第3讲 盾构掘进及参数控制
盾构掘进技术
拼装顺序
然后拼装邻接（B型）管片
最后安装楔形（K型）管片
管片拼装控制
盾构千斤顶操作 紧固连接螺栓
禁止盾构千斤顶同时全部缩回 随管片拼装顺序分别缩回盾构千斤顶非常重要 先紧固环向，后紧固轴向
施工要点
应保持盾构姿态和开挖面稳定 逐块依次拼装成环
管片修补
制定修补方案，修补材料强度不低于管片强度
同步注浆
分类
排土量管理
对前几环的偏差流量和干挖干砂量进行统计计算
泥水加压盾构掘进
泥水处理系统和仓内破碎技术
分离后的泥浆，加上水、黏土、蒙脱土、增黏剂等，循环利用 开挖面稳定关键是在开挖面形成高质量的泥膜
泥浆压力与开挖面的水土压力应保持平衡。
掘进要点
排出渣土量与开挖渣土两应保持平衡。
经试验确定泥浆参数
从下部标准（A型）管片开始
注浆前，试转
注浆前，检查
施工要点
浆液在在运输中不得离析和沉淀。
宜配备自动记录注浆量、注浆压力和注浆时间等参数的仪器
注浆作业应连续进行
盾构姿态控制
掘进管理测量
每天两次测量
测定盾构的相对位置，或者测量盾构的纵向偏差、横向偏差和 转动偏差等量
盾构姿态及管片状态进行测量和复核
姿态控制要点
应逐环和小量纠偏
使用仿形刀适量超挖或反转刀盘等措施
土压平衡盾构掘进
当通过调节螺旋输送机的转速仍不能达到理想的出土状态时， 可以通过改良渣土的塑流状态来调整。
良好的塑流状态。
渣土改良
改良渣土的特性
良好的黏稠度。 低内摩擦力。
低透水性。
渣土不满足时，注入改良材料泡沫或膨润土泥浆
土压平衡盾构掘进要点
排土量与开挖土量相平衡 渣土处于流塑状态
盾构参数与掘进的关系
概述海瑞克泥水盾构机的参数有几十个，直接决定和影响盾构机的掘进工况和掘进状况，本文着重从盾构机的掘进、环流、刀盘、碎石机、铰接、注浆、盾尾密封、油箱温度等部分介绍盾构机的参数。
海瑞克泥水盾构部件繁多，相应的参数五花八门，为了条理地说明这些参数，所以本文选取了上述八个部分对海瑞克泥水盾构的参数进行分别说明。
但是，盾构机的各个部件并不是毫无关联的，相应的这些参数也不是独立存在的。
例如参数（3）掘进速度被归总在掘进部分，但是其调节却需要参考刀盘部分的参数（18）刀盘扭矩；而通过环流部分的参数（11）泥浆管流量而计算出的盾构机出渣量，又需要与参数（3）掘进速度相对应，诸如此类的例子屡见不鲜。
所以我们在分析盾构机参数时，要勤于思考、多联想、多总结，这样有助于我们深入全面地认识泥水盾构的掘进参数和施工工艺。
一、掘进盾构机的掘进部分主要包括以下八个参数：（1）推进油缸的工作压力：意义：推进油缸的压力是盾构机前进、转向的动力，分为四组进行进行显示与控制，单位[bar] 。
正常情况：压力使用范围一般建议在0~200 [bar]。
(可根据情况设定上限）极限情况：4标施工中最大曾设至330 [bar]。
（2）推进油缸的行程：意义：推进油缸的行程又叫伸长量，指油缸伸出的长度，和油缸压力一样分四组进行显示，单位[mm] 。
正常情况：正常掘进应用范围200~1800 [mm]，尽量不超过1900 [mm]。
极限情况：推进油缸的总伸长量为2000 [mm]。
（3）速度：意义：盾构机的掘进速度，单位 [mm/min] 。
正常情况：掘进速度由具体情况而定，以总推力和刀盘扭矩为重要参考量。
沙层35~45[mm/min]，粘土层比较不稳定，交底一般在25~35 [mm/min]，岩层、切桩5~20[mm/min]。
（此处数值属个人经验）极限情况：出洞时可达80 [mm/min]。
（4）总推力：意义：盾构机推进油缸的总推力，单位[kN] 。
盾构机参数设定
土压平衡式盾构机控制原理与参数设置随着地下空间的开发，盾构技术已广泛地应用于地铁、隧道、市政管道等工程领域。
在我国的各项施工中，盾构机的种类越来越多，其中土压平衡式盾构机在上海、南京、广州等地铁施工中有着较为出色的表现，笔者以日本小松公司Φ6340盾构机为例，结合施工中的一点经验与理解，对其控制原理和参数设置等做简要总结。
控制原理土压平衡式盾构机的土压控制是PID自动调节控制，切削刀盘切下的弃土进入土仓，形成土压，土压超过预先设定值时，土仓门打开，部分弃土通过螺旋机排出土仓，从而保持土仓内土压平衡，土仓内的土压反作用于挖掘面，防止地层的坍塌。
土压的平衡控制是通过装在盾构机土仓隔壁上的土压计对掘进中的土压进行实时监视，土压计监测到的数值传送到PLC，PLC计算出测量值与设定值之间的差值E，通过PID控制，自动调整螺旋机转速，使E值趋向于零，当E值大于零时，PLC发出指令，增加螺旋机转速，提高出土量直至土仓内土压重新达到新的平衡状态，反之当E值小于零时，PLC 会降低螺旋机转速，以减少偏差。
以保持土仓内土压平衡，使盾构机正常掘进。
主要参数抽样周期：PID 演算处理的时间间隔，周期越短，动作越连续，但增加了单位时间的处理次数，因此PID以外的控制变慢，不需要细微变动时，可延长周期。
过滤系数：用来除去输入模拟值上的高频成分，数值越大，则过滤效果越强，系统反应也就越迟钝。
比例常数P:为了提高系统灵敏度，使土压保持在一定范围，把计测值与设定值的差值E 乘以一个系数，所得结果再与目标值相比较，这个系数就是比例常数P，P 值越大，调控效果越好。
积分时间I：系统引入比例常数后，PLC调控螺旋机的输出操作量mv=P*E,也就是偏差被放大了P倍，这样当系统产生偏差时，可能会使螺旋机转速突然增大或减小了许多，形成超调现象，于是又反过来调整，这就引起螺旋机转速忽大忽小，形成振荡。
为了消除振荡，引入积分环节，使操作量mv 在积分时间内逐渐完成，即螺旋机转速平稳变化，直到消除偏差。
盾构掘进及主要参数计算
作用于管片顶部的荷载，采用松弛土压力，以考 虑地基的拱效应。
考虑地面超载作用，相关公式如下：
v
B1 ( c / B1 ) (1 ek0 tanH / B1 ) k0 tan
p e k0 tan H / B1 0
/4/2
B1 R0 cos(
2
)
H1
H
p0
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广州盾建
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土压力(kPa)
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监测断面的地质条件
本次隧道围岩压力监测拟结合工秳地质条件和地 面建筑物情况开展研究。
1、 监测断面的地质条件
监测断面从上到下主要 为：人工填土局<1>， 粉土<4> 、可塑状粉 质粘土〈5-1〉，硬塑粉 质粘土〈5-2〉；隧道洞 身为全风化带〈6〉，洞 底为强风化带〈7〉。
研究结果表明：
目前设计中常用的惯用设计法土压力计算模型是 合理的，泰沙基（Terzaghi）松弛土压力不实测 土压力基本接近，实测稳定土压力不计算土压力 分布觃律是吻合的。
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广州盾建
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管片内力不发形的现场监测试验研究
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(2) 掘迚推力 F
盾构的掘迚总推力是由各种推迚阻力的总和来确 定。推迚阻力主要由以下几项构成：
计算值 计算值与稳定后 (kPa) 实测值相对误差(%)
520 拱顶316° 98.3
528 拱腰249° 98.1
525 拱底228° 143.5
521 拱底180° 123.1
522 拱腰103° 70.8
511
拱腰92°
93.4
23.6
盾构始发掘进施工控制方案
盾构始发掘进施工控制方案盾构掘进施工控制是工程能否顺利实施的关键，是保障盾构顺利通过掘进的关键，也是规避滞后沉降风险的基本手段。
盾构机掘进的前120m（80环）作为始发段，通过始发段掘进拟达到以下目的：（1）用最短的时间对盾构机进行调试、熟悉机械性能。
（2）熟悉本工程的地质条件，掌握各地质条件下该复合式盾构的具体施工方法。
（3）收集、整理、分析及归纳总结各地层的掘进参数，制定正常掘进各地层操作规程，为实现快速、连续、高效的正常掘进提供依据。
（4）熟练管片拼装的操作工序，提高拼装质量，加快施工进度。
（5）通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机始发时以及试推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。
1始发掘进技术要点1、盾构托架安装前应检查洞门土体加固效果、应精确实测洞门轮廓，如果其偏差值超过设计要求，应采取措施处理妥当后方可进行下步工作。
2、要严格控制始发基座、反力架和负环的安装定位精度，确保盾构始发姿态与设计线路基本重合。
3、第六环负环管片定位时，管片的后端面应与线路中线垂直。
负环管片轴线与线路的轴线基本重合，但只可偏上，误差控制在20mm以内。
负环管片采用错缝拼装方式。
4、盾构机轴线与隧道设计轴线保持平行，盾构中线比设计轴线适当抬高2~3cm。
5、始发前采取人工测量对自动测量导向系统进行多次复核，确保该系统工作正常、数据可靠；始发时，每环也必须进行人工测量复核，直至盾构自动测量导向系统确实进入到正常工作状态为止。
6、盾构在基座上向前推进时，各组推进油缸保持同步。
7、初始掘进时，盾构机处于基座上，盾体与基座的摩擦力不足以为提供足够的扭矩。
因此，盾体上焊接防扭转块，为盾构机初始掘进提供反扭矩。
8、始发阶段，设备处于磨合期和校核期，必须设置各施工参数的警戒值，确保不出现较大偏差，导致不良后果，一旦施工参数接近或达到警戒值或系统显示的相关施工参数不一致，必须查明原因后方可继续推进。
盾构机泥岩地层中的控制要点
盾构机在软土地层中掘进的控制要点朱斌摘要：盾构机的操作技术在盾构施工方面中占有极其重要的位置，控制盾构机姿态，调整盾构机各个系统参数，保证管片成型质量，防止地面沉降过大，造成地面塌方和隆起。
以土压平衡盾构机为例，做如下浅谈。
关键词：参数控制，管片成型质量盾构机在软土地层中掘进控制要的可分为以下两个方面，第一是盾构机各系统参数的调整，使盾构机快速的达到土压平衡。
其次就是盾构机在掘进完成后如何保证管片的成型质量。
1、盾构机参数的控制。
盾构机六个主要参数之间有着紧密的联系，它们相辅相成共同反映盾构机当前的施工状态。
利用控制这六个主要参数，是盾构施工中的重点。
1.1如何防治刀盘结泥饼刀盘结泥饼，也主要是表现在刀盘中心部分、土仓底部，是盾构机在强风化泥岩地层中普遍存在的问题，控制好土仓的仓位以及渣土的改良及其重要。
操作手在控制盾构机时要对盾构参数保持时刻警惕，当参数发生变化时及时调整，改善盾构机工况。
刀盘结泥饼主要表现在螺旋机出口的渣土温度高，一般在42℃以上，土仓隔板温度55℃以上。
盾构机参数表现出刀盘扭矩、推力增加，掘进速度减小。
盾构机操作显示屏上的土压计数据长期不变或者反映迟钝。
防止刀盘结泥饼的主要方法有以下几点：第一是要控制土仓渣土仓位，不要满仓掘进，一般情况保证在二分之一或者三分之一，适当的在加以气压辅助掘进，以保证土仓压力满足施工要求，防止地面沉降或坍塌。
第二是要保证渣土改良的效果良好，适当向土仓加水，防止渣土过干。
第三是利用计划停机时间，不定期的向土仓里加入分散剂或者使用带有分散性的改良剂。
第四是在盾构机设计及选型时选择刀盘开口率较大的刀盘。
1.2如何控制掘进过程的喷涌喷涌的原因一是由于同步注浆和二次注浆未将地层与管片之间的间隙填充密实，地层浅层滞水通过间隙不断的汇集，随着隧道掘进距离的增加，汇水通道越来越多，汇水量及压力不断的增加，导致在掘进时形成的后方来水喷涌。
二是隧道断面的地层含水量大，旁通水系多，汇水通道多形成的前方来水喷涌。
盾构机掘进参数设定
2、软弱地层掘进
盾构机在软弱地层掘进时，由于掌子面自稳性较差，需要在土仓 内堆积足够的渣土，使土仓压力与掌子面压力平衡，避免在掘进时由 于掌子面压力过大造成坍塌致使地表沉降，因此软弱地层掘进必须在 土压平衡模式下进行。
此种地层中掘进时应向刀盘多加泡沫和水，多搅拌，改善渣土的 流塑性，防止在刀盘形成泥饼，裹住刀具使之不能转动而造成偏磨， 再有就是掘进中随时注意刀盘扭矩和掘进速度的变化，当掘进速度明 显降低，而刀盘扭矩却增加时，很有可能是刀盘上形成了泥饼，应立 即采取措施处理，刀盘加泡沫加水旋转搅拌洗去泥饼，在地质条件允 许，可开仓用水冲洗刀盘，快速去除泥饼。 软弱地层掘进时，应控制好土仓压力和每环的出渣量，防止地表 下沉，掘进速度不可过快，以保证同步注浆量。掘进时下部油缸推力 要比上部的大30-50bar，防止由于自重引起的盾构低头。
调整好盾构机姿态（盾尾间隙），防止水带砂土从盾尾或铰
接密封处进入隧道。
5、硬岩破碎地层掘进
此地层岩石强度较大，但整体结构性差，岩层节理裂
隙发育，透水能力强，宜采用半敞开模式进行掘进。 掘进时刀盘扭矩变化大，有较大的振动和响声，对刀 具的损伤较大，可能出现刀圈的崩损和脱落。 掘进中要适当降低刀盘转速和掘进速度，防止刀具因
3、软硬不均地层掘进
软硬不均地层是指盾构机掘进断面的地质不均匀，掌子面的上中下 左右岩石强度变化大，既有软弱地层的不稳定性，又有硬岩地层的强 度，考虑到地表可能发生沉降的因素，此地质下盾构机掘进须采用土 压平衡模式。
掘进中刀盘的扭矩变化大，盾构机有较大的滚动、震动现象及间断 的响声，掘进方向较难控制，渣土中会有较大的石块出现。 在此地层中应采用低刀盘转速、低推进速度掘进，因为掌子面地质 不均匀，掘进时刀盘刀盘各部位会受力不均，容易使部分刀具受力过 大而不能转动，最终导致偏磨，还有当掘进速度过快时，刀具的贯入 度也增大，容易使刀盘扭矩突然上升超过设定值而卡死，甚至造成刀 圈崩裂脱落。 由于硬岩部分强度高，不易切削，为保护刀具需降低掘进速度，长 时间的掘进对软弱地层部分的稳定性很不利，因此需保持土仓较高的 土压。
盾构操作及控制面板课件
停机期间，应保持盾构机各部 位润滑良好，定期检查液压油 、润滑油等油液是否充足。
紧急处理措施
当盾构机出现严重故障或异常情 况时，应立即停机并报告上级领
导。
在紧急情况下，应遵循“先保人 、后保机”的原则，确保人员安
全撤离。
对于突发的地质灾害或地下管线 破损等紧急情况，应迅速启动应 急预案，采取有效措施防止事态
故障排除与验证
按照故障排除方案进行维修操作 ，确保故障得到彻底排除，并进
行效果验证。
05
安全操作注意事项
安全操作规程
01
02
03
04
启动盾构机前，确保所有安全 防护设备完好无损，并按照规 定正确佩戴个人防护用品。
操作盾构机时，应遵循先启动 液压系统，再启动主驱动的原
则，逐步加速推进。
在掘进过程中，应密切关注盾 构机的各项参数，如发现异常
安全控制面板
紧急停止按钮
在紧急情况下，按下紧急 停止按钮可以立即停止盾 构机的运行，确保设备和 人员的安全。
安全警示标识
安全控制面板上会标注安 全警示标识，提醒操作人 员注意安全事项和操作规 范。
安全防护装置
为确保操作人员的安全， 安全控制面板上还配备了 各种安全防护装置，如防 护门、防护栏等。
04
注浆与衬砌
注浆
为了防止隧道衬砌背后空洞和地层变 形，盾构机配备了注浆系统，通过注 浆管向衬砌背后注入浆液，以填充空 隙和加固地层。
衬砌
在管片拼装完成后，使用防水材料和 混凝土等材料对管片进行二次衬砌， 以提高隧道结构的强度和耐久性。
测量与监控
测量
在盾构机推进过程中，测量系统通过各种传感器和测量设备 对盾构机的位置、姿态和掘进方向等进行实时监测和调整。
盾构机掘进参数设定19页PPT
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
盾构施工注意事项及掘进参数卡控措施52页文档
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
52
盾构施工注意事项及掘进参数卡控措
施
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
பைடு நூலகம்
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
掘进参数及盾构姿态
掘进参数及盾构姿态掘进参数及盾构姿态盾构开挖过程中，掘进参数及盾构姿态是主要的控制项目，而这两方面又是相互影响的。
掘进参数是手段，盾构姿态是目的。
掘进参数决定了盾构姿态的发展趋势，盾构姿态又决定掘进参数的选择，二者相辅相成，共同促进盾构施工的质量。
一、掘进参数小松TM632PMX盾构机属于土压平衡盾构机，主要由刀盘及刀盘驱动、盾壳、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、推进油缸、同步注浆系统等组成（盾构机主体）。
根据盾构机的组成，掘进参数主要有以下几方面。
1、土压土压力主要由水压以及土体压力组成（还有渗透力的作用）。
掘进中一般按照土体埋深考虑静水压力以及适当考虑土体压力，但都应根据具体地质考虑计算土压。
实际掘进中的土压除考虑静水压力以及理论的土体压力外，应根据计算土压以及实际出土量以及地面沉降综合考虑。
实际各种地层土压还应考虑地面建筑物状况以及隧道上方管线布置，通常，对于各种含水或富含水砂层并且地面有建筑物状况，土压应考虑高于隧道埋深静水压力并能够产生隆起以应对后期沉降；对于需要进行半仓气压掘进地层，土压也需高于隧道埋深的静水压力以保证正常出土量；对于弱含水地层，土压不必完全按照埋深静水压力考虑，可以根据出土量及地面沉降进行适当增减；对于富含粘粒质地层，即考虑半仓气压掘进但并非欠土压，以免刀盘粘结。
2、总推力正常掘进推力由刀盘切削土体的推力，土仓压力对盾体的阻力，盾体与土体的摩擦力以及后配套拉力组成。
在始发进洞阶段，由于盾构进入加固区时，正面土体强度较大，往往造成推进油压过高，加大了钢支撑承受的荷载，为了防止盾构后靠支撑及变形过大，必须严格控制盾构推力的大小。
把盾构总推力控制在允许范围内，避免因盾构总推力过大，造成后靠变形过大或破坏，导致管片位移。
在正常施工阶段，可适当加大推力，可以避免过多沉降（边推边注浆）。
3、掘进刀盘扭矩刀盘扭矩指盾构机掘进过程中刀盘切削土体时需要刀盘驱动系统提供的作用力，刀盘扭矩由土体切削扭矩，土体搅拌需要的扭矩组成。
一级专业实务辅导资料：盾构掘进各阶段的控制要点
盾构掘进各阶段的控制要点 (⼀)盾构始发施⼯技术要点 盾构⾃基座上开始推进到盾构掘进通过洞⼝⼟体加固段⽌，可作为始发施⼯，其技术要点如下。
1．盾构基座、反⼒架与管⽚上部轴向⽀撑的制作与安装要具备⾜够的刚度，保证负载后变形量满⾜盾构掘进⽅向要求。
2．安装盾构基座和反⼒架时，要确保盾构掘进⽅向符合隧道设计轴线。
3．由于临时管⽚(负环管⽚)的真圆度直接影响盾构掘进时管⽚拼装精度，因此安装临时管⽚时，必须保证其真圆度，并采取措施防⽌其受⼒后旋转、径向位移与开⼝部位(临时管⽚安装时通常不形成封闭环，在其上部预留运输通道)变形。
4．拆除洞⼝围护结构前要确认洞⼝⼟体加固效果，必要时进⾏补注浆加同，以确保拆除洞⼝围护结构时不发⽣⼟体坍塌、地层变形过⼤、且盾构始发过程中开挖⾯稳定。
5．由于拼装最后⼀环临时管⽚(负⼀环，封闭环)前，盾构上部千⽄顶⼀般不能使⽤(最后⼀环临时管⽚拼装前安装的临时管⽚通常为开⼝环)，因此从盾构进⼊⼟层到通过⼟体加固段前，要慢速掘进，以便减⼩千⽄顶推⼒，使盾构⽅向容易控制，盾构到达洞⼝⼟体加固区间的中间部位时，逐渐提⾼⼟压仓(泥⽔仓)设定压⼒，出加固段达到预定的设定值。
6．通常盾构机盾尾进⼊洞⼝后，拼装整环临时管⽚(负⼀环)，并在开⼝部安装上部轴向⽀撑，使随后盾构掘进时全部盾构千⽄顶都可使⽤。
7．盾构机盾尾进⼊洞⼝后，将洞⼝密封与封闭环管⽚贴紧，以防⽌泥⽔与注浆浆液从洞门泄漏。
8．加强观测⼯作井周围地层变形、盾构基座、反⼒架、临时管⽚和管⽚上部轴向⽀撑的变形与位移，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。
(⼆)初始掘进 盾构始发后进⼊初始掘进阶段。
1．初始掘进特点 (1)⼀般后续设备临时设置于地⾯。
在地铁⼯程中，多利⽤车站作为始发⼯作井，后续设备可在车站内设置。
(2)⼤部分来⾃后续设备的油管、电缆、配管等，随着盾构掘进延伸，部分管线必须接长。
(3)由于通常在始发⼯作井内拼装临时管⽚，故向隧道内运送施⼯材料的通道狭窄。
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盾构施工关键技术讲座之三盾构掘进及参数控制讲座人：张厚美讲座人张厚美广州市盾建地下工程有限公司20117222011---本节主要内容：3.1 盾构掘进模式3.2 掘进参数的设定3.3 土仓渣土改良3.4 盾构掘进时效分析16:32广州盾建23.1 盾构掘进模式盾构机的掘进模式有土压平衡模式、敞开模式、土压与气压混合（半敞开）模式等三种模式。
敞开模式：适用于自稳、地下水少的岩层。
半敞开模式：适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层。
土压平衡模式：适用于不能自稳的软土和富水地层。
11:25广州盾建3323.2掘进参数的设定(1) 土仓压力P1 土仓压力P1按深埋隧道与浅埋隧道两种情况进行计算。
当隧道埋深H<2D 时，为浅埋隧道；否则，为深埋隧道。
在浅埋隧道中上覆水土产生的压力全部作用 ①在浅埋隧道中，上覆水土产生的压力全部作用于开挖面。
一般取刀盘中心处的水土压力为准，按式计算按下式计算：11:25广州盾建4(1)(1)土仓压力P1计算P1=k0×γ×h ；式中：P1P1——k0k0———式中土仓压力；0侧压力系数；γ土的容重；D —为盾构外径。
可按参考值选取砂土的 侧压力系数ko 可按参考值选取；砂土的ko 值为0.35～0.45；粘性土的ko 值为0.5～0.7，也可利半经验公式用半经验公式：ko ko=1=1--sin a 其中a 为土的有效内摩擦角，一般为12°～25°11:25广州盾建5土仓压力P1计算示意图±0.00h盾构机D隧道外径6.0盾构外径φ6.2511:25广州盾建—6—②当隧道埋深H>2D 时由于隧道埋深较大，因土体在隧道上方形成拱效应，上部土压力不会完全作用于开挖面。
可按太沙基（Terzaghi ）理论计算盾构所受的垂直载荷。
即松动圈高度ha ：tg H tg H P C B φλφγ⋅−⋅−⎞⎛−0/B B a e e tg h γφλ+⎟⎟⎠⎜⎜⎝−=1式中：λ—地层的侧压系数；γ—为上覆地层的平均C ——内摩擦角。
浮容重；凝聚力；φ内摩擦角11:25广州盾建7松动圈高度ha计算示意图ζηη=45°φ2ζ=45°+φ211:25广州盾建—8—一般情况下，土仓压力可在1.0～3.0kg/cm 2范围内取值，具体将取决于地面的监测结果。
11:25广州盾建—9—(2) 千斤顶推力F(2)确定推力需考虑以下因素：盾构机推进需克服的摩擦力①盾构机推进需克服的摩擦力。
②克服刀盘前的水土压力。
③掘进速度。
④管片的承受能力。
控制掘进方向⑤控制掘进方向。
⑥刀盘最大扭矩。
11:25广州盾建10(2)(2)千斤顶推力F海瑞克盾构机大推力3989t ，正常掘进阶段时推力800～1500t 2000～2500t 。
，特殊情况时推力11:25广州盾建11(3)(3)刀盘转速海瑞克盾构机刀盘在使用不同掘进模式时，其转速在一定范围内连续可调。
一般来说，对于较疏松的地层采取较低的15rpm 转速推进（1-1.5rpm ）；对于较密实或强度较高的岩层则采取较高密实或度层则取的转速推进（1.51.5--3rpm ）。
11:25广州盾建1211:25广州盾建—1313——(4)(4)刀盘扭矩T 正常掘进时，扭矩应低于最大扭矩。
刀盘的最大扭矩为5350kN.m （脱困扭矩）。
当工作扭矩超过最大扭矩时，刀盘将停止转动，如多次正反转启动未果，即可启动脱困扭矩，使刀盘重新启动。
刀盘重新启动 正常掘进阶段时扭矩1500～3000kN.m ，特殊情况时大于3500kN.m 。
11:25广州盾建1411:25广州盾建—1515——(5) 螺旋机转速 该设备的总功率为315kW ，理论最大出土在掘进速度大为能力为497m 3/h 。
在掘进速度最大为时按照出土率计算每小8cm/min 时，按照100%出土率计算，每小时的出土松方量约为238m 3/h 。
一般螺旋机转速5-15rpm 。
11:25广州盾建16(6)(6)掘进速度v 掘进速度应根据土质、扭矩、推力和土仓压力等综合确定受土质影响最大压力等综合确定，受土质影响最大。
80mm/min 推进千斤顶最大速度为，各种地层中掘进速度经验值如下： 土层中掘进速度一般40～60mm/min ，中风化地层般微风化硬风化地层一般20～40mm/min ，微风化硬岩5～20mm/min 。
11:25广州盾建1711:25广州盾建—1818——(7)(7)注浆压力P2 盾尾注浆压力：取静水压力的1.1~1.2倍，一般2~3kg/cm 2，最大不超过3.0~4.0 kgfcm 2，下部g g 孔的压力比上部孔略大（0.5kg/cm 2左右）。
关键是使浆液不会进入土仓和压坏管片，且控制地面的隆陷值在允许范围内。
(8) (8)注浆量V1 V1是在管片与土体之间的空隙体积的基础上，再，考虑1.3～2.5扩大系数确定的。
一般每环的注浆～3量V1≈57m 。
11:25广州盾建1911:25广州盾建—2020——333.3土仓渣土改良3.3.13.3.1渣土改良作用 ⑴使碴土具有较好的土压平衡效果，利于稳定开挖面控制地表沉降；挖面，控制地表沉降；⑵使碴土具有较好的止水性，以控制地下水流失使的碴利快速进仓有利⑶使切削下来的碴土顺利快速进入土仓，有利于螺旋输送机排土顺利；⑷可有效防止土碴粘结刀盘而产生泥饼；⑸可防止或减轻螺旋输送机排土时的喷涌现象； ⑹可有效降低刀盘扭矩，降低对刀具和螺旋输送机的磨损机的磨损。
11:25广州盾建213.3.2 发泡系统工作模式及原理332发泡系统的控制模式：人工手动、自动：(1)人工手动用人工在控制盘上分别调节空 (1) 人工手动：用人工在控制盘上分别调节空气、溶液的流量注入点位。
(2) 全自动：在控制计算机设定空气与溶液的比例泡沫与土体的比例发泡剂的百分比及比例、泡沫与土体的比例、发泡剂的百分比及各条管路的泡沫分配例，发泡系统将由计算各条管路的泡沫分配比例，发泡系统将由计算机控制自动在各点位注入。
11:25广州盾建22发泡系统的组成和工作原理图加气管发泡剂1＃通往刀盘搅拌器2＃通往刀盘加水管混合箱3＃通往刀盘阀阀通往螺旋机阀4＃通往刀盘11:25广州盾建—2323——3333.3.3发泡剂用量 水、发泡剂、空气的混合比例及向土体中的掺入比例都将根据实际的土仓压力状况和出土状况不断调整，以达到最佳效果。
(1) 发泡剂的掺入比Cf 发泡剂在水中的掺入比Cf 指发泡剂原液与掺入水的比例，与发泡剂的成分、性能以及地质情水的例，与发泡剂的成分性能以及质情况有关，一般Cf Cf=2=2～8%。
11:25广州盾建2411:25广州盾建—2525——发泡率与注入率（2）发泡率Fer 指泡沫流量与发泡剂溶液（加水稀释后）流量的比例，与发泡剂的成分、性能有关，（倍）一般Fer Fer=8=8～20（倍）。
(3) 泡沫注入率Fir 泡沫注入率Fir 指泡沫体积与渣土体积的比例，与发泡剂的成分以及渣土性质有关发泡剂的成分以及渣土性质有关，一般Fir=20～60%。
般11:25广州盾建2611:25广州盾建—2727——11:25广州盾建—2828——343.4 盾构掘进时效分析（1）正常掘进循环时间统计11:25广州盾建29（2）每环平均掘进时间统计详左线循时间统计 详见：左线10281028--1481环循环时间统计1.opj11:25广州盾建30（3）每环平均拼装时间统计11:25广州盾建31（4）每环平均闲置时间统计11:25广州盾建3211:25广州盾建3311:25广州盾建34（7）盾构施工故障时间统计详赤客间右线盾构故障时间统计详见：赤客区间右线盾构故障时间统计.xls11:25广州盾建3511:25广州盾建—3636——11:25广州盾建—3737——个令人很纠结的问题一个令人很纠结的问题上面经验性的数据只是个人统计，是否对其它工程也适用？对不对呢？能不能讲呢？很令人纠结！集合论悖论——数学危机定义“Ｒ是所有不包含自身的集合的集合” 定义：“Ｒ是所有不包含自身的集合的集合。
” 人们会问：“Ｒ包含不包含Ｒ自身？”如果不包含，由Ｒ的定义，Ｒ应属于Ｒ。
如果Ｒ包含自身的话，Ｒ又不属于Ｒ。
16:32广州盾建—3838——罗素悖论——发师挂出块招牌理发师挂出一块招牌：“我只给村里所有那些不给自己理发的人理发。
” 有人问他：“你给不给自己理发？”理发师顿时无言以对。
这是一个矛盾推理：如果理发师不给自己理发，他就属于招牌上的那一类人，即他应该给自己理发。
反之，如果理发师给自己理发，根据招牌所言，他只给村中不给自己理发的人理发，他不能给自己理发。
这个悖论是罗素在1902年提出来的，这是集合论悖论的通俗的、有故事情节的表述。
16:32广州盾建—3939——本节结束！THANKYOU ！16:32广州盾建40。