盾構(gòu)機姿態(tài)控制與糾偏

1、土壓平衡盾構(gòu)機姿態(tài)控制與糾偏目錄一、 姿態(tài)控制31、 姿態(tài)控制基本原則32、 盾構(gòu)方向控制43、 影響盾構(gòu)機姿態(tài)及隧道軸線的主要因素 6二、姿態(tài)控制技術(shù)1.1.1、滾動控制 1.1.2、盾構(gòu)上下傾斜與水平傾斜 1.1三、具體情況下的姿態(tài)控制 13.1、直線段的姿態(tài)控制1.3.2、圓曲線段的姿態(tài)控制 1.3.3、 豎曲線上的姿態(tài)控制 1.5.4、均一地質(zhì)情況下的姿態(tài)控制 165、 上下軟硬不均的地質(zhì)且存在園曲線段的線路 1 66、 左右軟硬不均且存在園曲線段的線路 1.67、 始發(fā)段掘進調(diào)向 17.8、掘進100m 至貫通前50m 的調(diào)向179、 貫通前50米的調(diào)向.1.8.10、盾構(gòu)機的糾偏1

2、.8.11、糾偏的方法19.四、異常情況下的糾偏 2.Q.1、 絞接力增大，行程增大 202、油缸行程差過大 21.3、特殊質(zhì)中推力增加仍無法調(diào)向 214、蛇形糾偏23.5、管片上浮與旋轉(zhuǎn)對方向的影響 23五、大方位偏移情況下的糾偏 24一、姿態(tài)控制1 、姿態(tài)控制基本原則盾構(gòu)機的姿態(tài)控制簡言之就是， 通過調(diào)整推進油缸的幾個分組區(qū)的推進 油壓的差值，并結(jié)合絞接油缸的調(diào)整，使盾構(gòu)機形成向著軸線方向的趨 勢，使盾構(gòu)機三個關(guān)鍵節(jié)，是（切口、絞接、盾尾）盡量保持在軸線附 近。以隧道軸線為目標，根據(jù)自動測量系統(tǒng)顯示的軸線偏差和偏差趨勢 把偏差控制在設(shè)計范圍內(nèi)，同時在掘進過程中進行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，確保 管片不

3、破損及錯臺量較小。通常的說就是保頭護尾。測量系統(tǒng)主要的幾 個參數(shù)：盾首（刀盤切口）偏差：刀盤中心與設(shè)計軸線間的垂足距離。盾尾偏差： 盾尾中心與設(shè)計軸線間的垂足距離。趨勢：指按照當前盾 構(gòu)偏差掘進，每掘進1m產(chǎn)生的偏差，單位mm/m 。滾動角：指盾構(gòu) 繞其軸線發(fā)生的轉(zhuǎn)動角度。仰俯角：盾構(gòu)軸線與水平面間的夫角。2、盾構(gòu)方向控制通過調(diào)節(jié)分組油缸的推進力與油缸行程從而實現(xiàn)盾構(gòu)的水平調(diào)向和垂 直調(diào)向。不同的盾構(gòu)油缸分組不同，分組的數(shù)量越多越利于調(diào)向。所有 的油缸均自由的方式對調(diào)向最為有利。方向控制要點：(1 )控制要點：以盾尾位置為控制點1例如在盾構(gòu)通過富水巖層中，管片己上浮和旋轉(zhuǎn)，因此需要提前對盾 構(gòu)

4、頭部姿態(tài)作出調(diào)整，一般情況下會通過人工測量反饋一定的上浮量， 將垂直姿態(tài)適當?shù)南抡{(diào)一定的比例，如上浮 100mm 時，需將整體姿 態(tài)向下50mm 。確保盾尾管片的姿態(tài)在控制軸線允許偏差范圍內(nèi)。(2 )調(diào)節(jié)量控制一般情況下掘進調(diào)節(jié)量5mm/m 以內(nèi)較為合理，線性最佳，特殊情況 下，可根據(jù)線路的轉(zhuǎn)彎半徑提前進行調(diào)節(jié)。例如在左轉(zhuǎn)時，進入轉(zhuǎn)彎曲 線前，需提前向左邊進行適當?shù)钠?。因此主司機必須提前掌握整個線 路的走向以及趨勢，確保方向能夠更加緩和的調(diào)整。(3 )趨勢調(diào)節(jié)趨勢一般情況下不能太大，否則會造成急于糾偏的現(xiàn)象，大趨勢變化由 大方位變化而來。趨勢要與管片銀行量調(diào)整大小匹配，在管片能夠調(diào)整 的范圍

5、內(nèi)進行調(diào)向。也就是要跟著管片方向進行調(diào)向。反之則容易使管 片與盾尾卡死，絞接力及行程會增力口。(4 )油在工行程差一般情況下油在工行程差不大于 50mm ，在特殊情況下油缸行程差值 也不要大于60mm 。油缸行走的差值，直接反映了調(diào)向的快慢，例如左邊的油在工行程比右 邊的行程多行走50mm ，那么方向?qū)⑾蛴疫吰疲话闱闆r下調(diào)節(jié)的 行走行程的差值不大于管片調(diào)形量，例如管片銀行量為 38mm ，那么 每環(huán)最大的調(diào)節(jié)行程差控制在 38mm以內(nèi)較為合適，否則過快的調(diào)向 會造成卡盾現(xiàn)象(5 )鉸接控制對于被動式鉸接來說，鉸接基本處于自由的狀態(tài)，切口及盾尾的姿態(tài)趨 勢決定了鉸接的位置狀態(tài)，一般來講，如果

6、切口和盾尾的位置狀態(tài)控制 的好的情況下，則鉸接的位置狀態(tài)也會比較理想，如果鉸接位置偏離施 工軸線較小，則不需要做刻意的調(diào)整，只需要使切口保持在施工軸線附 近進行推進，再控制好盾尾的姿態(tài)，則鉸接也可以回到施工軸線的附近， 但如果鉸接偏離施工軸線比較大，則需要通過調(diào)整推進方法進行調(diào)整， 一般我們采取梯形推進的方法進行調(diào)整， 即以靠近施工軸線的趨勢推進 一段距離，然后再以平行施工軸線的趨勢推進一段距離，以此方法重復(fù) 進行一段距離的推進后，則鉸接的位置狀態(tài)一般情況下可以在較短的距 離內(nèi)調(diào)整到施工軸線附近。一般情況下鉸接行程在其油缸總行程的中衛(wèi)左右以下， 例如鉸接油缸極 限行程為140mm，一般情況下油

7、缸進行控制在 80mm以下較為合適, 但是也不易過小，控制在 30mm以上。(6 )速度與調(diào)向的關(guān)系掘進速度的快慢與調(diào)向也有直接的關(guān)系，在一般情況下，速度慢對調(diào)向 更為有利，因此在調(diào)向困難時，一定要放慢掘進速度已確保方向可控， 并且每掘進300-500mm 的油在工行程，觀察姿態(tài)的變化是否與調(diào)節(jié)的 方向相一致。如果行程差在增大而方向沒有任何變化或向相反的方向移 動，那么需立即停機并將情況及時的反饋至相關(guān)人員進行測量核定。3、影響盾構(gòu)機姿態(tài)及隧道軸線的主要因素在進行盾構(gòu)法隧道施工中，由于盾構(gòu)機是始終懸浮于原狀土體之內(nèi)的，整條隧道必須一次成型，不具有調(diào)整性。所以在施工中必須事先分析好 一些影響施工

8、的主要因素，從而確定相應(yīng)的解決方案，以保證隧道的整 體成型質(zhì)量，其中對盾構(gòu)機姿態(tài)及隧道軸線的影響又是最主要的因素， 需要進行系統(tǒng)地分析具體的解決。主要包括以下幾個方面：(1 )隨地設(shè)計軸線的影響。隧道的總體設(shè)計除了要滿足地鐵運行的使用要求以外，對于盾構(gòu)法施 工，還應(yīng)在設(shè)計中充分考慮到盾構(gòu)法施工的特點，發(fā)揮盾構(gòu)法施工的長 處，避免一些不必要的難點，以保證施工的順利高效進行。對于既有的 隧道軸線，應(yīng)充分地對設(shè)計軸線進行系統(tǒng)地分析研究。對不同的設(shè)計線 型，確定具體的施工方案，主要包括：在設(shè)計軸線的基礎(chǔ)上，結(jié)合盾構(gòu) 法施工的特點制定出一條指導(dǎo)施工的施工軸線；確定小半徑施工、穿越 建構(gòu)筑物及河流施工、穿

9、越不同地層施工等特殊工況的施工方案；確定 具體的測量檢測方案；確定軸線調(diào)整預(yù)案等。（2 ）隧道穿越地層的地質(zhì)狀況的影響盾構(gòu)機在掘進中，所穿越的地層直接影響到盾構(gòu)機及隧道的整體受力情 況，尤其是在兩種不同的地層之間進行掘進中，盾構(gòu)機的受力情況更加 復(fù)雜，給掘進中的姿態(tài)控制造成了較大的難度，所以在施工中，要對隧 道穿越地層的地質(zhì)情況進行系統(tǒng)地分析，事先確定施工方案，以保證施 工的順利進行。（3 ）隧道測量的影響在隧道掘進過程中，測量的正確性、準確性及精確性是至關(guān)重要的，它 直接覺得了盾構(gòu)機的掘進方向，所以在施工中應(yīng)保證測量的萬無一失， 并經(jīng)常進行復(fù)測，并對現(xiàn)有測量成果進行及時調(diào)整，保證隧道軸線的正

10、 確性。對于管片上浮或旋轉(zhuǎn)造成測量系統(tǒng)出現(xiàn)問題，此時主司機要密切 注意油缸進程差值的變化以及線路是否正確，在發(fā)現(xiàn)異常時及時反饋至 相關(guān)人員對測量系統(tǒng)進行校核，確保我們的“眼睛”是正確的。重慶5號線就是出現(xiàn)過由于管片上浮和旋轉(zhuǎn)引起的測量系統(tǒng)誤差問題。（4）隧道管片型式的影響管片的不同形式對隧道的掘進有著不同的影響，目前國內(nèi)普遍的管片設(shè)計形式是有兩種類型即全部采用鍥行量一樣的通用環(huán)和采用標準環(huán)（直線環(huán)）、左轉(zhuǎn)彎環(huán)、右轉(zhuǎn)彎環(huán)的形式，一般設(shè)計方會出具隧道的整體管 片排列圖，但根據(jù)具體的施工情況會做出相應(yīng)的調(diào)整，同時根據(jù)管片的 不同拼裝方式（主要有通縫拼裝和錯縫拼裝），也應(yīng)確定相應(yīng)的施工方 案。（5 ）

11、地表建構(gòu)筑物等的影響隧道掘進過程中，地表的附著物（包括建構(gòu)筑物及河流等）也會對盾構(gòu) 機及隧道的受力情況造成一定影響，需要進行具體分析，并確定相應(yīng)的 施工方案，保證隧道掘進的整體安全性及質(zhì)量規(guī)范要求。（6 ）設(shè)備方面的影響隧道掘進過程中是否會出現(xiàn)小轉(zhuǎn)彎半徑是設(shè)備選型方面的一個關(guān)鍵，因此首先要在掘進前就確定設(shè)備最小的轉(zhuǎn)彎半徑值以確保能夠順利通過 圓曲線段。（7 ）刀具更換的方面的影響一般情況下盾構(gòu)設(shè)備的最小轉(zhuǎn)彎半徑曲線是要求在全盤是斤刀的情況 下模擬的，因此在掘進前就要考慮刀具更換的位置確定相應(yīng)的更換方 案，己確保能夠順利的通過曲線段。（8）鉸接形式方面的影響不同型式的盾構(gòu)機其具體的原理也是有一些

12、微秒的差別，就土壓平衡式盾構(gòu)機而言，其區(qū)別主要表現(xiàn)在鉸接型式上。我們知道，現(xiàn)在的盾構(gòu)機 主要存在兩種類型的鉸接型式，一種是以日本、法國等國家生產(chǎn)的盾構(gòu) 機為代表的，采用的是主動式鉸接型式，俗稱“死絞”，這種型式的鉸 接，一般設(shè)置在滾鉤機的中段（我們稱之為“支承環(huán)”），每組鉸接油缸 的液壓回路是獨立的，可以獨立操作，一般情況下是處在鎖定狀態(tài)的， 盾構(gòu)機的前后部分在鉸接鎖定狀態(tài)下采用螺栓及銷軸的機械連接，盾構(gòu)機的前后部分不會產(chǎn)生相對的運動，是一個固定的整體，就像沒有鉸接 一樣，只有在盾構(gòu)機偏離軸線較大或處于小半徑曲線的掘進中，才有必 要打開鉸接，但鉸接的打開度需要提前計算打開角度，然后按計算值將

13、鉸接打開到所設(shè)定的角度后，講鉸接鎖定，然后再進行推進。這種鉸接 型式在進行直線段隧道的掘進的施工中是比較有利的，操作人員在施工中可以不用考慮鉸接的姿態(tài)位置，盾構(gòu)機的糾偏操作也比較簡單易行， 在與軸線的偏差值不是特別大的情況下， 可以非常有效的控制盾構(gòu)機的 姿態(tài)，盾構(gòu)機在覆土內(nèi)的運行也比較穩(wěn)定，基本不會產(chǎn)生較大的切口上 浮及下沉，但在進行小半徑曲線段施工的過程中，這種鉸接型式就存在 機動性能不好，糾偏效果不好等弊端，并且在盾構(gòu)機與軸線偏差值較大 的情況下，盾構(gòu)機的糾偏會比較困難，并且會使盾構(gòu)及管片局部受力， 造成盾構(gòu)機或者管片的損傷，影響管片的成環(huán)質(zhì)量以及工程的整體質(zhì) 量；另一種是以德國生產(chǎn)的盾

14、構(gòu)機為代表的， 采用的是被動式鉸接型式， 俗稱“活鉸”這種型式的鉸接，一般設(shè)置在盾構(gòu)機的前段與盾尾的連接 處，魅族鉸接油缸的液壓回路是互相聯(lián)通的，保持有相同的油缸壓力， 在推進的過程中可以進行“放松”和“拉緊”的操作，一般情況下處于“鎖定”狀態(tài)下，但其鎖定狀態(tài)與主動鉸接的鎖定有著本質(zhì)上的區(qū)別， 不是靠硬性機械連接，而是靠閉合液壓回路的進出油路來起到鎖定作 用，每組鉸接油缸的液壓回路還是保持互相連通，受外力較大的鉸接油 缸行程會相應(yīng)的逐漸伸長，受外力較小的鉸接油缸行程會相應(yīng)縮短，這 種鉸接型式，可以非常有效的起到保護管片的作用，可以適應(yīng)各種型式 的掘進軸線要求，具有較高的機動性，比較適應(yīng)較大的變

15、坡以及小半徑 隧道的施工工況，能夠有效的保證管片的成環(huán)質(zhì)量及隧道的整體質(zhì)量， 然而，由于盾尾始終處于游離狀態(tài)，所以盾尾的姿態(tài)主要取決于管片的 姿態(tài)，操作手在進行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整中，只能對其切口的高程及平面進行 調(diào)整，所以如果要將盾構(gòu)機的姿態(tài)調(diào)整到理想的狀態(tài)，就要綜合考慮切 口、鉸接、盾尾以及管片的相對姿態(tài)與位置，對操作手的綜合素質(zhì)有較 高的要求，同時由于鉸接部位的頻繁運動，會造成鉸接密封部件的較大 磨損，很容易造成盾構(gòu)機鉸接部位密封件損壞以及的漏水漏漿，影響掘 進工作的正常進行。由于被動式鉸接盾構(gòu)機的姿態(tài)控制存在較高的技術(shù) 要求，如果控制好的話會得到比較好的效果。(9 )其他方面的影響在掘進中，影

16、響盾構(gòu)機姿態(tài)及隧道軸線控制的因素還很多，主要包括、 地下水及地下不明物、隧道自身游離偏移等，都需要在具體施工中根據(jù) 具體情況進行具體的分析解決。二、姿態(tài)控制技術(shù)1、滾動控制(1 )刀盤旋轉(zhuǎn)方向刀盤的轉(zhuǎn)速主要由地層的軟硬情況來確定，一般情況下硬巖采用高轉(zhuǎn) 速，因此滾動角變化也會很快，這時要及時調(diào)整轉(zhuǎn)向，每掘進一定的行 程將進行刀盤的換向以確保滾動值在正確的范圍內(nèi)，不同的地層滾動值變化快慢也不同，其受到盾殼與地層間的摩擦力的影口向，一般情況下 每一環(huán)都要進行幾次換向，300-SOOmm須換向一次，滾動值一般控 制在+ 5mm/m 以內(nèi)，特殊情況下不要超過J 10mm/m。同時在掘 進過程中如果發(fā)生

17、一邊轉(zhuǎn)向掘進較快時請注意刀具磨損的情況。(2 )管片采取左右交叉順序(3 )調(diào)整兩腰推進油缸，使其軸線與盾構(gòu)軸線不平行，增加摩擦力2 、盾構(gòu)上下傾斜與水平傾斜(1 )傾斜量應(yīng)控制在2o以內(nèi)滾動角控制在+ 10mm/m 以內(nèi)，滾動角太大盾構(gòu)不能保持正確的 姿態(tài)，影響管片的拼裝質(zhì)量?？煞D(zhuǎn)刀盤來減小。(2 )通過推進油缸的調(diào)整逐步糾正盾構(gòu)機切口位置的控制可以通過調(diào) 節(jié)幾個推進油缸區(qū)域推進壓力的差值來進行調(diào)整，當兩腰的推進壓力基本相同時，盾構(gòu)切口平面會保持向前，若兩腰的推進存在差值時，則盾 構(gòu)切口將產(chǎn)生調(diào)向的趨勢，盾構(gòu)方向左偏時，提高左側(cè)的油缸推力，盾 構(gòu)方向下偏時，提高下邊的油缸推力，反之亦然。一

18、般在進行直線段頂 進過程中，應(yīng)盡量使盾構(gòu)機切口的位置保持在施工軸線的，10mm + 10mm 范圍之間，在盾構(gòu)機姿態(tài)不好需進行糾偏時，可以適當放大 切口位置范圍，但也應(yīng)盡量控制在施工軸線的，20mm + 20mm 范 圍之間，最大不應(yīng)超過30mm ,以免對盾構(gòu)機的姿態(tài)造成進一步破壞； 在進行轉(zhuǎn)彎或變坡段頂進的過程中， 應(yīng)才是前對切口偏移位置進行預(yù)測 算，并在推進的過程中適當調(diào)整各區(qū)推進油缸的推進壓力差，以保證盾 構(gòu)機切口在推進的過程中始終保持在施工軸線的允許偏差范圍內(nèi)，一般情況下，我們會將允許偏差范圍向曲線的中心方向作適度的偏移，以保 證盾構(gòu)機能夠較好的控制在施工軸線附近。三、具體情況下的姿態(tài)

19、控制1、直線段的姿態(tài)控制在進行直線段的推進時，應(yīng)盡量控制切口位置保持在施工軸線的，10mm + 10mm 范圍之間最大控制在施工軸線的一 20mm + 20mm 范圍之間，左右兩側(cè)的推力應(yīng)始終保持一致，并根據(jù)實際的 刀盤受力情況作微小調(diào)整，使兩側(cè)油缸行程保持一致，左右油缸行程差 值最大不應(yīng)超過50mm ,合理控制鉸接及盾尾位置，使之位置偏差亦控 制在一20 一+ 20mm 的偏差范圍之內(nèi)，如出現(xiàn)超出偏差范圍的情況， 應(yīng)及時作糾偏處理，糾偏時切口的位置亦要保持在 20 一+ 20mm 的 偏差范圍之內(nèi)，嚴禁在糾偏過程中過大的調(diào)整切口位置，造成后續(xù)推進 中的姿態(tài)失控；絞接油缸的行程應(yīng)始終控制在 3

20、0-80mm 的范圍之內(nèi)， 并且左右的絞接油缸行程差值不應(yīng)超過 10mm ，如果出現(xiàn)超出偏差范 圍的情況，應(yīng)及時作糾偏處理，以保證絞接部位能夠起到正常的保護調(diào) 整作用，避免絞接部件的局部受損。2 、圓曲線段的姿態(tài)控制圓曲線段的姿態(tài)控制在進行圓曲線段的推進時，應(yīng)提前計算好左右油缸行程的超前量。超前量的值可以通過計算求出，也可以通過AutoCAD繪圖直接量取。在推進過程中，切口的控制中心應(yīng)向著因曲線的圓心方向作出一定量的偏移。 偏移量的大小視圓曲線的半徑大小而 定，半徑越小偏移量越大，推進中應(yīng)控制切口位置保持在設(shè)定的控制中 心附近，正常施工時的誤差不應(yīng)超過-10-+10mm ，最大應(yīng)控制在 -20

21、-+20mm 間，左右兩側(cè)的油在工推力應(yīng)始終保持有一定的差值，并 根據(jù)實際的刀盤受力情況作微小調(diào)整，使兩側(cè)油在工行程差值與才是前計算得出的超前量的值保持一致， 左右油缸行程差值與超前量之間的最 大誤差不應(yīng)超過10mm 。按照設(shè)計部門給出的曲線段的管片排列圖進 行管片選型拼裝，并祝具體的施工情況進行管片處理，通過換形傳力襯 墊對管片姿態(tài)進行微量調(diào)整，并控制好環(huán)面平整度及喇叭度。合理控制絞接及盾尾位置，盾尾的控制中心應(yīng)向著圓曲線的圓心方 向作出一定量的偏移，偏移量的大小視圓曲線的半徑大小而定，半徑越 小偏移量越大，盾尾（絞接）的控制中心應(yīng)向著背離圓曲線圓心的方向 作出一定量的偏移，偏移量的大小視圓

22、曲線的半徑大小而定，半徑越小 偏移量越大，推進中應(yīng)控制盾尾及絞接位置保持在設(shè)定的控制中心附 近，位置偏差亦控制在-20-+20mm 的偏差范圍之內(nèi)，如出現(xiàn)超出偏差 范圍的情況，應(yīng)及時作糾偏處理，糾偏時切口的位置亦要保持在 -20-+20mm的偏差范圍之內(nèi)，嚴禁在糾偏過程中過大的調(diào)整切口位置，造成后續(xù)推進中的姿態(tài)失控；絞接油在工的行程應(yīng)始終控制在 40-100mm 的范圍之內(nèi)，如果出現(xiàn)超出范圍的情況，應(yīng)及時作糾偏處理，以保證絞接部位能夠起到正常的保護調(diào)整作用，避免絞接部件的局部受損。3、豎曲線上的姿態(tài)控制豎曲線上的姿態(tài)控制相對比較簡單，主要控制好盾構(gòu)的坡度變化， 在進行直線段的推進時，應(yīng)盡量控制

23、切口位置保持在軸線附近，正常施 工時的誤差不應(yīng)超過-10-+1 Omm,最大應(yīng)控制在-20-+20mm 之間， 同時控制盾構(gòu)機坡度與設(shè)計軸線縱坡基本保持一致，最大誤差不應(yīng)超過 2% ，應(yīng)根據(jù)實際盾構(gòu)坡度值調(diào)整好上下兩組推進油在工的推進油壓， 使盾構(gòu)機的坡度保持在穩(wěn)定的狀態(tài)下， 并根據(jù)實際的刀盤受力情況作微 小調(diào)整，使上下油缸行程保持一致，上下油在工行程差值最大不應(yīng)超過 50mm ，合理控制絞接及盾尾位置，使之位置偏差亦控制在- 20-+20mm 的偏差范圍之內(nèi)，如出現(xiàn)超出偏差范圍的情況，應(yīng)及時作 糾偏處理，糾偏時切口的位置亦要保持在 20-+20mm 的偏差范圍之 內(nèi)，嚴禁在糾偏過程中過大的調(diào)

24、整切口位置，造成后續(xù)推進中的姿態(tài)失 控；絞接油在工的行程應(yīng)始終控制在 30-80mm 的范圍之內(nèi)，并且上 下的絞接油在工行程差值不應(yīng)超過 10mm ，如果出現(xiàn)超出偏差范圍的 情況，應(yīng)及時作糾偏處理，以保證絞接部位能夠起到正常的保護調(diào)整作 用，避免絞接部件的局部受損。4、均一地質(zhì)情況下的姿態(tài)控制一般情況下，盾構(gòu)方向偏差控制在 20mm之內(nèi)，緩和曲線及園曲 線段控制在30mm 以內(nèi)，曲線半徑越小，控制難度越大。這將受到設(shè)備狀況，地質(zhì)條件及施工操作等多方面因素影響，在地 質(zhì)均一的地層中控制姿態(tài)較容易，方向偏角（趨勢）一般控制在5mm/m 以內(nèi)，特殊情況下控制在10mm/m 以內(nèi)。否則會帶來管片錯臺破

25、損等 不利后果。5、上下軟硬不均的地質(zhì)且存在園曲線段的線路當開挖面存在上下不均時，為防止盾構(gòu)機機頭下垂，一般情況下要 保持上仰姿態(tài)，掘進時注意上下兩端及左右兩端的油在工行程差，一般 控制在50mm以內(nèi)，特殊情況下一般不超過 60mm 。6、左右軟硬不均且存在園曲線段的線路當存在左右不均且又處于園曲線時， 盾構(gòu)機的方向控制將會比較困 難。在此情況下，可適當?shù)慕档途蜻M速度，合理的分自己各區(qū)域油在工 壓力。必要時，可將水平偏移角放寬至 10mm/m，以加大盾構(gòu)結(jié)構(gòu)向 力度。當以上操作均無效時，可通過換刀作業(yè)增加開挖面的方式來調(diào)整 方向。因此在盾構(gòu)過圓曲線段前，一方面要提前進行方向的調(diào)整，另一 方面要

26、在適合的地點進行換刀作業(yè)，確保能夠順利的通過。7 、始發(fā)段掘進調(diào)向(1 )最初掘進的10米此時由于盾構(gòu)掘進的反力由反力架提供，而盾構(gòu)機的外殼摩擦力也不足，因此防止盾殼的滾動是比階段的主要問題。在一般情況下都采取 低轉(zhuǎn)述，低掘進速度進行掘進。方向的調(diào)節(jié)主要受控于始發(fā)架的定位以 及導(dǎo)軌的情況。因此在始發(fā)段掘進前一定要先安裝導(dǎo)軌才能進行掘進否 則肯定會出現(xiàn)機頭下垂，無法調(diào)向的現(xiàn)象。始發(fā)段一般不進行調(diào)向，尤 其是在推進反力不足的情況下，每組油在工都要有壓力，以防止管片擠 壓不緊而造成的管片錯臺破損。(2) 10米至100米此時已經(jīng)可以初步調(diào)向且主機已經(jīng)全部進入土休，但是由于反力不足，我們只能進行一個方

27、向的調(diào)節(jié)，而另外的一個方向只能維持。通常 情況下，為了防止盾構(gòu)機機頭下垂，底部油在工的壓力會相對較大，而 其他的油缸壓力較為平均。8、掘進100m 至貫通前50m 的調(diào)向此段掘進為正段掘進，推力等相關(guān)參數(shù)都正常，因此嚴格按照調(diào)向 原則進行調(diào)向即可。9、貫通前50米的調(diào)向一般情況下盾構(gòu)姿態(tài)已經(jīng)被調(diào)節(jié)至設(shè)計中線附近，但是在姿態(tài)沒有調(diào)節(jié)至設(shè)計中線偏差范圍內(nèi)時，此時就需要加大調(diào)向力度，先將刀盤姿 態(tài)調(diào)節(jié)至偏差范圍以內(nèi)保證盾構(gòu)能夠順利掘出洞門。一般情況下貫通前最后10m，推力將逐漸減小，調(diào)向會比較困難, 通常是維持盾構(gòu)姿態(tài)。因此在出洞10m前時刀盤必須調(diào)整到預(yù)定的姿態(tài)。否則需增加推 力進行調(diào)向，這樣就為

28、貫通帶來不必要的隱患。例如提前將掌子面掘塌 等，嚴重時會造成洞門側(cè)墻的不安全。10、盾構(gòu)機的糾偏根據(jù)盾構(gòu)機的走向，即滿足的關(guān)鍵點為管片的軸線要與盾構(gòu)機的軸線重合，在考慮糾偏調(diào)整的時候應(yīng)考慮幾點注意事項，首先要根據(jù)推進 油缸的行程分析，封頂塊要才并裝在行程最短的一側(cè)，其次要看盾構(gòu)機 的姿態(tài)，1f忖口盾構(gòu)機向右，而右側(cè)的行程又最大，那就得要看弟三 個考慮的因素-絞接，這個因素也是最容易讓人忽咯的一個，如果右側(cè) 絞接最小，那么才并裝時所要優(yōu)先考慮的是拼裝在行程最短處的兩側(cè)， 使得管片有向右的趨勢，減小管片與盾構(gòu)機軸線之間的夾角，如果左側(cè) 的絞接最小，那么拼在行程最短處也是可以的，因為盾構(gòu)機已經(jīng)有向左

29、 的趨勢了。當盾構(gòu)機轉(zhuǎn)彎方向與姿態(tài)方向相反時，如果趨勢過大，超過 士 10，從施工過程來看，急糾的危害是巨大的，如果從開始就調(diào)大推 力壓差，產(chǎn)生的結(jié)果是后點還是向外側(cè)偏移，掘進過程中發(fā)現(xiàn)初始階段 大概推進400mm的時候，把壓差調(diào)得適當，即保證的狀態(tài)為維持前 后點，使得后點有向內(nèi)側(cè)移動的趨勢，然后再調(diào)大壓差，就會容易使前 點向外側(cè)移動，順利完成糾偏，同時這樣也避免了過多的超挖。實踐發(fā)現(xiàn)，如果水平糾偏，最好先把垂直姿態(tài)穩(wěn)住，再水平糾偏， 也就是說要一個方向糾完，再糾另一方向，而實際的情況多是水平、垂 直同時出現(xiàn)的，同時糾偏效果不是很好，有的時候，會出現(xiàn)推進壓差不 夠的情況，另外最容易出現(xiàn)的問題就

30、是脫頂，如果一側(cè)脫頂嚴重的話， 將有可能把管片拉開，這對防水及下一環(huán)的拼裝都會產(chǎn)生不利的影響。11、糾偏的方法(1 )擺頭、大擺尾。這種情況，盾構(gòu)機的姿態(tài)變化軌跡是以前，點后側(cè)為基準點，后點 進行扇型展開，這種情況主要多出現(xiàn)在方向回調(diào)的階段，因此要注意回 調(diào)的力度。同時這種情況會對掘進速度是有一定影口向的，對下一環(huán)的 掘進也將產(chǎn)生不利的影口向，如果盾尾處的問隙很小，當掘進時受力不 均等因素存在就會對管片產(chǎn)生扭動，不僅僅降低了推進油在工的有效推 力，同時還會加大管片間的內(nèi)力使得管片損壞或錯臺嚴重。(2 )擺頭、小擺尾。這種情況就是，前點變化明顯，使得一側(cè)的掌子面土體嚴重起挖， 并使掌子面土體的內(nèi)

31、聚力增加，另一側(cè)出現(xiàn)很大空隙，而這個空隙暫時 是無法添充的，當盾構(gòu)機停止掘進時，由于一側(cè)的內(nèi)力釋放，就會使得 前點向另一側(cè)偏移，這就是為什么再次掘進時姿態(tài)會出現(xiàn)偏移的原因。 這種情況多出現(xiàn)在急糾的第二階段，當前點向軸線方向移動較快，而后 點由于管片等卡住調(diào)向緩慢而引起，因此要及時的回調(diào)油在工壓力。(3 )大擺頭、大擺尾。這種情況就是，前點變化明顯，后點也變化明顯，這種情況多出現(xiàn) 在大方向糾偏的開始階段，當前點向軸線移動，后點會繼續(xù)想軸線相反 方向移動這幾種糾偏方式都各有其優(yōu)缺點，在掘進過程中似具體情況靈 活運用，利用其它參數(shù)的使用找到三者平衡點，但要保證的是盡量使盾 構(gòu)機減少對土體的抗動同時保

32、證盾尾與管片之間問隙不要過小防止卡 盾。四、異常情況下的糾偏1 、絞接力增大，行程增大這是由于盾尾發(fā)卡造成的，我們一定要判斷盾尾發(fā)卡的原因，管片 與盾尾間隙過小或者土體與盾尾摩擦力過大造成。 判斷的依據(jù)由現(xiàn)場盾 尾間隙測量的結(jié)果來判定。由土體與盾尾摩擦力增加而造成的卡盾，我 們要及時的進行絞接油缸的收放，同時在盾尾部位注入適量的膨潤土增 加潤滑。在間隙過小的情況下我們要及時調(diào)整方向， 同時在管片選型上作出 調(diào)整，及時減小絞接壓力，不得己的情況下還需增加輔助油缸等措施來 進行脫困。在重慶多次發(fā)生卡盾現(xiàn)象一方面是由于刀具更換不及時造成，另一方面是由于長時間的停機砂漿凝固而造成， 我們要及時判斷卡盾

33、的原因 找出問題的根結(jié)及時作出調(diào)整。2、油缸行程差過大油在工行程差過大是由于多種因素造成， 其中最主要的因素為調(diào)向 過快和管片選型出現(xiàn)問題，管片選型一定要與調(diào)向相結(jié)合避免此類問題 的發(fā)生。在發(fā)生此種情況的時候我們在盾尾沒被卡住前首先要通過管片 選型來調(diào)整油在工差，同時掘進過程中要注意油在工行程差的變化，當 調(diào)向與行程差存在矛盾時，我們要減緩調(diào)向這率，但注意在大方位偏移 調(diào)向時一定要保持方向仍然在向預(yù)定的方向前行。調(diào)向的行走行程差值不要大于管片挾形量調(diào)節(jié)差值。3、特殊質(zhì)中推力增加仍無法調(diào)向這種情況多出現(xiàn)在軟硬不均地層或者非常軟的軟弱地層豎立方向 的調(diào)向，在軟硬不均地質(zhì)中掘進，如果出現(xiàn)了此類情況造

34、成的原因可能 是速度過快時發(fā)生的，因此首要的任務(wù)就是要將速度減緩，在低速度下 進行推進，更有力于調(diào)向。要如何避免此種現(xiàn)象的出現(xiàn)呢，首先在圓曲 線進入前提前進行換刀以增加開挖量，減小調(diào)向難度。其次，在進入前 要提前進行調(diào)向。最后，在掘進過程中要放慢速度，通過調(diào)節(jié)油在工壓 力來進行方向調(diào)節(jié)，并且要觀察油缸行程行走的差值，確認是否在進行 調(diào)向。同時要觀察絞接壓力的變化情況，在趨勢一定的情況下，適當?shù)?收放絞接幫助中前體先進行調(diào)向， 然后在通過中前體將盾尾拉回至正確 的方向。在軟弱地層垂直調(diào)向方面要注意考慮刀盤的重量造成的機頭下垂 問題，因此一般情況下要保持一定上揚的姿態(tài)，有時可能要保持一定的 趨勢，

35、我們要及時摸索趨勢的情況，總結(jié)經(jīng)驗，確保盾構(gòu)不能低頭，再 次情況下有可能趨勢會達到6mm/m 以上，甚至要進行調(diào)向時趨勢可 能會超過10mm/m ，大家要注意特殊情況下的趨勢不要墨守成規(guī)。 例 如在重慶5號線TBM施工刀盤重量達到100T以上的情況下至少要保 證有一定的趨勢（10mm/m ）才能夠保持正確的方向。在軟弱地層 中掘進，由于所需要的推力不是很大，在需要調(diào)向時，加大推力推進速 度也會隨之增加，就造成了調(diào)向的困難，因此在這種情況下，我們要找 出速度與推力以及調(diào)向的平衡點，盡量減小速度的同時，力口大推進油 在工油壓的差值，確保姿態(tài)沿著正確線路前進。注意在此地層中掘進一 定不要造成掌子面的