北京地铁四号线颐和园—龙背村区间
盾构机作业指导书
编制人： 欧 国 辉
审核人：
批准人：
中铁一局集团有限公司北京地铁四号线
第二十标段项目经理部
二00五年六月
目 录
一、盾构机操作前的准备工作…………………………………………………………3
二、操作顺序……………………………………………………………………………3 三、停机顺序……………………………………………………………………………4 四、管片拼装模式………………………………………………………………………4 五、操作中应注意的问题………………………………………………………………4 六、盾构机特殊地段掘进技术…………………………………………… ……………6
1、盾构机出洞时掘进………………………………… …… ……… ……………6 2、砂卵石地层掘进…………………………………………………………………7 3、硬岩掘进…………………………………………………………………………7 4、盾构机过人工湖掘进……… …… ……………… ………… … …… ………8 5、盾构机在小半径曲线中掘进……………………………………………………9 6、盾构机出洞时掘进…………………… ……… ……… ………………………9 七、控制室中的控制面板………………………………………… …………………10
7 . 1 马达启动………………………………………………… …………………10 7 . 2 螺旋输送机……………………………………………… …………………11 7 . 3刀盘、超挖刀………………………………………………… … …………12 7 . 4 推力油缸……………………………………………………… ……………13 7 . 5 铰接油缸……………………………………………………… ……………14 7 . 6 盾尾密封……………………………………………………… ……………15 7 . 7 泡沫装置…………………………………………………… ………………15 7 . 8 皮带输送机…………………………………………… …… ………………16 7. 9油温显示………………………………… ………………… ………………17 7. 10 灌浆…………………………………………………… ………… ………17 7 . 11 通用………………………………………………… …………… ………17 八、 就地控制面板………………………………………………………………18 8. 1 拼装机控制台……………………………………………… ………………18 8 . 2 喂片机控制面板…………………………………………… ……… ……19 8. 3 泥浆灌注的控制面板…………………… …………………… … ………19 8. 4 维修面板锁 / 刀盘……………………… …………………………………20 8 . 5 螺旋输送机的维修面板………………… ……… …………… …………20 8 . 6 皮带输送机的维修面板…………………………… ……… ……………21
8 . 7 紧急停车开关………………………… ………………… … ……………22 8 . 8 管片起重机………………………… … …………………… ……………22
盾构机操作指导书
一、盾构机操作前的准备工作
开机前应确认无人停留在盾构机的危险区域，（如皮带机等区域），无人对盾构机进行维修。
检查PLC监控系统是否有故障显示。
检查所剩高压电缆、水管及钢轨是否足够推进下一环。
检查外循环水泵是否打开，油脂、泡沫、膨润土等辅助材料是否充足，渣斗是否准备好。 二、操作顺序
1、使测量系统（VMT）处于“advance”掘进模式，再依次按下下列泵的“start”键。“cooling water”→“compress”→“filter circuit” →“lubrication pump” →“gear oil pump” →“cutter head drive 1” →“cutter head drive 2” →“screw conveyor pump” →“auxiliary hydraulics” →“push pump” →“tailskin sealing compound（automatic）”
2、启动“cutterhead start”模式下的“step1（慢速）”或“step2（快速）” →“left或right” →“start”。同时启动泡沫系统（“semi ”模式。） 3、地层较软需要建压时，如土仓压力过高，则依次按下“belt conveyor”中的“start ”键“rear gate”中的“open”键→“screw conveyor”中的“start”键，进行出土以减降低土仓压力。在掘进中保证土压平衡，使最顶部土压传感器的压力与掘进面地层压力接近。若压力过小，则先按“advance”掘进键，待压力升高到一定值后再出土。若压力适中，则二者同时进行。地层较硬不需要建压时，则可按出土程序出土。 三、停机顺序
当掘进完成后，先把螺旋输送机的转速调节旋钮旋至零位。再按下“stop”键，接着按下“belt conveyor”的“stop”键→ “rear gate ”的“close”键，然后按照与开机时的相反顺序停机。 四、管片拼装模式
首先使测量系统“VMT”窗口处于“ring build”模式，再依次按下以下部件的“start”键即可进行管片的拼装工作。“filter circuit” →“auxiliary
hydraulics” → “erector pump” →“push pump” →“segment build”
注：为保持隧道内的通风性，“secondary ventilation”应处于常开状态。 五、操作中应注意的问题
1、操作人员在操作盾构机时，要集中精力，密切注视操作面板上及PLC监控系统中的参数变化。
2、若土压过大，则可通过增大螺旋输送机的转速或降低推进速度，以减小土压，防止地表隆起。反之亦反。
3、若出土过干硬，通过以下方法调节：根据土质不同程度可以向土仓和刀盘面加泡沫、膨润土或水。原则上要求四个泡沫管处在打开状态，保证泡沫管畅通。应根据出土的情况调整泡沫的比例。
4、若土质松软或过稀，应减少水的用量，并降低泡沫的比率，增大推进速度。
5、推进过程应注意观察铰接油缸的行程，其限制一般控制在10-140mm之间，当14个铰接油缸其中任何一个的行程超过限值时，盾构机自动停止。一般铰接最好控制在70mm左右，同时四组铰接油缸行程不要差别太大。当行程大于100mm，应把“articulation cylinder”中的旋钮放在pull方向；当行程小于30mm时，旋钮放在“Release”位置，最后再恢复到“hold”的位置。注：在一般的情况下，旋钮位置一般保持在“hold”位置。
6、在掘进时有时由于铰接油缸的四组行程某一组行程指示来回闪动，导致推进停止，这时可使旋钮放在“release”位置直到稳定为止。
7、掘进前，若皮带机不能启动（即红灯“stop”键亮），此时要检查皮带机的紧急停车是否在复位的状态。
8、掘进过程中，若全站仪找不到目标，则要检查棱镜或激光标靶是否移动或泥巴粘在上面。
9、在启动螺旋输送机或刀盘转速时，应将其速度旋钮至零位后启动。 10、在掘进过程中要求四组千斤顶行程差控制在40mm以内。
11、在拼装管片时，复位功能键（Reset）有时不能正常工作（即LED灯灭），导致管片拼装工作不能正常进行。此时若按下“Reset”键后仍不能复位。此时要关闭背式控制面板上的开关片刻，再打开它，待面板上的绿色闪烁灯亮后，按下其旁的键。然后再按下控制室内的“Reset”键，一般情况下能使其恢复工作。
12、为了保持盾尾密封的良好性，在掘进完成后，一般采用人工注脂方法对盾尾进行注脂。
13、在掘进过程中，刀盘转向依据测量系统（VMT）窗口中的滚动角（Roll）来确定：“Roll”为正值，刀盘右转；“Roll”为负值，刀盘左转。应控制在正负6范围之内。水平垂直控制在正负30以内，趋向控制在正负3以内。
14、在增大或减小千斤顶压力时，应缓慢的调节其值，不应过快的增大或减小其值。四组油缸的推力要求不要差别太大。
15、盾构机在掘进过程中出现问题，一般先看F6查看故障原因，然后再查电器图纸，找到具体故障。
16、在掘进完成后，一般要对土仓内的土搅拌3~5分钟，以便其土压保持稳定，形成一层保护膜。
17、每次停机时间超过6个小时，应建好土压，并在注浆完后每2个小时，将盾构机向前推进50~100mm，掘进过程中不进行注浆和出土。 六、盾构机特殊地段掘进技术 1、盾构机始发
①在PLC面板内设置刀盘最低转速为0，在刀盘未通过橡胶帘布前，严禁刀盘转动。
②手动循环加注盾尾油脂，避免尾刷与管片干摩擦而损坏尾刷。 ③委派专人对反力架与托架进行监视，并与监视人员保持通讯畅通。
④刀盘通过橡胶帘布时，推进速度要慢，各组推进油缸行程要保持一致，并派专人监视扇形压板和橡胶帘布，如果发现扇形压板松动、固定压板的钢丝绳太紧或橡胶帘布被刀盘卡住时，应立即停止推进，待处理好后再推进。严禁刀盘通过橡胶帘布时转动刀盘。
⑤盾构机上导台时，要保持趋向为正，严禁盾构机栽头。 ⑥切口环通过橡胶帘布后，可转动刀盘，但转速不宜太大。
⑦当刀盘进入洞门素混凝土时，要以小推力、低转速推进，推进速度不宜太快，并加注适量泡沫及膨润土来降低刀盘温度。
⑧切口环进入洞门后，即可利用土压平衡模式向前推进。
⑨当尾盾进入橡胶帘布后，应建好土仓压力，进行注浆，待浆液注满洞门空隙后再往前推进。
2、砂卵石地层掘进
①砂卵石地层掘进采用土压平衡模式掘进，刀盘转速控制在1~1.5转/分钟。 ②定期、定量、均匀的压注盾尾油脂，确保钢丝刷密封油脂饱满。
③通过密封仓壁上注入机构向仓前土体内注入膨润土泥浆，必要时注入化学泡沫剂，以改善土体性状，阻止地下水渗透。
④推进中，推进速度要与注浆压力保持一致，1#、4#注浆孔压力小于2bar时，应降低推进速度，从而使注浆饱满，封堵管片后水源渗入密封仓。
⑤拼装管片时，拼装机每定位好一环管片，与之对应的千斤顶立即顶上，以防盾构机后退损害盾尾。
⑥保持盾构姿态的趋向为正，防止盾构机栽头。
⑦保证施工正常连续掘进，密切掌握最新的地面监测情况。
盾构机作业指导书
