盾构机施工操作指南

1.全敞开式

-手掘式、半掘式、机械式

2.半敞开式

-挤压式（网格式）

3.密闭式

-泥水式、土压式

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:

1不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。

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。

其缺点为：

1.盾构机械造价较高。

2.在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。

3.隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。

4.设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂

开挖系统

出碴系统

管片安装系统

注浆系统

动力与控制系统

后配套系统

导向系统

辅助系统

管片小车

管片吊机

连接桥

拖车

泡沫系统

注浆系统

VMT导向系统自动测量盾构机当前位置，实时提供盾构姿态，是主司机控制掘进方向的依据。

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

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

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。

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。

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。

开机前主要检查风、水、电、液、出碴系统以及盾构的状态和参数。

检查空压机运行是否正常，压缩空气管路是否泄漏；

检查隧道通风是否正常；

检查延伸水管、电缆是否正常，拖行区域是否畅通；

检查循环水压力、温度是否正常；

检查电压是否正常；

检查滤清器是否正常(PLC中是否有报警)；

检查油箱油位是否正常；

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；

检查是否存在当前错误报警，若有，首先处理；

将面版的螺旋输送机转速调节旋扭、刀盘转速调节旋扭、盾构机推进速度旋扭等调至最小位；

启动冷却水泵、循环泵，并注意泵启动时声音及振动等是否正常，以下各个泵启动时均需注意其启动情况；

启动润滑脂泵、齿轮油泵；

启动补油泵、控制油泵；

5.掘进

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；

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；

1.管片说明

管片分为标准环（P）、左转弯环（L）、右转弯环（R）三种类型块组成

管片有错缝、通缝两种拼装方式，采用螺栓连接

2管片选型

盾构推进过程中，依靠推进油缸不断向前推进，为便于轴线控制，将推进油缸设置分成不同区域。在切口土压正确设定的前提下，应严格控制各区域油压，同时控制推进油缸的行程，合理纠偏，做到勤纠，减小单次纠偏量，实现盾构沿设计轴线方向推进。

设计轴线控制范围：平面控制：100mm，高程控制：100mm。本工程采用标准环+楔形管片作为隧道衬砌。楔形环不同的旋转位置，将产生不同的上、下、左、右超前量，通过不同位置管片的拼装，实现对隧道轴线的拟合。因此拼装前管片的选型至关重要。选择正确的管片旋转角度，能保证拼装工作的顺利进行提高拼装质量，保证构筑隧道符合设计轴线。

另外，盾构推进施工中，成环管片作为盾构推进后座，对盾构推进起到一种导向作用。为此，在盾构推进尤其是曲线推进时，应通过严格的计算和量测来确定管片的超前量。同时应用盾构本身导向系统综合系统，合理选取管片旋转位置，以达到管片相应的超前量，使管片环面始终垂直于设计轴线。

3管片安装

（1）．管片安装机运动形式

管片安装机可在行走梁上往复运动,行程2m

管片安装机的旋转架顺、逆时针方向转动,转动角度为190-200度

伸缩油缸可独立伸缩

安装头倾斜,运动范围+/-2.5度

安装头水平转动,运动范围+/-2.5度

抓取器抓取和释放管片

（2）．注意事项

安装管片时，安装区域无其它人员

管片安装机下方不能有人

司机必须经过专业培训，确认合格后才能上岗

安装管片前要清理干静盾尾底部的碴土，以免损坏盾尾密封

注意旋转架的运动范围

抓取头收紧后，才能旋转安装机（联锁）

推进油缸收回数量以适应一块管片安装空间为准

（3）．管片安装过程

清理工作现场的杂物尤其盾尾内的泥沙。

启动管片安装机泵、推进油缸泵、辅助泵。

移动安装机，抓取管片，收紧抓取头。

（3）．管片安装过程

在确认管片已抓紧后，先收回伸缩油缸提起管片，再移动管片，使管片向安装位置移动。

在快要到达安装位置时降低管片移动速度，缓慢的将管片往安装位置靠近。

在安装到位后，插入管片连接螺栓，安装螺母并初步紧固，再伸出推进油缸顶紧管片。

安装机释放管片，最后按扭力要求紧固连接螺栓。

在新安装的几环管片出盾尾之后，要对连接螺栓进行第二次紧固。

由于盾构直径大于管片直径，掘进后隧道围岩与管片间会形成环形的空隙，通过盾尾的四根注浆管对空隙进行同步注浆填充。

注浆操作面板

注浆步骤

注意事项

注浆压力的设定

注浆量的控制

注浆管路的清洗

防止注浆管路堵塞措施

2.注浆步骤

注浆料输送到搅拌罐，并不断搅拌

连接注浆管路，确保管路畅通

启动泵站

选择注浆控制模式

启动注浆管路，如有需要只启动特定的管路单独注浆。

根据掘进速度调节注浆速度。

3.注意事项

注浆料要不断搅拌，防止凝固

注浆活塞保持清洁，水箱中装满清水，无杂物存在。

注意保护注浆压力传感器。

4.注浆压力的设定

注浆压力由土木工程师根据隧道地层埋深、地质情况设定，为保证注浆质量而对注浆压力进行调整

注浆压力过低不能保证注浆质量，过高容易导致注浆管路堵塞，以及损坏密封，管片变形

5.注浆量的控制

保证注浆量的关键是注浆与掘进同步

注浆量主要根据掘进速度和注浆压力来控制

每环注浆量要达到土木工程师要求的方量

在注浆操作面板上有每路注浆压力的显示和掘进速度显示，掘进速度与注浆速度成正比

一般在松散地层，注浆量大，在密闭性好的地层，注浆量会减少

6.防止注浆管路堵塞措施

砂浆配料质量要好，石子颗粒不能大于5mm

砂浆不能配好后长时间不用

注浆压力不能太高

停机时间不是太长时可以间隔注几下，停机时间长时一定要清洗注浆管路

注浆管路和注浆泵最少每天清洗一次