地鐵盾構(gòu)的選型和使用

1、地鐵盾構(gòu)的選型及現(xiàn)場管理和使用一、概述1、概念盾構(gòu)是一種用于隧道暗挖施工，具有金屬外殼，殼內(nèi)裝有主機和輔助設(shè)備，既能支承地層的壓力，又能在地層中整體掘進，進行土體開挖，硝土排運和管片安裝等作業(yè)，使隧道一次成形的機械。盾構(gòu)是相對復(fù)雜的集機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體的隧道施工專用工程機械，主要用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等工程。盾構(gòu)的工作原理就是一個鋼結(jié)構(gòu)組件依靠外殼支承，沿隧道軸線一邊對土壤進行切削一邊向前推進，在盾殼的保護下完成掘進、排硝、襯砌工作，最終貫通隧道。盾構(gòu)施工主要由穩(wěn)定開挖面、掘進及排土、管片襯砌和壁后注漿三大要素組成。盾構(gòu)是根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地貌、地面建筑物及地下管

2、線和構(gòu)筑物等具體特征來“量身定做”的一種非標(biāo)設(shè)備。盾構(gòu)不同于常規(guī)設(shè)備，其核心技術(shù)不僅僅是設(shè)備本身的機電工業(yè)設(shè)計，還在于設(shè)備通過不同的設(shè)計如何滿足工程地質(zhì)施工的需求。因此，盾構(gòu)的選型正確與否決定著盾構(gòu)施工的成敗。2、盾構(gòu)的類型盾構(gòu)的類型是指與特定的施工環(huán)境、基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征相匹配的盾構(gòu)種類。一般掘進機的類型分為軟土盾構(gòu)、硬巖掘進機（TBM）、復(fù)合盾構(gòu)三種。軟土盾構(gòu)的特點是僅安裝切削軟土用的切刀和括刀，無需開巖的滾刀。TBM主要用于山嶺隧道。復(fù)合盾構(gòu)是指既適用于軟土，又適應(yīng)于硬巖的一類盾構(gòu)，主要用于復(fù)雜地層的施工。地鐵盾構(gòu)就是一種復(fù)合盾構(gòu)。主要特點是刀盤既安裝用于軟土切削的切刀和括

3、刀，又安裝破碎巖石的滾刀，或安裝破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。復(fù)合盾構(gòu)分為土壓平衡盾構(gòu)和泥水加壓平衡盾構(gòu)。3、盾構(gòu)的組成地鐵施工可供選擇的復(fù)合盾構(gòu)機機型只有兩種，即土壓平衡盾構(gòu)機或泥水平衡盾構(gòu)機。一臺盾構(gòu)按外觀結(jié)構(gòu)形式分為刀盤部分、前盾、中盾、尾盾、后配套部分和輔助設(shè)備（管片和砂漿運輸設(shè)備、泥水站等）O土壓平衡盾構(gòu)由以下十一部分組成：、刀盤（分為面板式、輻條式、復(fù)合式三種），刀盤驅(qū)動（分為電機和液壓兩種），刀盤支承（主軸承），膨潤土添加系統(tǒng)和泡沫系統(tǒng)，螺旋輸送機，皮帶輸送機，同步注漿系統(tǒng)，盾尾密封系統(tǒng)，管片安裝機，（10）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，（11）導(dǎo)向系統(tǒng)。泥水平衡盾構(gòu)由以下十部分組成：、刀盤（分為面

4、板式、輻條式、復(fù)合式三種），刀盤驅(qū)動（分為電機和液壓兩種），刀盤支承（主軸承），泥水處理站，環(huán)流系統(tǒng),同步注漿系統(tǒng)，盾尾密封系統(tǒng)，管片安裝機，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，（10）導(dǎo)向系統(tǒng)。4、地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計基本參數(shù)管片內(nèi)徑：5400mm/5500mm管片外徑：6000mm/6200mm環(huán)寬：1200mm、1500mm管片厚度：300mm、350mm分塊情況：6塊二、盾構(gòu)的選型1、盾構(gòu)選型的原則盾構(gòu)選型是盾構(gòu)法隧道能否安全、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、快速建成的關(guān)鍵工作之一，盾構(gòu)選型應(yīng)從安全適應(yīng)性（也稱可靠性）、技術(shù)先進性、經(jīng)濟性等方面綜合考慮，所選擇的盾構(gòu)形式要能盡量減少輔助施工法并確保開挖面穩(wěn)定和適應(yīng)圍巖條件，同時還

5、要綜合考慮以下因素：可以合理使用的輔助施工法如降水法、氣壓法、凍結(jié)法和注漿法等。滿足本工程隧道施工長度和線形的要求。后配套設(shè)備、始發(fā)設(shè)施等能與盾構(gòu)的開挖能力配套。盾構(gòu)的工作環(huán)境。不同形式的盾構(gòu)所適應(yīng)的地質(zhì)范圍不同，盾構(gòu)選型總的原則是安全性適應(yīng)性第一，以確保盾構(gòu)法施工的安全可靠；在安全可靠的情況下再考慮技術(shù)的先進性，即技術(shù)先進性第二位；然后再考慮盾構(gòu)的價格，即經(jīng)濟性第三位。盾構(gòu)施工時，施工沿線的地質(zhì)條件可能變化較大，在選型時一般選擇適合于施工區(qū)大多數(shù)圍巖的機型。盾構(gòu)選型時主要遵循下列原則：應(yīng)對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)有較強的適應(yīng)性，首先要滿足施工安全的要求。安全適應(yīng)性、技術(shù)先進性、經(jīng)濟性相統(tǒng)一，在安全

6、可靠的情況下，考慮技術(shù)先進性和經(jīng)濟合理性。滿足隧道外徑、長度、埋深、施工場地、周圍環(huán)境等條件。滿足安全、質(zhì)量、工期、造價及環(huán)保要求。后配套設(shè)備的能力與主機配套，滿足生產(chǎn)能力與主機掘進速度相匹配，同時具有施工安全、結(jié)構(gòu)簡單、布置合理和易于維護保養(yǎng)的特點。盾構(gòu)制造商的知名度、業(yè)績、信譽和技術(shù)服務(wù)。根據(jù)以上原則，對盾構(gòu)的形式及主要技術(shù)參數(shù)進行研究分析，以確保盾構(gòu)法施工的安全、可靠，選擇最佳的盾構(gòu)施工方法和選擇最適宜的盾構(gòu)。盾構(gòu)選型是盾構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響盾構(gòu)隧道的施工安全、施工質(zhì)量、施工工藝及施工成本，為保證工程的順利完成，對盾構(gòu)的選型工作非常慎重。2、盾構(gòu)選型的依據(jù)盾構(gòu)選型應(yīng)以工程地質(zhì)、水文

7、地質(zhì)為主要依據(jù)，綜合考慮周圍環(huán)境條件、隧道斷面尺寸、施工長度、埋深、線路的曲率半徑、沿線地形、地面及地下構(gòu)筑物等環(huán)境條件，以及周圍環(huán)境對地面變形的控制要求的工期、環(huán)保等因素，同時,參考國內(nèi)外已有盾構(gòu)工程實例及相關(guān)的盾構(gòu)技術(shù)規(guī)范、施工規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對盾構(gòu)類型、驅(qū)動方式、功能要求、主要技術(shù)參數(shù)，輔助設(shè)備的配置等進行研究。選型時的主要依據(jù)如下內(nèi)容：工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件：顆粒分析及粒度分布，單軸抗壓強度，含水率，礫石直徑，液限及塑限，N值，黏聚力c、內(nèi)磨擦角，土粒子相對密度，孔隙率及孔隙比，地層反力系數(shù)，壓密特性，彈性波速度，孔隙水壓，滲透系數(shù)，地下水位（最高、最低、平均），地下水位的流速、流向，

8、河床變遷情況等。隧道長度、隧道平縱斷面形狀和尺寸等設(shè)計參數(shù)。周圍環(huán)境條件：地上及地下建筑物分布，地下管線埋深及分布，沿線河流、湖泊、海洋的分布，沿線交通情況、施工場地條件，氣候條件，水電供應(yīng)情況等。隧道施工工程籌劃及節(jié)點工期要求。宜用的輔助工法。技術(shù)經(jīng)濟比較。3、盾構(gòu)選型主要步驟在對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、工期要求、經(jīng)濟性等充分研究的基礎(chǔ)上選定盾構(gòu)的類型；對敞開式、閉胸式盾構(gòu)進行比選。在確定選用閉胸式盾構(gòu)后，根據(jù)地層的滲透系數(shù)、顆粒級配、地下水壓、環(huán)保、輔助施工方法、施工環(huán)境、安全等因素對土壓平衡盾構(gòu)和泥水盾構(gòu)進行比選。根據(jù)詳細(xì)的地質(zhì)勘探資料，對盾構(gòu)各主要功能部件進行選擇和設(shè)計（如刀

9、盤驅(qū)動形式，刀盤結(jié)構(gòu)形式、開口率，刀具種類與配置，螺旋輸送機的形式與尺寸，沉浸墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計與泥漿門的形式，破碎機的布置與形式，送泥管的直徑等），并根據(jù)地質(zhì)條件等確定盾構(gòu)的主要參數(shù)。盾構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)在選型時應(yīng)進行詳細(xì)計算，主要包括刀盤直徑，刀盤開口率，刀盤轉(zhuǎn)速，刀盤扭矩，刀盤驅(qū)動功率，推力，掘進速度，螺旋輸送機功率、直徑、長度、送排泥管直徑，送排泥泵功率、揚程等。根據(jù)地質(zhì)條件選擇與盾構(gòu)掘進速度相匹配的盾構(gòu)后配套施工設(shè)備。4、盾構(gòu)選型的主要方法4.1 根據(jù)地層的滲透系數(shù)進行選型地層滲透系數(shù)對于盾構(gòu)的選型是一個很重要的因素。通常，當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)小于10-7m/s時，可以選用土壓平衡盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥?/p>

10、滲透系數(shù)在10-7-10-4m/s之間時，既可以選用土壓平衡盾構(gòu)也可以選用泥水式盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥耐杆禂?shù)大于10-4m/s時，宜選用泥水盾構(gòu)。根據(jù)地層滲透系數(shù)與盾構(gòu)類型的關(guān)系，若地層以各種級配富水的砂層、砂礫層為主時，宜選用泥水盾構(gòu)；其他地層宜選用土壓平衡盾構(gòu)。4.2 根據(jù)地層的顆粒級配進行選型土壓平衡盾構(gòu)主要適用于粉土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土、粉砂層等黏稠土壤的施工，在黏性土層中掘進時，由刀盤切削下來的土體進人土倉后由螺旋輸送機輸由，在螺旋輸送機內(nèi)形成壓力梯降，保持土倉壓力穩(wěn)定，使開挖面土層處于穩(wěn)定。一般來說，當(dāng)巖土中的粉粒和黏粒的的總量達到40%以上時，通常宜選用土壓平衡盾構(gòu)，相反的情況選擇泥

11、水盾構(gòu)比較合適。粉粒的絕對大小通常以0.075mm為界。4.3 根據(jù)地下水壓進行選型當(dāng)水壓大于0.3Mpa時，適宜采用泥水盾構(gòu)。如果采用土壓平衡盾構(gòu)，螺旋輸送機難以形成有效的土壓下降，導(dǎo)致開挖面坍塌。當(dāng)水壓大于0.3Mpa時，如因地質(zhì)原因需采用土壓平衡盾構(gòu)，則需增大螺旋輸送機的長度或采用一級螺旋輸送機，或采用保壓泵。4.4 盾構(gòu)選型時必須考慮的特殊因素盾構(gòu)選型時，在實際實施時，還需解決理論的合理性與實際的可能性之間的矛盾。必須考慮環(huán)保，地質(zhì)和安全因素1）環(huán)保因素對泥水盾構(gòu)而言，雖然經(jīng)過過篩、旋流、沉淀等程序，可以將棄土漿液中的一些粗顆粒分離由來，并通過汽車、船等工具運輸棄渣，但泥漿中的懸浮或半

12、懸浮狀態(tài)的細(xì)土顆粒仍不能完全分離由來，而這些物質(zhì)又不能隨意處理，就形成了使用泥水盾構(gòu)的一大困難。降低污染保護環(huán)境是選擇泥水盾構(gòu)面臨的十分重要的課題，需要解決的是如何防止將這些泥漿棄置江河湖海等水體中造成范圍更大，更嚴(yán)重的污染。要將棄土泥漿徹底處理可以作為固體物料運輸?shù)某潭纫彩强梢宰龅降?，國?nèi)外都有許多成功的事例，但做到這點并不容易，因為：處理設(shè)備費，增加了工程投資。用來安裝這些處理設(shè)備需要的場地較大。處理時間較長。2）工程地質(zhì)因素盾構(gòu)施工工程地質(zhì)的復(fù)雜性主要反映在基礎(chǔ)地質(zhì)（主要是圍巖巖性）和工程地質(zhì)特性的多變方面。在一個盾構(gòu)施工段或一個盾構(gòu)合同標(biāo)段中，莫些部分的施工環(huán)境適合選用土壓平衡盾構(gòu)，但

13、莫些部分又很適合選用泥水盾構(gòu)。盾構(gòu)選型時應(yīng)綜合考慮并對不同選擇進行風(fēng)險分析后擇具優(yōu)者。3）安全因素從保持工作面的穩(wěn)定、控制地面沉降的角度來看，當(dāng)隧道斷面較大時，使用泥水盾構(gòu)要比使用土壓平衡盾構(gòu)的效果好一些，特別是在河湖等水體下、在密集的建筑物或構(gòu)筑物下及上軟下硬的地層中施工時。在這些特殊的施工環(huán)境中，施工過程的安全性是盾構(gòu)選型時的一項極其重要的選擇，如北京鐵路地下直徑線最終選擇了泥水盾構(gòu)。5、盾構(gòu)模式的選擇在選擇盾構(gòu)模式時，最重要的是要以保持開挖面穩(wěn)定為基點進行選擇。為了選擇合適的盾構(gòu)模式，除對土質(zhì)、地下水進行調(diào)查以外，還要對用地環(huán)境、豎井周圍環(huán)境、安全性、經(jīng)濟性進行充分考慮。近幾年來，由豎井

14、或渣土處理而影響盾構(gòu)形式選擇的實例不斷增加。另外，在一些實例中，施工經(jīng)驗也會成為盾構(gòu)選型的重要因素。因此，在選型時，要邀請具有制造同類盾構(gòu)經(jīng)驗的國內(nèi)外知名盾構(gòu)制度商進行技術(shù)交流；可邀請國內(nèi)盾構(gòu)隧道設(shè)計、科研、施工方面專家進行選型論證和研究，并參照類似工程和盾構(gòu)選型及施工情況。5.1 土壓平衡盾構(gòu)土壓盾構(gòu)主要適用于粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土、粉砂層等黏稠土壤的施工，在黏性土層掘進時，由刀盤切削下來的土體進入土倉后由螺旋輸送機輸由，在螺旋輸送機內(nèi)形成壓力梯降，保持土倉壓力穩(wěn)定，使開挖面土層處于穩(wěn)定。盾構(gòu)向前推進的同時，螺旋輸送機排土，使排土量等于開挖量，即可使開挖面的地層始終保持穩(wěn)定。排土量通過調(diào)節(jié)螺旋

15、輸送機的轉(zhuǎn)速和由土閘門的開度予以控制。當(dāng)含砂量超過莫一限度時，泥土的流塑性明顯變差，土倉內(nèi)土體因固結(jié)作用而被壓密，導(dǎo)致渣土難以排送，需向土倉內(nèi)注水、泡沫、泥漿等添加材料，以改善土體流塑性。在砂性土層施工時，由于砂性土流動性差，砂土磨擦力大、滲透系數(shù)高、地下水豐富等原因，土倉內(nèi)壓力不易穩(wěn)定，須進行渣土改良。根據(jù)以上敘述，土壓平衡盾構(gòu)主要分為兩種：一種是適用于含水量和粒度組成比較適中，開挖面土砂可直接注入土倉及螺旋輸送機內(nèi)，從而維持開挖穩(wěn)定的土壓式盾構(gòu)；另一種是對應(yīng)于砂粒含量較多而不具有流動性的土質(zhì)，需通過水、泡沫、泥漿等添加材料使泥土壓力可以很好地傳遞到開挖面的加泥式土壓平衡盾構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)根據(jù)

16、土壓力的狀況進行開挖和推進，通過檢查土倉壓力不但可以控制開挖的穩(wěn)定性，還可以減少對周圍地基影響。土壓平衡盾構(gòu)一般不需要實施輔助工法。加泥式土壓平衡盾構(gòu)可以適用于沖積砂礫、砂、粉土、黏土等固結(jié)度比較低的軟弱地層，洪積地層以及軟硬不勻地層；在土質(zhì)方面的適用性最為廣泛。但在高水壓下（大于0.3Mpa）,僅用螺旋輸送機排土難以保持開挖面的穩(wěn)定性，還需安裝保壓泵或進行切削土的改良。5.2 泥水盾構(gòu)泥水盾構(gòu)通過施加高于開挖水土壓力的泥漿壓力開挖的穩(wěn)定。除泥漿壓力外，合理地選擇泥漿的狀態(tài)也可增加開挖面的穩(wěn)定性。泥水盾構(gòu)比較適合于河底、江底、海底等高水壓條件下的隧道施工。泥水盾構(gòu)使用送排泥泵通過管道從地面直接

17、向開挖面進行送排泥，開挖面完全封閉，具有高安全性和良好的施工環(huán)境，既不對圍巖產(chǎn)生過大的壓力也不會受到圍巖壓力的反壓，對周圍地基影響較小，一般不需輔助施工。特別是在開挖斷面較大時，控制地表沉降方面優(yōu)于土壓平衡盾構(gòu)。根據(jù)控制開挖面泥漿壓力方式的不同，泥水盾構(gòu)有兩種：一種是日本體系的直接控制型；另一種是德國體系的問接控制型（即氣壓復(fù)合控制型）。直接控制型的泥水倉為單倉結(jié)構(gòu)形式；間接控制型的泥水倉為雙倉結(jié)構(gòu)，前倉稱為開挖倉，后倉稱為氣墊調(diào)壓倉，開挖倉內(nèi)完全充滿受壓的泥漿后平衡外部水土壓力。開挖倉內(nèi)的受壓泥漿通過沉浸的下面與氣墊倉相連。隧道開挖過程中，直接控制型泥水盾構(gòu)開挖倉內(nèi)的泥水壓力波動較大，一般在

18、土（0.51.0）xi05Pa之間變化。間接控制型泥水盾構(gòu)的氣墊調(diào)壓倉通過壓縮空氣系統(tǒng)精確地進行控制和調(diào)節(jié)壓力，開挖倉內(nèi)的壓力波動較小，一般為土（12）xi04Pa,泥漿管路內(nèi)的浮動變化將被準(zhǔn)確、迅速平衡，減少了外界壓力的變化對開挖的穩(wěn)定造成的影響。6、刀盤結(jié)構(gòu)形式的選擇6.1 刀盤的主要功能刀盤主要功能具有以下三大功能：開挖功能。刀盤旋轉(zhuǎn)時，刀具切削隧道掌子面的土體,對掌子面的地層進行開挖，開挖后的渣土通過刀盤的開口進入土倉。穩(wěn)定功能。支撐掌子面，具有穩(wěn)定掌子面的功能。攪拌功能。對于土壓平衡盾構(gòu)，刀盤對土倉內(nèi)的渣土具有一定的塑性，然后通過螺旋輸送機將渣土排由；對于泥水盾構(gòu)，通過刀盤和旋轉(zhuǎn)攪拌

19、作用，將切削下來的渣土與膨潤土泥漿充分混合，優(yōu)化了泥水壓力的控制和改善了泥漿的均勻性，然后通過排泥管道將開挖渣土以流體的形式泵送到設(shè)在地面上的泥水分離站。6.2 刀盤的結(jié)構(gòu)形式刀盤的結(jié)構(gòu)形式一般有面板式和輻條式兩種，具體應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)施工條件和土質(zhì)條件等因素決定。泥水盾構(gòu)一般都采用面板式刀盤；土壓平衡盾構(gòu)則根據(jù)土質(zhì)條件不同可采用面板式、輻條式二種。對于土壓平衡盾構(gòu)，采用面板式刀盤時，由于泥土流經(jīng)刀盤面板的開口進入土倉，盾構(gòu)掘進時土倉內(nèi)的土壓力與開挖面的土壓力之間產(chǎn)生壓力降，且壓力降的大小受面板開口的影響不易確定，從而使得開挖面的土壓力不易控制。面板式刀盤的優(yōu)點是通過刀盤的開口限制直入土倉的卵石粒

20、徑，具缺點是由于受刀盤面板的影響，開挖面土壓不等于測量土壓，因而土壓管理困難，由于受面板開口率的影響，渣土進入土倉不順暢、易黏結(jié)和易堵塞，且刀具負(fù)荷大，使用壽命短。在黏土層施工時，如果采用面板式刀盤，則由于刀盤支承將土倉分隔成兩個區(qū)域，當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)切削土體時，中心區(qū)域以外部分的土體流動順暢，易于攪拌；中心區(qū)域內(nèi)的土體流動較差，當(dāng)切削土體黏性較大并長期積聚于中心區(qū)域時，中心區(qū)域土體逐漸增多并最終形成泥餅，會完全喪失流動性，造成生土不暢、阻力增大、開挖面壓力控制不穩(wěn)定，對控制地面沉降不利。輻條式刀盤僅有幾根輻條，土、砂流動順暢，有利于防止黏土附著，不易黏結(jié)和堵塞；由于沒有面板的阻擋，渣士從開挖面進入

21、土倉時沒有土壓力的衰減，開挖面土壓等于測量土壓，因而能對土壓進行有效的管理，能有效地控制地面沉降；同時刀具負(fù)荷小，壽命長。輻條式刀盤僅有幾根輻條，切削下來的土體直接進入土倉，沒有壓力損失，同時輻條后設(shè)有攪拌葉片，土、砂流動順暢，土壓平衡容易控制。因此輻條式刀盤對砂、土等單一軟土地層的適應(yīng)性比面板式刀盤較強；輻條式刀盤也能安裝滾刀在風(fēng)化巖及軟硬不均地層或硬巖地層掘進時，也可采用輻條式刀盤。輻條式刀盤上的滾刀一般設(shè)計成與先行刀可互換式，可根據(jù)地質(zhì)的需要將滾刀換裝成先行刀。同時，輻條式刀盤也可換成面板式刀盤，在輻條之間安裝可拆卸的面板，即可變?yōu)槊姘迨降侗P。7刀具的種類與破巖機理7.1 刀具的種類盾構(gòu)

22、的掘進刀具一般按以下進行分類。1）滾刀滾刀分齒形滾刀和盤形滾刀。齒形滾刀主要有球齒滾刀和楔齒滾刀兩種，常用于軟巖；盾構(gòu)上應(yīng)用較廣的是盤形滾刀。盤形滾刀圈的數(shù)量公有單刃、雙刃、多刃等三種形式。在風(fēng)化的砂巖及泥巖等較軟巖地層時，一般采用雙刃滾刀，較硬巖采用單刃滾刀。盤形滾刀按刀圈材質(zhì)分為耐磨層表面刀圈、標(biāo)準(zhǔn)鋼刀圈、重型鋼刀圈、鑲齒硬質(zhì)合金刀圈滾刀等，并分別適應(yīng)于不同的地層。耐磨層表面刀圈：適用于掘進硬度40MPa的緊密地層，硬度80100Mpa的斷裂礫巖、砂巖、砂黏土等地層。標(biāo)準(zhǔn)鋼刀圈：適用于掘進硬度50100Mpa的礫巖、大理石、灰?guī)r地層。重型鋼刀圈：適用于掘進硬度120250Mpa的硬巖，硬度

23、80150Mpa的高磨損巖層，如花崗巖、閃長巖、斑巖、蛇紋石及玄武巖等地層。鑲齒硬質(zhì)合金刀圈：適用于掘進硬度高達150250Mpa的花崗巖、玄武巖、斑巖及石英巖等地層。2）切刀切刀安裝在刀盤開口槽的兩側(cè)，也稱刮刀。用來切削未固定的土壤，并把切削土刮入土倉中，刀具的形狀和位置按便于切削地層和便于將土倉來設(shè)計，在同一個軌跡上一般有多把切刀同時開挖。切刀的寬度使得每把刀的切割削軌跡之間有一定的重疊。目前最有效的切刀為雙層耐磨設(shè)計，配有雙層碳鴇合金刀齒以提高刀具的耐磨性，在第一排刀齒磨損后，第二排刀齒可以代替第一排刀齒繼續(xù)發(fā)揮作用。同時地刀具的背部設(shè)有雙排碳鴇合金柱齒。切刀在刀盤上的安裝采用背裝式，可

24、以從開挖倉內(nèi)拆卸和更換。3）先行刀先行刀一般安裝在輻條中間的刀箱中。采用背裝式，可從土倉進行更換。先行刀超前切刀布置，使得先行刀超前先切削地層，從而保護切刀并避免其先切削到礫石或塊石地層。先行刀主要有三種形式：貝殼刀、撕裂刀、齒刀。日本盾構(gòu)較常采用貝殼刀，德國海瑞克公司盾構(gòu)較常采用齒刀，加拿大羅威特公司和法國NFM公司盾構(gòu)較常采用撕裂刀先行刀在切刀接觸地層之前特別是較硬的地層之前先松動地層。一般切削寬度較窄，從而使得先行刀在礫石地層中有更高的切削率。先行撕裂刀除先行將致密的土層松動外，同時還起擊碎砂卵石的作用，先行刀還能起到延長切刀壽命的作用。先行刀按刀盤雙向轉(zhuǎn)動設(shè)計，齒刀和撕裂刀可安裝在一個

25、特殊設(shè)計的刀箱中，允許根據(jù)刀盤的轉(zhuǎn)動方向做適當(dāng)?shù)奈樱@種微動的設(shè)計主要用來減少先行刀側(cè)面的磨損。必要時，齒刀和撕裂刀的刀座可設(shè)計成與滾刀可互換的結(jié)構(gòu)。4）周邊刮刀也稱鏟刀，安裝在刀盤的外圈，用于清除邊緣部分的開挖渣土防止沉積、確保刀盤的開挖直徑以及防止刀盤外緣的間接磨損。該刀的切削面上設(shè)有一排連續(xù)的碳鴇合金齒和一個雙排碳鴇合金柱齒，用于增強刀具的耐磨。確保即使在掘進幾公里之后刀盤仍然有一個正確的開挖直徑。周邊刮刀采用背裝式，可從土倉內(nèi)進行更換。對于周邊刮刀而言，單排連續(xù)碳鴇合金刀齒是足夠的，因為周邊刮刀僅其端部切削地層，而切刀在整個寬度范圍切削地層。5）仿形刀仿形刀安裝在刀盤的外緣上，通過液

26、壓油缸動作，采用可編程控制，通過刀盤回轉(zhuǎn)傳感器來實現(xiàn)。駕駛員可以控制仿形刀開挖的深度（即超挖的深度），以及超挖的位置。例如：決定要對左側(cè)進行擴挖以便盾構(gòu)向左轉(zhuǎn)彎時，那么仿形刀只需在左側(cè)伸由，擴挖左側(cè)水平直徑線上、下45的范圍便可以了。8、刀盤驅(qū)動方式的選擇刀盤的驅(qū)動方式有三種：一是變頻電機驅(qū)動；二是液壓驅(qū)動；三是定速電機驅(qū)動。鑒于定速電機驅(qū)動，刀盤轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)，目前一般不采用。變頻驅(qū)動與液壓驅(qū)動的比較見下表。刀盤驅(qū)動方式比較表項目變頻方式液壓方式備注驅(qū)動部外形尺寸大小T：=(1.5-2):1后續(xù)設(shè)備少多需要液壓泵、油箱、冷卻裝置等效率（%）9565液壓傳動效率低起動電流小小變頻起動電流小無偵荷

27、起動電流小起動力矩大小起動力矩達到額定力矩的120%起動沖擊小較小利用變頻軟起動，沖擊小；控制液壓泵排量，可緩慢起動，沖擊較小轉(zhuǎn)速控制、微調(diào)好好變頻調(diào)速控制液壓泵排量，可以控制轉(zhuǎn)速和進行微調(diào)噪聲小大液壓系統(tǒng)噪聲大隧道內(nèi)溫度低高液壓系統(tǒng)傳動效率低，功率損耗大，溫度局維護保養(yǎng)容易較困難液壓系統(tǒng)維護保養(yǎng)要求高，保養(yǎng)較復(fù)雜液壓驅(qū)動具有調(diào)速靈活，控制簡單、液壓馬達體積小、安裝方便等特點，但液壓驅(qū)動效率低、發(fā)熱量大。變頻驅(qū)動具有發(fā)熱量小、效率高、控制精確等優(yōu)點，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較廣。雖然目前的中小型盾構(gòu)的刀盤驅(qū)動較常用液壓驅(qū)動，大直徑盾構(gòu)較常用變頻驅(qū)動，但由于變頻驅(qū)動效率高，從節(jié)能方向及發(fā)展趨勢來看，變頻電

28、機驅(qū)動方式是刀盤驅(qū)動今后的發(fā)展方向。9、施工輔助設(shè)備的選擇盾構(gòu)及后配套拖車上設(shè)備以外的設(shè)備稱為施工輔助設(shè)備。施工輔助設(shè)備因圍巖條件、施工環(huán)境及施工方法的不同而不同。一般包括材料堆放場、渣土運輸設(shè)備、材料運輸設(shè)備、電力設(shè)備、照明設(shè)備、通信設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、豎井升降設(shè)備、給排水設(shè)備、消防設(shè)備、砂漿拌和設(shè)備、地基加固設(shè)備、起重設(shè)備、始發(fā)（到達）與調(diào)頭設(shè)備、泥水處理設(shè)備等,施工輔助設(shè)備應(yīng)結(jié)合工程的特點和施工環(huán)境進行優(yōu)化配備。通風(fēng)設(shè)備應(yīng)符合以下要求：一次通風(fēng)宜采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)管采用軟管，管徑根據(jù)隧道斷面、長度、由渣方式確定。根據(jù)計算風(fēng)量和風(fēng)壓，結(jié)合通風(fēng)方式及通風(fēng)設(shè)備的布置，宜采用軸流式通風(fēng)機。長距離通風(fēng)

29、時，為滿足風(fēng)壓的要求，宜采用相同型號的風(fēng)機等距離間隔串聯(lián)方式。施工區(qū)域的風(fēng)速不宜低于0.3m/s。三、盾構(gòu)設(shè)備的監(jiān)造盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)件要在工廠加工制造、進行組裝、調(diào)試和驗收，驗收合格才可以由廠，運輸?shù)焦さ亟M裝調(diào)試。其進口零部件、液壓和氣路管線、電氣元器件等數(shù)以萬計，盾構(gòu)機的正常設(shè)計制造周期長達8、9個月，有的甚至一年半以上。在盾構(gòu)機采購合同中對工廠監(jiān)造作了相關(guān)規(guī)定，因此，它是履行合同的一項重要工作，監(jiān)造技術(shù)牽涉金屬加工工藝、機電、液壓、PLC等多個專業(yè)，要使盾構(gòu)機監(jiān)造改造起到好的效果必須加強理論學(xué)習(xí)，使圖紙、制造、工地情況有機結(jié)合特別對于大型、異型盾構(gòu)機的監(jiān)造工作施工單位更應(yīng)該引起足夠的重視。（一）

30、監(jiān)造的主要目的和意義1、監(jiān)控盾構(gòu)機制造質(zhì)量。按照合同規(guī)定對進口或國產(chǎn)部件質(zhì)量檢驗，對鋼結(jié)構(gòu)加工工藝、制造質(zhì)量進行檢驗，以確保符合合同和產(chǎn)品質(zhì)量要求。2、監(jiān)控制造工期、進度。監(jiān)控盾構(gòu)機加工、到貨、組裝等各階段工期進度，及時發(fā)現(xiàn)工廠在加工制造安排方面的問題，督促安排生產(chǎn)。3、加強與施工項目技術(shù)聯(lián)絡(luò)。對工地、廠家架設(shè)起聯(lián)絡(luò)的技術(shù)和業(yè)務(wù)橋梁，對于雙方技術(shù)改進的聯(lián)絡(luò)溝通、確認(rèn)至關(guān)重要。4、發(fā)現(xiàn)并協(xié)調(diào)解決盾構(gòu)機內(nèi)部質(zhì)量問題。盾構(gòu)機的制造如同工程建設(shè)，存在許多內(nèi)部的“隱蔽性工程”如果不及時學(xué)習(xí)、及時監(jiān)造，內(nèi)部情況就不掌握，一旦遇到內(nèi)部故障只能束手無策，亂加猜測，或者拆東拆西。如果監(jiān)造不到位，則內(nèi)部各部件的加

31、工、安裝質(zhì)量沒有記錄,給今后盾構(gòu)機進洞掘進留下故障隱患。5、對技術(shù)人員進行培訓(xùn)學(xué)習(xí)。設(shè)備技術(shù)人員通過現(xiàn)場制造、組裝過程，結(jié)合理論組織學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，有利于對盾構(gòu)機的理解、操作、維保等專業(yè)技術(shù)水平得以提高。6、利于組織工地組裝和掌握盾構(gòu)組裝配件情況。通過工廠監(jiān)造、組裝、調(diào)試的學(xué)習(xí)，可以熟悉組裝部件和到貨情況，便于盾構(gòu)機工地組裝、調(diào)試和質(zhì)量檢驗，對今后配件管理、故障分析診斷有積極意義。（二）監(jiān)造的三個階段和各階段工作任務(wù)盾構(gòu)機監(jiān)造一般分三個階段，即工廠開始刀盤、盾體等鋼結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)加工到主軸承運輸?shù)焦S為第一階段；80%以上主要部件到達工廠并開始組裝為第二階段；組裝行將結(jié)束到調(diào)試、解體為第三階段。人員安

32、排視盾構(gòu)機和項目進展實際情況而定，主要是機械、電氣、液壓技術(shù)工程師和安裝、維護保養(yǎng)、操作人員。1、第一階段工作任務(wù)。熟悉圖紙；了解加工工藝；了解工廠制造工期各階段安排；了解和督促外購件、外協(xié)件合同簽訂及履行情況（尤其主軸承等大型、關(guān)鍵性部件）；對到廠部件進行工廠檢驗。2、第二階段工作任務(wù)。監(jiān)控部件到場情況，對部件進行檢驗；對加工件進行質(zhì)量監(jiān)控和檢驗；嚴(yán)格監(jiān)控各部件把合質(zhì)量；對質(zhì)量問題進行跟蹤；了解組裝工藝和安排。3、第三階段工作任務(wù)。對工廠組裝質(zhì)量進行監(jiān)控；記錄發(fā)現(xiàn)的問題并限期進行整改；對盾構(gòu)機進行工廠調(diào)試和驗收；拆機時記錄各部件位置、裝箱單，以便運輸和工地組裝有序；對缺件進行總結(jié)，以便督促到

33、貨。（三）對監(jiān)造工作的要求對于大型設(shè)備監(jiān)造工作，要求人員有組織地按專業(yè)分組、分工明確，量化工作任務(wù)，與工廠建立良好而有效的聯(lián)絡(luò)關(guān)系。日常監(jiān)督、質(zhì)量檢驗、事務(wù)聯(lián)絡(luò)要有書面材料記錄；故障和問題要有照片、錄像記錄；階段工作要有分析報告和總結(jié)；質(zhì)量問題有跟蹤、落實。綜上所述，盾構(gòu)機的工廠監(jiān)造是確保盾構(gòu)機制造質(zhì)量、制造進度的重要工作，就如同工程建設(shè)需要監(jiān)理一樣重要，是一項基礎(chǔ)性工作。同時，也是培養(yǎng)人才，加快組裝進度和質(zhì)量的前提準(zhǔn)備，必須得到盾構(gòu)施工項目的重視。四、盾構(gòu)設(shè)備的現(xiàn)場管理與使用（一）盾構(gòu)設(shè)備的管理1、管理的內(nèi)容盾構(gòu)設(shè)備管理的范圍包括對盾構(gòu)（含盾構(gòu)主機及后配套設(shè)備）、施工輔助設(shè)備（也稱常規(guī)設(shè)備）

34、、施工輔助設(shè)施、材料、配件及施工人員的管理。盾構(gòu)設(shè)備管理的對象包括盾構(gòu)、常規(guī)設(shè)備及施工作業(yè)人員，管理內(nèi)容包括盾構(gòu)、施工輔助設(shè)備、施工輔助設(shè)施的管理、使用、保養(yǎng)、維修、配件和外加工等六個方面。2、管理的組織機構(gòu)盾構(gòu)設(shè)備的有效管理是通過有效的組織機構(gòu)，明確崗位職責(zé)。確保對盾構(gòu)、施工輔助設(shè)備、施工輔助設(shè)施及施工作業(yè)人員進行有效的管理。3、現(xiàn)場管理1）設(shè)備臺帳建立盾構(gòu)及配套設(shè)備、施工輔助設(shè)備的臺帳，并由內(nèi)業(yè)員管理，定期對帳，做到賬物相符。構(gòu)成固定資產(chǎn)的施工設(shè)備均應(yīng)建立履歷簿，履歷簿中應(yīng)詳細(xì)記錄該機簡歷、變動、事故、運轉(zhuǎn)、修理、保養(yǎng)、技術(shù)改造、油質(zhì)測試、狀態(tài)檢測等情況。履歷簿由內(nèi)業(yè)員及時認(rèn)真填寫。機械使

35、用說明書、由廠合格證、圖紙、配件目錄，設(shè)計資料、電子文檔等隨機技術(shù)資料，由內(nèi)業(yè)員妥善保管，按規(guī)定存檔。機械運轉(zhuǎn)記錄由操作駕駛員填寫，將該機的運轉(zhuǎn)小時，油耗、完成工作量等認(rèn)真如實記錄，按月匯總并由機電部內(nèi)業(yè)員存檔。內(nèi)業(yè)員要認(rèn)真履行職責(zé)，及時收集資料，規(guī)范、正確地填寫各類機械報表。要加強設(shè)備管理方面的信息積累和統(tǒng)計分析，各種原始憑證、數(shù)據(jù)資料要齊全、準(zhǔn)確，并認(rèn)真作好固定資產(chǎn)創(chuàng)凈值率、主要生產(chǎn)設(shè)備完好率、設(shè)備大修計劃完成率、凈產(chǎn)值設(shè)備修理費用、設(shè)備事故和設(shè)備故障停機等主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的統(tǒng)計分析工作。2）配件管理配件管理實行工程師簽認(rèn)制度。盾構(gòu)設(shè)備的配件管理堅持“以修為主、國產(chǎn)為輔”的方針，嚴(yán)格控制昂

36、貴進口配件的發(fā)放。配件計劃由維修保養(yǎng)工程師制訂，經(jīng)項目部機電總工審核后，于每月25日前報經(jīng)理審批。管庫員發(fā)放配件時，一律堅持以舊換新的原則，對于損壞的進口配件必須由維修保養(yǎng)工程師簽認(rèn)方可領(lǐng)用。各施工設(shè)備的駕駛員、修理工、配件庫管人員應(yīng)主動及時向維修保養(yǎng)工程師反映配件的使用與消耗情況。配件采購后，必須經(jīng)維修保養(yǎng)工程師驗收合格后方可入庫，嚴(yán)格點收制度。配件入庫后，管庫員按規(guī)定存放，每月25日將配件庫存動態(tài)表上報維修保養(yǎng)工程師。3）油水管理建立嚴(yán)格的油水管理制度，定期、定點抽樣進行化驗分析，并以檢測結(jié)果來指導(dǎo)油水管理工作。使用過程中，應(yīng)每月進行油質(zhì)檢驗，以確定最佳換油時間，確保盾構(gòu)正常運轉(zhuǎn)。應(yīng)配備基

37、本的油水檢測設(shè)備、儀器及化驗人員，如條件不具備時，必須委托有油水化驗資質(zhì)的單位進行。內(nèi)業(yè)員將盾構(gòu)油質(zhì)的檢測時間、檢測結(jié)果以及按檢測結(jié)果換油情況記入機械履歷簿，并將油質(zhì)檢測報告存檔。嚴(yán)格盾構(gòu)用油的標(biāo)準(zhǔn)化管理，認(rèn)真把好油料的采購“進貨關(guān)”、驗收“保管關(guān)”和“使用關(guān)”。物資部門負(fù)責(zé)油料的采購、入庫檢驗、保管及超期儲存（六個月）的復(fù)驗等，檢驗單作為入庫憑證之一存查。必須采購盾構(gòu)生產(chǎn)商推薦品牌或國家批準(zhǔn)定點生產(chǎn)企業(yè)的名優(yōu)產(chǎn)品，并負(fù)責(zé)提供油品技術(shù)證件，保管期限和本部門的復(fù)檢證明，作為質(zhì)量依據(jù)。冷卻水必須用軟水，盾構(gòu)的冷卻水池，要保證水量充足,散熱良好，定期換水，定期清洗水池，保證清潔。4）設(shè)備狀態(tài)評估為了

38、加強對盾構(gòu)及施工輔助設(shè)備的管理，保證施工設(shè)備技術(shù)狀況良好及安全運行，切實做好維修保養(yǎng)工作，應(yīng)成立施工設(shè)備狀態(tài)評估組，每月對施工設(shè)備進行狀態(tài)評估。盾構(gòu)完成全部掘進任務(wù)前，應(yīng)由狀態(tài)評估組對盾構(gòu)及施工輔助設(shè)備、管片模具和配套設(shè)備的技術(shù)狀況進行全面退場前評估。評估工作一般在剩余3環(huán)的時候進行，目的是記錄盾構(gòu)在掘進狀態(tài)下的各種技術(shù)參數(shù)。同時，要進行油水檢測。評估結(jié)束后形成盾構(gòu)狀態(tài)評估報告。對狀態(tài)評估中提由的問題應(yīng)及時進行解決。盾構(gòu)正常使用過程中的定期狀態(tài)評估由項目部組織實施，項目部、工區(qū)和有關(guān)管理單位人員參加；盾構(gòu)完成全部掘進退場前的狀態(tài)評估，由盾構(gòu)管理單位組織，項目部和工區(qū)配合，有關(guān)部門派員參加。狀態(tài)

39、評估的內(nèi)容范圍、時間及實施的相關(guān)工作，參加狀態(tài)評估人員的責(zé)任和權(quán)利由組織實施單位確定。狀態(tài)評估完成后要提交完整的評估報告。使用單位要按照評估報告要求，制訂維修方案；盾構(gòu)管理單位要對使用單位的維修保養(yǎng)進行監(jiān)督指導(dǎo)。5）操作管理操作管理項目主要包括開挖面管理、推進管理、由港管理、管片拼裝管理、壁后注漿管理、二次襯砌管理。盾構(gòu)掘進參數(shù)必須由土木工程師根據(jù)地質(zhì)狀況下達指令，操作人員應(yīng)根據(jù)土木工程師的指令操作盾構(gòu)。盾構(gòu)施工過程中，隨時注意開挖面狀態(tài)、盾構(gòu)姿態(tài)、管片的變形與破損、漏水和地表沉降等，在進行各種調(diào)查、測量等作業(yè)時要慎重，使工程嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范完成。6）安全管理管理人員和施工作業(yè)人員必須樹立“安全

40、第一”的思想。盾構(gòu)項目部應(yīng)成立安全管理委員會，建立事故報告制度，建立安全預(yù)防措施和應(yīng)急預(yù)案，配備防火、防洪、防漏電、防坍塌用品或設(shè)施，制訂盾構(gòu)及其他常規(guī)設(shè)備的安全操作規(guī)程。安全管理委員會一般應(yīng)設(shè)置一名專職安全員。盾構(gòu)駕駛員、管片安裝機駕駛員、注漿泵駕駛員、電瓶車駕駛員、門吊駕駛員及盾構(gòu)維修保養(yǎng)人員必須持證上崗。7）成本管理根據(jù)合同及承包價的驗工指標(biāo)，預(yù)算成本費率。根據(jù)項目責(zé)任成本和分解資料編制項目利潤、項目管理費和間接費計劃，準(zhǔn)確核算實際成本，正確歸集攤銷各項費用。在實踐中不斷總結(jié)，建立盾構(gòu)工程的施工消耗定額，搞好盾構(gòu)的成本分析，建立完整的成本管理制度。8）環(huán)境管理盾構(gòu)法施工環(huán)境管理的原則是：

41、整理、整頓、清掃、清潔、身美。即“5S管理”?！罢怼笔前岩c不要的材料、工具、設(shè)備報表分開放置，然后再將不要的物品處理掉，這是改善環(huán)境的第一步?！罢D”是把要的物品定量定位。材料、工具、油料要擺放整齊；管片、鋼軌、鋼枕堆放整齊；設(shè)備分類停放，待修的機械停放指定位置。“清掃”是將施工場地、環(huán)境、設(shè)備、材料的灰塵和污垢清掃干凈，確保設(shè)備和施工現(xiàn)場的整潔。“清潔”是將施工場地、環(huán)境、設(shè)備、材料的灰塵和污垢清掃干凈，確保設(shè)備和施工現(xiàn)場的整潔?！吧砻馈笔侵竼T工統(tǒng)一著裝。9）信息管理建立盾構(gòu)管理的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)盾構(gòu)管理的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，對盾構(gòu)管理全過程進行跟蹤和控制。做好盾構(gòu)施工過程中各項技術(shù)參數(shù)的信息

42、采集和記錄，并對所采集的數(shù)據(jù)進行匯總和分析。信息采集的內(nèi)容要齊全，包括盾構(gòu)土倉壓力、泥水狀態(tài)、推力、扭矩、轉(zhuǎn)速、姿態(tài)、排土量、溫度、地下水位、地表及建筑物和地基變形等。采集的信息和記錄要保存完整，建立信息數(shù)據(jù)庫，各種信息和記錄應(yīng)有電子文檔和書面記錄兩種方式，有專人保管，以便作為今后盾構(gòu)施工技術(shù)改進、發(fā)展的參考資料。盾構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個比較完善的自動采集與監(jiān)控系統(tǒng)，在任何情況下應(yīng)充分保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的正常運行。計算機在盾構(gòu)正常施工階段應(yīng)保持每天24小時開機，并定期對計算機的采集數(shù)據(jù)與軟件系統(tǒng)進行備份。未經(jīng)允許，嚴(yán)禁對數(shù)據(jù)采集計算機系統(tǒng)進行任何軟、硬件方面的改動。由于采集系統(tǒng)是通過程控電話系統(tǒng)

43、來對隧道內(nèi)的PLC系統(tǒng)進行連接的，所以應(yīng)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接電纜進行日常的檢查與保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即修復(fù)；由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在隨時掉線的可能，其采集的環(huán)數(shù)可能和實際的不符。每天應(yīng)有專人對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計算機上的環(huán)數(shù)與實際環(huán)數(shù)進行核對，發(fā)現(xiàn)有誤時應(yīng)立即修改數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)環(huán)數(shù)，以保證采集數(shù)據(jù)的正確性。對掘進過程中采集的信息，必須進行分析，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋，以指導(dǎo)生產(chǎn)。4、崗位職責(zé)盾構(gòu)項目部必須建立健全崗位責(zé)任制，明確各個崗位職、責(zé)、權(quán)，分工明確，實現(xiàn)職、責(zé)、權(quán)三者的統(tǒng)一。盾構(gòu)施工項目部是盾構(gòu)管理、使用的責(zé)任主體單位，負(fù)責(zé)盾構(gòu)的現(xiàn)場管理、使用、保養(yǎng)、修理、保管等工作。項目經(jīng)理負(fù)責(zé)盾構(gòu)的全面管理，對盾構(gòu)的

44、機械狀況和壽命負(fù)責(zé)。機電總工程師在項目經(jīng)理的領(lǐng)導(dǎo)下，具體實施各項管理制度、機械維護以及成本核算等。機械技術(shù)人員在機電總工程師的領(lǐng)導(dǎo)下，具體執(zhí)行各項管理制度。5、崗位考核為確保各崗位認(rèn)真履行本職工作，確保盾構(gòu)施工的順利進行，必須制定相應(yīng)的崗位考核辦法和獎懲制度。只有制定嚴(yán)格的崗位考核辦法，才能確保管理有目標(biāo)，考核有依據(jù)，獎懲有標(biāo)準(zhǔn)。崗位考核記分與當(dāng)月獎金桂鉤，嚴(yán)格考核、獎懲兌現(xiàn)、賞罰分明，確保各項工作有條不紊。檢查考核過程中發(fā)現(xiàn)的問題給責(zé)任部門或責(zé)任人發(fā)放限期整改通知單，要求認(rèn)真進行整改，并對整改結(jié)果跟蹤檢查.6、技術(shù)培訓(xùn)建立有效的培訓(xùn)制度，開展對盾構(gòu)駕駛員、盾構(gòu)維修保養(yǎng)人員、安全員的技術(shù)培訓(xùn)，

45、使其技術(shù)素質(zhì)、技術(shù)水平、管理水平、操作維修水平不斷提高。盾構(gòu)技術(shù)培訓(xùn)主要包括以下內(nèi)容：盾構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理、工作原理；導(dǎo)向系統(tǒng)的操作；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的操作；泥水處理技術(shù)；現(xiàn)場用電技術(shù)；油水檢測與狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)；盾構(gòu)法施工新技術(shù)、新工藝。盾構(gòu)操作人員、維修人員等要經(jīng)培訓(xùn)考試合格后持證上崗。（二）盾構(gòu)設(shè)備的使用1、施工組織設(shè)計的編制盾構(gòu)施工前應(yīng)編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計主要包括盾構(gòu)的構(gòu)造、特性及適用范圍；施工沿線地表環(huán)境調(diào)查報告；施工沿線地下障礙物的調(diào)查報告；工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘查報告。隧道沿線探孔間距一般應(yīng)不大于50m,地質(zhì)變化地段應(yīng)加密。設(shè)計文件對工程的技術(shù)要求與規(guī)定；施工現(xiàn)場平面布置圖；盾構(gòu)

46、的現(xiàn)場組裝、安裝及吊裝方案；工作豎井的施工方案與檢查井的施工方案；盾構(gòu)法施工的臨時給水、排水、照明、供電、消防、通風(fēng)、通信等設(shè)計；管片制造、運輸、儲存、防水、拼裝與同步注漿、二次補充注漿方案；配套輔助施工機械設(shè)備的選型、規(guī)格、數(shù)量與現(xiàn)場工作井場垂直運輸及水平運輸?shù)葯C械設(shè)備布置；盾構(gòu)的始發(fā)、掘進、到達的條件以及掘進與運土方案；測量與監(jiān)控方案；防漏電、防缺氧、防爆、防毒等安全監(jiān)測和保護措施。2、安全操作要求(1)盾構(gòu)操作要求堅持施工生產(chǎn)“安全第一”的方針，建立事故報告制度，建立安全預(yù)防措施和應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)施工中所使用的盾構(gòu)類型、盾構(gòu)使用說明書制定詳細(xì)的盾構(gòu)安全操作規(guī)程，并充分發(fā)揮安全管理委員會(安

47、全監(jiān)察機構(gòu))和群眾性的安全組織的作用，嚴(yán)格監(jiān)督安全操作規(guī)程的貫徹執(zhí)行。盾構(gòu)駕駛員、管片安裝機操作人員、注漿泵操作人員、電瓶車駕駛員、起吊駕駛員、盾構(gòu)維修保養(yǎng)人員必須持證上崗。項目部和工區(qū)要制訂安全預(yù)防措施和應(yīng)急預(yù)案，配備安全管理和指揮人員。建立事故報告制度，任何人發(fā)現(xiàn)設(shè)備事故或事故苗頭時，應(yīng)立即報告安全員或值班工程師。工地要配備預(yù)防火災(zāi)、水淹、漏電、坍塌、物體墜落的用品或裝置,保證人員和盾構(gòu)的安全。在盾構(gòu)不同崗位上的操作人員，必須進行崗前專業(yè)培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后發(fā)給上崗證，持證上崗。特殊工種的工作人員如電氣人員、吊車駕駛員、機車駕駛員、電焊工、裝載機駕駛員、機械維修人員等應(yīng)同時遵守相關(guān)行業(yè)的安全

48、操作規(guī)程。在人倉內(nèi)工作的人員必須通過醫(yī)學(xué)適應(yīng)性體檢。在控制室內(nèi)操作的人員要求無色盲。電力設(shè)備的維修保養(yǎng)必須由具有此資格的電工人員進行，且須在有資格的負(fù)責(zé)人監(jiān)督和指導(dǎo)下。操作和維護高壓設(shè)備的人員必須是經(jīng)過特殊培訓(xùn)的，且具有高壓操作資格證書。操作空氣壓縮設(shè)備和液壓設(shè)備的工作人員必須具有相應(yīng)的專業(yè)知識和一定的工作經(jīng)驗。在盾構(gòu)內(nèi)工作的相關(guān)人員應(yīng)十分熟悉盾構(gòu)上的所有安全保障設(shè)備，以便在可能發(fā)生危險時能利用這些設(shè)備來避免和消除危險的發(fā)生。在工作區(qū)域的所有人員應(yīng)十分熟悉盾構(gòu)上所有的警示燈、警報器、緊急停止按鈕、消防系統(tǒng)等。工作人員應(yīng)熟悉盾構(gòu)內(nèi)的聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，并經(jīng)常檢查以保證這些通信設(shè)備能正常使用。(2)操作注意

49、事項盾構(gòu)在掘進操作過程中，要始終注意掘進參數(shù)變化，保證盾構(gòu)下面土體處于穩(wěn)定狀態(tài)。盾構(gòu)正面土體穩(wěn)定的效果將直接影響地層變化。平衡壓力過大、過小，進土量過多、過少等情況將導(dǎo)致正面穩(wěn)定不佳的情況產(chǎn)生。盾構(gòu)正面土體穩(wěn)定控制包含著推力、推進速度和生土量三者的相互關(guān)系，對盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用。保證盾構(gòu)正面土體穩(wěn)定，有效地控制軸線和地層變形的措施如下：在盾構(gòu)施工中根據(jù)不同土質(zhì)和覆土厚度、地面建筑物，配合監(jiān)測信息的分析，及時調(diào)整平衡點。控制每次糾偏的量，減少對土體的擾動。及時調(diào)整注漿量和注漿壓力。盾構(gòu)掘進時，可能會遇到的幾種情況：對地層情況調(diào)查不細(xì)而遇到障礙物；對水文地質(zhì)條件掌握不全而遇到

50、流砂、暗浜、回填土層、承壓水或地層土體軟硬不均勻；對盾構(gòu)自重方向、由土或儀表控制不當(dāng)；對注漿控制不當(dāng)；或是盾構(gòu)處在小半徑曲線區(qū)間段等。當(dāng)由現(xiàn)以下幾種情況時，應(yīng)停止盾構(gòu)掘進并采取措施：盾構(gòu)前方發(fā)生坍塌或遇有障礙。盾構(gòu)自轉(zhuǎn)角度過大。盾構(gòu)位置偏離過大。盾構(gòu)推力比預(yù)計的大?？赡馨l(fā)生危及管片防水、運輸及注漿設(shè)備故障等。3、盾構(gòu)操作(1)盾構(gòu)主機操作開機前全面檢查冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、主軸承密封潤滑系統(tǒng)、盾尾注脂系統(tǒng)、泥水系統(tǒng)等，確保系統(tǒng)正常方能啟動操作。并確保開機前無人停留在盾構(gòu)的危險區(qū)域。嚴(yán)格按照啟動順序開機。掘進過程中，主駕駛員應(yīng)時刻監(jiān)視主機室內(nèi)操作面板上的各種參數(shù)，

51、并嚴(yán)密監(jiān)視由渣情況，應(yīng)隨時根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)。副駕駛員應(yīng)隨時巡檢盾構(gòu)設(shè)備狀態(tài)，如泵站噪聲、液壓系統(tǒng)管路連接有無松動及是否滲漏油、油脂添加系統(tǒng)原料是否充足、軌道是否暢通、注漿是否正常等。盾構(gòu)操作必須做到：沒有注漿或注漿量不能保證時不能掘進，沒有方向量測時不能掘進。盾構(gòu)掘進過程中，必須確保開挖面的穩(wěn)定，必須按圍巖條件調(diào)整土倉壓力(泥漿壓力、泥漿性質(zhì))和控制由渣量(送排泥量)。保持適當(dāng)?shù)耐七M壓力，不可過大或過小。盾構(gòu)掘進的推力必須在考慮圍巖情況、盾構(gòu)類型、超挖量、有無蛇曲修正、隧道曲線半徑、坡度和管片反力等情況下，確保盾構(gòu)掘進時的推力大小始終保持在適當(dāng)?shù)闹瞪稀?2)管片安裝操作管片安裝須

52、按正確的安裝程序進行。管片拼裝質(zhì)量直接影響彈性密封墊的防水作用。拼裝時應(yīng)注意控制管片成環(huán)的橢圓度和管片環(huán)面的平整度。橢圓度過大會引起環(huán)縫張開量增大，易造成漏水。拼裝后的初始橢圓度應(yīng)按照規(guī)范要求控制，管片脫離盾尾后應(yīng)盡量限制橢圓度的增大，應(yīng)復(fù)緊管片聯(lián)結(jié)螺栓。環(huán)面不平整度一般是因管片制作和拼裝精度不夠，推進油缸推力不均衡引起，環(huán)面不平整度應(yīng)控制在5mm內(nèi)，若超生應(yīng)用墊片填平補齊。管片安裝必須從隧道底部開始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。封頂塊安裝前，應(yīng)對止水條進行潤滑處理，安裝時先徑向插入，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推。管片塊安裝到位后，應(yīng)及時伸由相應(yīng)位置的推進油缸頂緊管片，其頂推力應(yīng)大于穩(wěn)定管片

53、所需力，然后方可移開管片安裝機。管片吊運時管片下嚴(yán)禁站人或人員身體莫部位處于管片下方。進行管片安裝時，安裝區(qū)域下嚴(yán)禁站人或人員身體奧部位處于管片下方。管片輸送小車前移管片時移動區(qū)域不能有人員或設(shè)備。操作前的檢查中發(fā)現(xiàn)任何不正常的問題，都必須經(jīng)相關(guān)人員檢查確認(rèn)正常后才能進行工作。在使用操作中，由現(xiàn)任何不正常問題，工作人員必須離開危險區(qū)域，在將管片等放到安全位置，經(jīng)相關(guān)人員檢查確認(rèn)后，才能進行工作。具有電工特種作業(yè)操作證人員才能開箱進行電氣檢查。在管片安裝過程中，如由現(xiàn)過載工作，須立即采取緊急制動和按下緊急按鈕，人員離開危險區(qū)域后，再將管片旋轉(zhuǎn)到安全位置；若無法將管片旋轉(zhuǎn)到安全位置，則需采取木頭墊

54、起或安全吊索鏈的方法保護后，進行相應(yīng)的檢查和處理后重新工作。在管片安裝時，由現(xiàn)以下情況時，須立即按下緊急按鈕停止工作，檢查和處理后重新啟動：系統(tǒng)油缸和管路由現(xiàn)損壞破裂時。油泵或電機由現(xiàn)異?，F(xiàn)象時。定位螺栓和抓取器或其他部位有損壞時。(3)壁后注漿盾構(gòu)推進過程中，應(yīng)及時進行同步注漿，使管片襯砌盡早支承地層，防止地層沉降。同步注漿一般采用水泥砂漿。應(yīng)注意控制管片背襯注漿部位、注漿量和注漿壓力。每環(huán)推進前對同步注漿的漿液進行小樣試驗，嚴(yán)格控制初凝時間。在同步注漿過程中，合理掌握注漿壓力，使注漿量、注漿速度與推進速度等施工參數(shù)相匹配。每班注漿作業(yè)完畢后，及時清理攪拌機、砂漿罐、注漿泵和注漿管路。要定期

55、清理儲漿罐，清除結(jié)塊。清洗管路時,釋放管道及設(shè)備中的壓力，防止高壓傷人。使用高壓清洗機清洗設(shè)備時應(yīng)嚴(yán)格按照清洗機操作規(guī)程進行操作。因故長時間停機或由現(xiàn)堵管現(xiàn)象時要及時清洗管路，防止管內(nèi)砂漿凝結(jié)，尤其是盾尾暗置注漿管。(4)導(dǎo)向系統(tǒng)操作導(dǎo)向系統(tǒng)必須由經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的專業(yè)測量人員操作。導(dǎo)向系統(tǒng)自動檢測盾構(gòu)的姿態(tài)，實時測量與設(shè)計線形的偏移量。應(yīng)正確輸入隧道設(shè)計線路數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入前必須至少經(jīng)過兩個人的復(fù)核，輸入計算機后也必須至少經(jīng)過兩個人的復(fù)核。應(yīng)隨時保證測站點和后視點的坐標(biāo)正確。每周至少應(yīng)進行一次站點與控制點復(fù)測，必要時應(yīng)對站點數(shù)據(jù)進行修正。定期用人工測量方法對導(dǎo)向系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行復(fù)核，包括系統(tǒng)的測量結(jié)

56、果、測點坐標(biāo)等。系統(tǒng)的測站點和后視點均安裝在隧道管片的固定支架上，應(yīng)保證支架安裝穩(wěn)固，不能有晃動在施工過程中，尤其要注意不能有物體觸碰、撞擊它。經(jīng)常對導(dǎo)向系統(tǒng)的各部分進行巡視、檢查及維保。確保導(dǎo)向系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。移動站點前，應(yīng)首先檢查原來的測點是否被碰撞、移動，應(yīng)在確認(rèn)原有測站點和后視點無誤的前提下再進行新測站點的測量工作。移動時要確保全站儀和棱鏡安全，防止振動與損傷。(5)人倉操作人倉操作應(yīng)由受過訓(xùn)練的人倉管理員執(zhí)行。只有通過了體檢和帶壓測試并經(jīng)過了相關(guān)培訓(xùn)的人員才能帶壓進倉。所有人倉管理員需要用到的操作和顯示元件均安裝在空氣倉的外面。要做好帶壓進倉的技術(shù)交底工作。必須定期檢查人倉所有部件

57、(顯示儀、條形記錄器、熱系統(tǒng)、鐘、溫度計、密封和閥)的功能。必須定期檢查電話和緊急電話設(shè)備是否能按照規(guī)定要求工作。檢查門密封和密封面是否干凈和損壞，必要時更換密封。使用人倉時測試條形記錄器是否能正常工作，供紙是否充足?；加懈忻盎蛄鞲械娜瞬荒苓M入人倉，因為有可能造成耳膜破裂的危險。人員進由人倉時必須穿干衣服。必須遵守所有人倉前部和內(nèi)部的警示和信息標(biāo)志。(6)后配套管線延伸盾構(gòu)施工用水、用電及高壓空氣等通過在后配套拖車上的水管卷筒、高壓電纜卷筒、風(fēng)管卷筒等采用管線與隧道外連接，隨著盾構(gòu)的推進，卷筒上管線存貯長度不斷減少，應(yīng)適時進行管線的延伸。水管延伸在有壓力的情況下不能進行。在進行延伸前，必須檢查管線是否已經(jīng)卸壓。延長管線時機器上和隧道里管道的閥門都必須關(guān)閉，只有在管線卸壓后才可拆開管道并安裝另一段管道。完成管道的延伸后將管道上所有的閥門再重新打開，不必放掉水管中的水。應(yīng)經(jīng)常檢查水管卷筒，以保證卷筒上有足夠的存貯量。為了便于電纜的卷起和伸長，并能很好地保護高壓電纜，