盾构机掘进基本操作指导书

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地下直径线工程ZJX-2标盾构机掘进基本操作作业指导书

文件编号：

拟制：苏清贵

审核：

批准：

生效日期：2008年3月1日

中国中铁隧道集团有限公司北京铁路地下直径线一工区

1、目的

·规范操作程序，指导现场盾构掘进施工；

·确保盾构机的安全使用；

·提高盾构机的使用率；

·提高成洞隧道产品的质量；

2、适用范围

本指导书适用于北京铁路地下直径线工程所采用的Φ11.97m泥水加压平衡式盾构。

3、定义

3.1掘进模式

掘进模式是指根据不同的工程水文、地质条件进行相应掘进控制的掘进方法。本工程施工过程中将使用的掘进模式包括“D”模式和泥水模式（即气体加压模式）。

泥水模式：也叫直接控制模式，将加压的泥水送入泥水压力室，当泥水压力室充满加压的泥水后，通过加压作用和压力保持机构，来谋求开挖面的稳定。

“D”模式：叫间接控制模式，它由空气和泥水双重系统组成。气压作用在压力室的泥浆接触面上。由于在接触面上的气、液具有相同的压力，因此只要调节空气压力，就可以确定开挖面上相应的支护压力。

3.2管理基准

管理基准包括根据工程水文地质条件确定的掘进模式、掘进参数、泥水管理标准等掘进参数以及管片衬砌背后注浆参数和根据盾构机姿态、盾构当前所处的线路要素以及盾构下一步进行姿态调整的趋势、管片型号及

封顶块安装位置等施工控制参数。它是进行盾构掘进成套施工的依据和标准。

4、编制依据

（1）本项目工程概况

（2）本项目工程地质、水文地质情况

（3）用于本项目的泥水气压平衡盾构机技术资料

（4）集团公司、二处有限公司相关施工规定

（5）以往盾构施工技术经验

5、安全操作规程

5.1．基本注意事项

（1）遵守岗位内安全规程

盾构机操作、维修人员必须是受过专业培训的，必须具备相应的操作资格。

进行机械操作或维修时，请遵守相关的技术资料和项目部下发的文件中所包含的安全规则和注意事项。

身体不适、服用药物（催眠药）时及酒后不要操作，多人共同作业时，一定要设指挥员，根据制定的方案操作。

（2）设置安全联锁装置

掘进前，请确认所有的防护装置、防护罩是否装在正常位置。如果破损，请马上修理。

请认真了解盾构联锁、溢流阀等安全装置。

请勿随便调节盾构联锁装置、溢流阀。

解除盾构联锁装置必须参照盾构联锁装置的使用说明。

一旦误用安全装置，将会造成重大人身事故。

（3）电气、液压的设定值不要随便更改

为防止电气火灾，请勿变更热继电器等元件的设定值。

为防止盾构机工作部件的损伤，请勿变更溢流阀压力等液压设定值。

（4）．正确穿戴工作服和安全保护用品

过肥的服装、饰品等有可能被机械部件上的物品钩住而不得穿戴，有油的工作服因易燃，也不得穿用。

请勿忘记根据工作内容佩戴防护眼镜、安全帽、口罩、手套等防护用品。

各种保护用具，请在使用前确认

其性能、检查有无损伤后，再使用。尤其

是设置密度仪的防护用品。

（5）．掘进前的注意事项

必须通过参数显示屏和故障显示屏判断主电源供电是否正常；

必须通过参数显示屏确保盾构掘进所需工作部件的工作状态是否良好；工作部件主要包括刀盘刀具的检测系统、主驱动系统、推力系统、泥浆循环系统、同步注浆系统、注脂系统、气体保压系统等；

必须观察循环水的压力和温度、主驱动齿轮油的液位、主泵站和辅助泵站的液位等显示值是否满足盾构掘进的需要；

电话询问泥水处理系统的工作状态是否良好；

电话询问轨线延伸工作和管片拼装工作是否已经完成；

必须确保拖车行走轮工作正常且轨道上没有阻碍拖车行走的物品和杂物；

5.2．盾构掘进过程中的注意事项

（1）．掘进中必须特别注意的事项

掘进中，机器有时会突然侧滚。所以进入盾构机内时，请充分注意因突然侧滚可能造成物件的跌倒、滚落。

特别是作业人员在高处作业时，必须系好安全带。

（2）．注意电机的散热

电机散热装置周围闭塞时，就不能散热，有损伤内部、发生火灾的可能，因此，请保持电机散热装置的正常运转。

（3）．推进油缸靴撑和管片间的注意事项

推进油缸靴撑和管片间有夹住手脚的危险。注意不要把手脚置于其间。

（4）．注意异常音、异常情况的发生

必须对工作部件的异音、异常情况加以注意，否则，工作部件的零部件有可能破损而飞散，并有因部件飞散而造成人员伤害的危险。

机器发生异音、异常时，请立即中止掘进，进行点检、维修。

6、盾构掘进作业工序流程

盾构掘进作业工序流程参见图6-1。

图6-1 掘进作业工序流程

在掘进操作前需要对设备进行机械、电、气和液压等系统的检查，确保各系统无故障或者无故障隐患时方可进行掘进操作。

根据项目部下发的技术交底或技术方案设置掘进参数。在施工进行期间结合地面监测反馈信息及实际施工情况进行总结分析，对掘进参数进行动态管理，在施工过程中对掘进参数进行不断的优化。

在盾构机掘进一环的时间内，需要完成的工作包括：24m3砂浆的制拌、运输、转运和泵送到盾尾间隙；9块管片及相应管片螺栓的下井、运输、转运；辅助材料像钢轨、泥浆管、水管、油脂、螺栓等的下井、运输、转运

等。

7．掘进施工参数设定

掘进施工参数由项目部根据工程水文、地质情况，预见性的对一定的施工阶段或施工地段作出包括掘进模式、压力室压力、总推力、掘进速度、刀盘转速、刀具贯入量以及泥水管理标准、衬砌背后注浆参数等的技术交底。重要地段由项目部组织进行讨论，并编制详细的技术方案。

在施工进行期间盾构操作司机结合地面监测反馈信息及实际施工情况进行记录、报告和总结分析，对掘进参数进行动态管理，完成在施工过程中对掘进参数进行不断的优化。

8、盾构掘进模式的选择方法

8.1以下情况下使用泥水加压模式：

围岩硬度较高（耐压35Mpa以上）（如：岩石层），自稳性好（如：粘性土层），地面沉降要求不高；

地下水含量较少，裂隙水较少；

无特殊构造。

8.2以下情况下使用使用“D”模式：

围岩较软，渗透系数大，自稳性差，地面沉降要求较高；

地下水含量大，裂隙水量大；

地质构造特殊。

9、掘进方向的控制方法

（1）采用PPS隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够适时显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘