盾构操作培训教材

启动皮带机
启动刀盘
选择刀盘的转速档位； 根据VMT显示的盾构自转状态选择刀盘转向； 按下刀盘启动按扭，并慢慢调节刀盘转速旋钮，
使刀盘转速逐渐增大，并稳定工作；
严禁旋转旋钮过快，以免造成过大液压冲击，注 意主驱动压力变化，若刀盘停转，先把电位计旋 钮旋至最小再重新启动；
5. 掘 进
土层 粘土 砂，粘土混合
物 砂，砾石性土
砂性土 岩石
FIR 20%—35% 25%—35% 30%—45% 35%—60%
100%
该界面主要实现盾壳膨润土、盾尾密封、盾尾密封前部后部压力显示。 界面中的控制按钮与实物按钮类似，按下后显示为绿色时表明处于启动状
盾尾密封与油脂供脂
在盾尾与管片之前存在30mm～40mm的间隙，为了防止外 部的泥浆和水通过间隙进入盾构机内部，在盾尾和管片之间有 三道钢丝刷，在钢丝刷之间注入盾尾密封油脂使之密封又能相 对运动。
半自动模式下，设定泡沫发生率、泡沫流量 自动模式下，设定百分比 手动模式下，根据实际掘进情况调整气、液流
量
b. 报警温度设定
各液压系统的报警温度调试时已经设定好，严禁 随意更改报警温度
c. 盾构状态参数设定
刀盘最小转速，当刀盘小于此转速时推进系统不 能工作；
主驱动最大工作压力，当达到此压力时刀盘自动 停止转动。刀盘脱困时设定得高一些；
1件不的受影地响面。交通、河道、航运、季节、气候等条 2能够经济合理地保证隧道安全施工。
3盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动 化、智能化和施工运输控制信息化。
4掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。 地面环境不受盾构施工的干扰。
土压平衡盾构的原理及系统组成
原理 系统组成
开挖系统 出碴系统 管片安装
3. 开机准备
检查皮带机、皮带是否正常； 检查碴车是否已准备就绪； 检查油脂准备是否充足； 检查泡沫剂准备是否充足； 检查注浆系统是否已准备好并运行正常；
检查后配套轨道是否正常； Nhomakorabea3. 开机准备
检查盾构操作面板状态：螺旋输送机前门开启、螺杆伸 出，管片安装按钮应无效，无其它报警指示；
发泡剂的使用量主要取决于三个 参数： 稀释液浓度(x) 发泡倍率(FER) 注入率(FIR)
稀释液浓度(x) 稀释液中所含发泡剂原液的比例， 一般取值为2%～5%。
发泡倍率FER=泡沫体积/稀释液 体积
一般取值为8～15 注入率FIR=泡沫注入量/开挖土
方量 一般取值为5%—65%。
一、安全事项
以下安全事项都是为了认识和避免危险状况 的发生，适用于人员的安全和设备的保护， 任何和盾构操作有关的人员应严格遵守！
1.对操作者的要求 2.安全保障设备 3.危险区域
1、对操作者的要求
•身体健康 ,有责任心； •经过专业培训； •经过操作培训 ； •经过安全知识培训 ； •遵守安全规定；
启动螺旋输送机
慢慢开启螺旋输送机的后仓门 启动螺旋输送机，并逐渐增大螺旋输送机的转速
选择手动或半自动方式启动泡沫系统 按下推进按钮开始掘进，并根据VMT屏幕上指示
的盾构机姿态调整四组油缸的压力至适当的值， 并逐渐增大推进系统的整体推进速度；
6. 掘进中的操作
掘进时应有一人随时巡检盾构机各种设备的状态，如泵 站噪声情况，液压系统管路是否渗漏，油脂及泡沫系统 原料是否充足，轨道是否畅通，注浆是否正常等
地层稳定性不好或有较大的地下水时，采用土压 平衡模式。此时需根据地层的差异来保持不同的 土压，具体压力值由土木工程师决定，但最大土 压值不能大于3bar，否则有可能损坏主轴承密封；
a. 土仓压力调整
若土压过大时可采取以下措施来降低： 增加螺旋输送机的转速，加快出渣速度 适当降低推进油缸的推力 降低泡沫和空气的注入量 适当的排出一定量的空气或水
-挤压式（网格式）
密闭式
-泥水式、土压式
二. 盾构施工
定义：使用盾构在地下掘进，边保持掌子面 稳定边在机内安全地进行开挖作业和衬砌作业， 从而构成隧道的施工方法。 三要素：
稳定工作面：气压、土压等 开挖：人工开挖、半机械化开挖、刀盘 支护：压缩砼、管片
盾构施工优缺点
盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞 开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出 土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前， 盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的 首选设备被广泛使用。其优点如下:
f. 盾尾油脂密封操作
一般情况下进行自动注脂 当盾尾油脂密封在手动位时，可以对各个位置
的注脂点进行有选择性的手动注脂
在注浆压力大，地层水压大的情况下，有时需 要用手动方式加强注脂
主驱动1 冷却水泵 主区动2 润滑油脂泵（多点泵） 动3 齿轮油泵 螺旋输送机 HBW（主轴承密封油脂） 进泵 控制泵 管片安装机
增压泵
污水泵
主区
通风机
辅助泵
推
刀盘补油泵
该界面显示了盾构机各个功能系统所有的运行参数，包括铰接系统、 注浆系统、推进系统、螺旋输送机系统、主驱动系统、刀盘检测、部分膨
润土参数等。
1、提高土壤的工作性能,使土壤形成塑性变形，以提供均匀可控的支撑压力使工作面稳 定； 2、减少渗漏，加强工作面的密封性； 3、降低内磨擦力，减少土壤在刀盘、运输机、运输带的磨损，降低能耗； 4、降低土体的黏度，防止堵塞发生； 5、在岩土隧道及矿山施工中起抑制粉尘作用。
不同地层中泡沫的使用量
大多情况下，盾构应保持稍向上的趋势，以防止盾构因 自重而产生低头现象。
在软硬不均的地层中，盾构会向软的地层偏转，此时要 不断调整各组油缸的推力，控制好掘进的方向。
c. 盾构自转的调整
当盾构在较硬的地层掘进，或盾构本身震动大时，盾构 自转比较严重
为保证掘进过程中管片良好的受力状态，盾体在VMT 上显示的转动值不应大于10（滚动角）
主控室
本地控制
三. 主 机 操 作
•1. 操作人员要求 • 3. 开机准备 •5. 掘进开始 •7. 掘进结束 •9. 掘进基本参数
2. 系统参数设 定 4. 开 机 6. 掘进中的操作 8. 盾构操作原则 10. 联锁保护
1. 操作人员要求
•盾构操作人员是掘进施工的核心，必须具有极 强的责任心； •盾构操作人员必须经过专业培训； •盾构机操作人员必须经过安全培训 ；
• 停止时先选择手动位，把超挖刀缩回，然后再停 止超挖刀泵。
e. 泡沫系统操作
泡沫系统有三种操作模式，即自动、半自动、手动 当地质条件比较理想时可以采用半自动模式，在掘进不
顺畅或是地质条件不好的时候应采用手动模式。 操作司机根据盾构机综合参数如刀盘扭矩、土压及出碴
情况等，可对泡沫剂和空气的流量进行手动调节，当掘 进结束时停止泡沫系统
检查VMT导向系统工作是否正常； 盾构掘进所需要的相关参数，如掘进模式，土仓压力，
线路数据，注浆压力等；
记录有关盾构掘进的参数； 若需要则根据土木工程师和机械工程师的指令修改盾构
机参数；
根据工程要求选择盾尾油脂密封的控制模式，即选择采 用行程控制还是采用压力控制模式
4. 开 机
若压力过小时可采取以下措施来增大： 降低螺旋输送机的转速，降低出渣速度 适当增大推进油缸的推力 加大泡沫和空气的注入量
a. 土仓压力调整
土压是通过几种方法的综合运用来调整的，需 要综合考虑对施工的影响，如掘进速度、管片 保护以及是否会发生喷涌等。一般有以下几种 影响：
长时间降低螺旋输送机转速，可能使掘进速度下降；
盾构操作培训教材
盾构培训
第一章 盾构机 第二章 盾构操作 第三章 掘进技术
第一章 盾构机
一. 盾构分类 二. 盾构施工 三. 中铁号盾构主机结构 四. 螺旋输送机 五. 管片安装机 六. 后配套 七. 辅助设备 八. 导向系统
一. 盾构分类
全敞开式
-手掘式、半掘式、机械式
半敞开式
超挖刀伸出角度和缩回角度，由土木工程师确定； 铰接油缸最小和最大行程，当达到最小行程时盾
构掘进自动停止，铰接油缸应放松，当达到最大 行程时，铰接油缸应收回；
螺旋输送机后门的最小开度； 螺旋输送机的最大工作压力，当达到此压力时螺
旋输送机停止工作。
d. 注浆压力值设定
在土木工程师的要求下设定注浆系统的起始压力 及终止压力
2、安全保障设备
•紧急状态停止按钮 •警示灯、警报器 •紧急照明 •防火设备 •气体测定 •联络系统
3、危 险 区 域
•土仓 •人员舱 •管片吊运、安装区域 •碴土运输区域 •液压高压作业区 •高电压区域
二、面板和上位机说明
•要掌握盾构主机的操作必须熟悉盾构的 操作面版。只有充分的了解盾构主操作 面版，并且详细学习盾构的相关操作知 识后才能真正的掌握盾构的操作技术。
可调节刀盘的转向来控制盾体的自转。 改变盾构刀盘转向按以下操作：
先停止掘进，将刀盘转速调至零，停止刀盘，重新 选择刀盘转向，启动刀盘，并逐渐增大刀盘转速
d. 超挖刀的操作
• 当盾构在转弯半径小的曲线上时，有可能用到超 挖刀。
• 使用超挖刀时，先启动超挖刀泵，然后选择超挖 刀超挖的角度，即可按照预先设定的值进行工作 。
主司机应时刻监视螺旋输送机的出渣情况，根据VMT调 整盾构的姿态
a. 土仓压力调整
b. 掘进方向控制
c. 盾构自转的调整
d. 铰接油缸操作
e. 超挖刀的操作
f . 泡沫系统操作
g. 盾尾油脂密封操作
a. 土仓压力调整
如果开挖地层自稳性好采用敞开式掘进，不用调 整压力；
地层有一定的自稳性而采用半敞开式掘进，则注 意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，根据指令 控制土压；