置是否有损坏、磨损等问题,确保出土装置的正常工作。
盾构机液压系统说明盾构机是一种广泛应用于隧道挖掘的工程机械,其液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文将详细介绍盾构机液压系统的构成、工作原理及特点。
一、盾构机液压系统的构成盾构机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和其他辅助元件组成。
1、液压泵:是液压系统的核心部件,它负责将机械能转化为液压能。
在盾构机中,液压泵通常由电动机或柴油机驱动。
2、液压缸:是执行元件,负责将液压能转化为机械能,推动盾构机的刀盘进行挖掘。
3、液压阀:控制液压油的流向和压力,从而控制液压缸的动作。
4、辅助元件:包括油箱、滤油器、密封件、管道等,它们分别负责储存液压油、过滤杂质、保持密封和输送液压油。
二、盾构机液压系统的工作原理盾构机液压系统的工作原理可以概括为“压力传递”。
当液压泵运转时,它从油箱中吸入液压油,然后通过高压管道将液压油输送到液压缸。
在液压缸内,液压油的压力被转化为推动刀盘运动的机械能。
这个过程不断重复,从而实现了盾构机的连续挖掘。
三、盾构机液压系统的特点盾构机液压系统具有以下特点:1、高压大流量:盾构机在进行隧道挖掘时需要大量的机械能,因此其液压系统通常具有高压大流量的特点。
2、可靠性高:由于隧道挖掘工作的连续性和高强度性,盾构机的液压系统必须具有极高的可靠性。
3、耐高温:由于长时间的连续工作,盾构机的液压系统可能会产生高温,因此其设计和材料必须能够承受高温。
4、维护简便:为了降低运营成本和提高工作效率,盾构机的液压系统应易于维护和保养。
5、节能环保:现代盾构机的液压系统越来越注重节能和环保,例如采用能量回收技术、降低噪音和振动等措施。
6、远程控制:为了提高操作精度和安全性,一些先进的盾构机液压系统采用了远程控制技术,操作者可以在控制室中对设备进行远程操作。
四、总结盾构机的液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文通过对盾构机液压系统的构成、工作原理及特点的详细介绍,使读者对这种广泛应用于隧道挖掘的工程机械有了更深入的了解。
盾构施工中常见的问题及处理措施前言盾构施工工法在国内近年流行的机械化施工作业,由于盾构工法较传统的矿山法施工作业安全、自动化程度高、工人劳动强度低,越来越受施工单位欢迎。
盾构工法经过在国内多年的施工实践,盾构工法逐步被人们所认识和了解,虽然盾构工法有很多的优点,但其缺点也不少,如盾构施工中发生错台、管片破损等质量问题,没法返工,留下工程永久性的质量缺陷,质量问题重点为预控。
因此,施工过程中的风险管理越来越受人们所重视,不断探索施工风险预控制技术,不但可以提供施工质量水平和企业的技术管理水平,同时有利于避免质量、安全事故,降低施工成本。
风险管理关键在于发现问题,分析问题,采取应对措施和预防措施,总结经验,不断提高工程风险的管理。
现本文以表格的形式对盾构施工过程中的一些质量问题分类概述,并找出问题产生的原因,进而提出处理措施。
见下表:质量问题产生的原因处理措施出洞段拆除封门时出现涌水、流砂封门外侧加固土体强度低1.创造条件使盾构尽快进入洞口,并对洞门圈进行加固封堵,如双液注浆、直接冻结等2.加强监测,观测封门附近、工作井和周围环境的变化。
3.加强工作井的支护结构体系地下水发生变化封门外土体暴露时间太长洞口土体流失洞口土体加固效果不好1.洞口土体加固应提高施工质量,保证加固后土体强度和均匀性;2.洞门密封圈安装要准确,在盾构推进的过程中要注意观察,防止盾构刀盘的周边刀割伤橡胶密封圈;密封圈可涂牛油增加润滑性;洞门的扇形钢板要及时调整,改善密封圈的受力状况;3.在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体,在相应位置设置可调节的构造,保证密封的性能;洞口密封装置失效掘进面土体失稳盾构推进轴线偏离设计轴线盾构基座变形1.盾构基座中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向保持一致,当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时,可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置,切点必须取洞口内侧面处;2.对基座框架结构的强度和刚度进行验算,以满足出洞时盾构穿越加固土体所产生的推力要求;3.控制盾构姿态,尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致;4.盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实,保证接触面积满足要求;5.在推进过程中合理控制盾构的总推力,使千斤顶合理编组,避免出现不均匀受力盾构后靠支撑发生位移或变形出洞推进时盾构轴线上浮后盾系统出现失稳反力架失效1.对体系的各构件必须进行强度、刚度校验,对受压构件一定要作稳定性验算。
盾构的管理思路(精选5篇)第一篇:盾构的管理思路一、勘察方案的详细,准确、地层的分布规律。
二、设计方案的选择,技术先进,操作性强、成本可控。
三、相关单位的业绩资质的考察。
择优录取。
在招标公告之前就加以限定,提高门槛。
四、管理分区划分及组织管理架构(本项目人员的配备情况)五、方案实施的先后顺序(总体思路)六、各风险点清单的统计,评估,预先采取相关处理措施。
未可预见的相关风险要有事先防范措施。
1、突水突泥冒顶2、沉降不均匀,盾构失稳3、盾构设备参数选择不当,注浆效果不好,盾构偏位4、隧道渗水、漏水的风险5、隧道进出口洞土体加固的技术措施6、隧道穿过环岛北路共同沟冻结法施工(荷载转移)7、盾构穿越既有道路对周边设施造成沉降的风险8、隧道江底存在沼气的风险9、进、出口段工作井的施工时候的软基处理方案、基坑支护方案10、盾构经过地段对现有管线设施的拆除的11、隧道其它专业配套设施与现场主体施工的配套。
七、技术攻关方面。
工法不断研究,不断总结。
八、相关管理办法和管理手段的出台,有针对性的在合同中给予约束。
第二篇:盾构盾构施工安全知识盾构机盾构机施工盾构机施工应注意的事项盾构施工进场和盾构进洞整个流程盾构施工开工阶段盾构进出洞作业管片堆放作业行车垂直运输作业电机车水平运输作业车架段交叉施T作业管片拼装作业盾构机盾构机是开挖土砂围岩的主要机械,由切口环、支承环及盾尾三部分组成,以上三部分总称为盾构壳体。
盾构的基本构造包括盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。
盾构的推进系统有液压设备和盾构千斤顶组成。
盾构机施工(1)随着施工技术的不断革新与发展,盾构的种类也越来越多,目前在我国地下工程施工中主要有:手掘式盾构、挤压式盾构、半机械式盾构、机械式盾构等四大类;(2)盾构施工前,必须进行地表环境调查、障碍物调查以及工程地质勘察,确保盾构施工过程中的安全生产;(3)在盾构施工组织设计中,必须要有安全专项方案和措施,这是盾构设计方案中的关键;(4)必须建立供、变电、照明、通信联络、隧道运输、通风、人行通道,给水和排水的安全管理及安全措施;(5)必须有盾构进洞、盾构推进开挖、盾构出洞这三个盾构施工过程中的安全保护措施;(6)在盾构法施工前,必须编制好应急预案,配备必要的急救物品和设备。
盾构机推进系统的控制分析及优化
摘要:结合几种土压平衡盾构机推系统的工作原理和工作流程,
进行详细分析,并对其各自的自动控制最终效果进行总结,区分不
同工况下的适应能力,并对各自推进系统控制效果提出部分优化;
同时叙述了设备中各自plc自动控制系统在盾构机推进系统中的应
用和程序编程配置内容,深入了解plc程序的编程,熟悉控制系统
的逻辑控制,并结合液压图纸及电气图纸认真分析研究,对推进控
制系统进行深层分析,有利于掌握推进系统各部件的工作顺序和工
作状态,使得调试和维修时更加容易操作;且对各系统中对自动控
制或者液压系统中不能满足施工工况的设计缺点进行分析,并提出
合理的设计改造建议;使得盾构设备在推进过程中更加安全可靠,
寿命更加长久,既能节约成本,又能方便施工。通过完善自动控制
和液压系统的推进控制来完成整台盾构机的核心自动控制,实现盾
构设备应有的作用,发挥其最大的功效,来满足施工的要求。
关键词:盾构机;plc;自动控制系统;推进系统;
中图分类号: u455.43 文献标识码: a 文章编号:
随着社会飞速的发展,城市建设得以大力发展,城市的拥堵再也
不能满足快节奏的城市生活和工作,许多城市开始发展地铁建设;
盾构机设备从最初的几台变成现在的几百台,盾构机生产厂家从开
始的国外几家单位逐渐发展到现在国内的几家生产厂家;盾构机设
计的理念最初的设计方法和思路也得到施工的验证,逐渐变得成熟
起来,其中变化比较大的是推进系统的控制,以下为这些年对几种
推进系统控制的分析和学习。
1盾构机推进系统概述
盾构机的推进系统是盾构机在施工过程中的主要部分,操作室的
操作手依据实际的施工工况,利用面板上的各组千斤顶调压旋钮、
调速旋钮对各组推进千斤顶进行控制,通过对千斤顶的伸长控制来
完成盾构设备前进,通过对千斤顶的伸缩控制为拼装管片和下一环
的施工做出准备。
2早期盾构机设备的推进系统设计控制分析
如左图,以推进控制系统中推进千斤顶的a组为例,a组中有2、
3、4号千斤顶,选取2号千斤顶举例;2号千斤顶的伸缩动作控制,
通过电磁阀a100(pqw524)、a110(pqw522)、a130(q19.5)、a143
(q19.0)、a142(q18.7)的各自动作或者动作的组合来完成千斤
顶的伸缩功能。
2.1早期推进系统控制分析
首先启动各电机,电机带动液压泵开始工作,其他所有的推进使
能条件满足后(如下程序),a100、a110比例电磁阀得到电流信号,
按照比例值动作,此时液压油路均已打开,同时a143(q19.0)得
电,千斤顶伸出,完成设备的推进工作。
a m 51.1操作室控制选择使能条件
a(
a i 54.7推进电机完全启动使能条件
= db50.dbx 25.0
a db50.dbx 25.0
)
a(
a m 61.6盾尾密封油脂启动使能条件
= db50.dbx 25.1
a db50.dbx 25.1
)
a(
a i 33.3循环水进水管进水使能条件
= db50.dbx 25.2
a db50.dbx 25.2
)
a(
a i 33.5循环水回水管回水使能条件
= db50.dbx 25.3
a db50.dbx 25.3
)
a(
a i 52.3循环水管卷盘限位使能条件
= db50.dbx 25.4
a db50.dbx 25.4
)
a(
a(
o i 38.2a组千斤顶放大卡工作使能条件
o i 38.7b组千斤顶放大卡工作使能条件
o i 39.6c组千斤顶放大卡工作使能条件
o i 40.3d组千斤顶放大卡工作使能条件
o i 41.2e组千斤顶放大卡工作使能条件
o i 42.1f组千斤顶放大卡工作使能条件
)
not
= db50.dbx 25.5
a db50.dbx 25.5
)
a(
a(
o(
l db40.dbd 20 刀盘转速实际值
l db43.dbd 88 最小值
>r
)
o m 10.3屏蔽刀盘转速
)
= db103.dbx182.3刀盘需启动使能条件
a db103.dbx182.3
= db50.dbx 25.6 刀盘需启动使能条件
a db50.dbx 25.6
)
a(
a(
l db40.dbw368 3号铰接伸长实际值
l db43.dbw242 铰接伸长量最大控制值
)
a(
a(
l db40.dbw3705号铰接伸长实际值
l db43.dbw242