盾构技术-姿态控制要点-共48页课件.ppt
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- 盾构 技术 姿态 控制 要点 48 课件
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1、盾构技术盾构技术分享人:顾剑刚分享人:顾剑刚2目录目录直线掘进姿态控制直线掘进姿态控制曲线掘进姿态控制曲线掘进姿态控制盾构盾构姿态控制目标姿态控制目标3盾构盾构姿态控制姿态控制目标目标4 验收规范规定最大偏差验收规范规定最大偏差目标:目标:水平水平:50mm 高程高程:50mm姿态控制目标姿态控制目标5 纠偏原则:纠偏原则:姿态控制目标姿态控制目标(1 1)偏离量增加之前及早修正。)偏离量增加之前及早修正。(2 2)勤纠、量小。)勤纠、量小。(3 3)遵循偏离量的管理值和允许值。)遵循偏离量的管理值和允许值。(4 4)确保管片质量)确保管片质量和盾尾间隙。和盾尾间隙。6 管理基准管理基准:最大
2、允许偏差的最大允许偏差的60%达到上限时必须纠偏达到上限时必须纠偏 具体项目如下:具体项目如下:水平和高程均为水平和高程均为30mm 盾尾间隙盾尾间隙小于小于30mm时。时。最大单次纠偏量最大单次纠偏量 每环掘进(每环掘进(1.5米)米)水平和高程变化量水平和高程变化量6mm姿态控制目标姿态控制目标7盾构盾构直线直线掘进姿态控制掘进姿态控制8 姿态控制基本原则姿态控制基本原则 以隧道轴线为目标,根据自动测量显示的轴线偏差和偏差趋势,把偏差控制在设计范围内,同时在掘进过程中进行盾构姿态调整确保不破坏管片。盾构机方向控制盾构机方向控制 通过分组油缸的推进力和推进行程从而实现盾构的左转、右转、抬头、
3、低头和直行。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制9盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制盾构轴线控制过程中采用的盾构轴线控制过程中采用的4种纠偏方法种纠偏方法10 推进油缸编组是通过对推进油缸的推进油缸编组是通过对推进油缸的选用,使推进油缸合力位置和外力选用,使推进油缸合力位置和外力合力位置组成一个有利于纠偏的力合力位置组成一个有利于纠偏的力偶,从而调整盾构机高程位置和平偶,从而调整盾构机高程位置和平面位置。面位置。对推进油缸进行编组时须注意以下对推进油缸进行编组时须注意以下几点:几点:纠偏量数值不得超过操作规程的纠偏量数值不得超过操作规程的规定值;规定值;应避免一次性大幅度纠偏,纠偏应
4、避免一次性大幅度纠偏,纠偏要做到要做到“勤纠、勤纠、少纠少纠”。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制11 不得停用作用于封顶块的推进油不得停用作用于封顶块的推进油缸:缸:推进油缸只数应尽量多;推进油缸只数应尽量多;每块管片(除封顶块外)保证每块管片(除封顶块外)保证2 2个推进油缸受力个推进油缸受力 管片纵缝处骑缝推进油缸一定要管片纵缝处骑缝推进油缸一定要用;用;防止相邻管片纵缝两侧受力不同防止相邻管片纵缝两侧受力不同盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制1222111234567891021201918171615141312推进油缸编组示意图盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制1
5、3 方向控制要点:方向控制要点:控制基点:以盾尾位置为控制基点控制基点:以盾尾位置为控制基点 调节量控制:一环掘进调节调节量控制:一环掘进调节6mm6mm较为合理较为合理,线性最佳。,线性最佳。趋势调节:趋势调节不能变化太大,不趋势调节:趋势调节不能变化太大,不要急于纠偏,大趋势变化由大方位变化而来要急于纠偏,大趋势变化由大方位变化而来 铰接操作:铰接油缸位置总处于最大伸铰接操作:铰接油缸位置总处于最大伸出与最小缩回行程之和。出与最小缩回行程之和。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制14 盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制15盾构机刀盘千斤顶千斤顶管 片隧道盾体对管片的作用力管片的反
6、作用力盾盾体体机机姿姿态态对对管管片片的的影影响响盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制16盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制17 姿态控制技术姿态控制技术 1 1、盾构机滚动控制、盾构机滚动控制 改变刀盘旋转方向改变刀盘旋转方向 改变管片拼装左右交叉先后顺序。改变管片拼装左右交叉先后顺序。调整两腰推进油缸轴线,使其与调整两腰推进油缸轴线,使其与盾构机轴线不平行。盾构机轴线不平行。当旋转量较大时可在切口环和支当旋转量较大时可在切口环和支撑环内单边加压重量。撑环内单边加压重量。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制18 2、盾构机上下倾斜和水平倾斜、盾构机上下倾斜和水平倾斜 倾斜量在倾
7、斜量在2%以内。滚动角应控制在以内。滚动角应控制在10mm/m,滚动角太大,影响管片拼装质量。可通过反转刀滚动角太大,影响管片拼装质量。可通过反转刀盘来减小刀盘的滚动角盘来减小刀盘的滚动角。通过应用盾构推进油缸逐步纠正。如果盾构机通过应用盾构推进油缸逐步纠正。如果盾构机右偏,可提高右侧推进油缸的推力;反之亦然。右偏,可提高右侧推进油缸的推力;反之亦然。如果盾构机向下偏,则提高下部推进油缸的推力如果盾构机向下偏,则提高下部推进油缸的推力;反之亦然;反之亦然盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制19 盾构机姿态控制一般细则盾构机姿态控制一般细则 1、在一般情况下,盾构机的方向偏差应控制在、在一般
8、情况下,盾构机的方向偏差应控制在20mm/m之内,在缓和曲线段及园曲线段,盾构之内,在缓和曲线段及园曲线段,盾构机的方向偏差量应控制在机的方向偏差量应控制在30mm/m以内以内,曲线半曲线半径越小,控制难度越大。径越小,控制难度越大。当开挖面土质较均匀或软硬上下左右相差不当开挖面土质较均匀或软硬上下左右相差不大时,保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行大时,保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行较容易。方向偏角应控制在较容易。方向偏角应控制在5mm/m以内,特以内,特殊情况下不宜超过殊情况下不宜超过10mm/m;盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制20 2、当盾构机遇到上硬下软土层时,为防止盾构机、当
9、盾构机遇到上硬下软土层时,为防止盾构机机头下垂,要保持上仰姿态;机头下垂,要保持上仰姿态;反之反之保持下俯状态。保持下俯状态。掘进时要注意上下两段及左右两侧的推进油缸形程掘进时要注意上下两段及左右两侧的推进油缸形程差不能相差太大,一般控制在差不能相差太大,一般控制在20mm以内以内,特殊情特殊情况下不能超过况下不能超过60mm。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制21 3、当开挖面内的左、右地层软硬相差很大而且、当开挖面内的左、右地层软硬相差很大而且又处于曲线段时,可降低掘进速度,合理分配各又处于曲线段时,可降低掘进速度,合理分配各区的推进油缸推进,必要时,可将水平偏角放宽区的推进油缸推进
10、,必要时,可将水平偏角放宽到到10mm/m,以加大盾构机的调向力度。当以上,以加大盾构机的调向力度。当以上操作无法将盾构机的姿态调整到合理位置时,应操作无法将盾构机的姿态调整到合理位置时,应考虑实用仿形刀或超挖刀。考虑实用仿形刀或超挖刀。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制22 4 4、在盾构机姿态控制中,推进油缸的行程控、在盾构机姿态控制中,推进油缸的行程控制是重点。对于制是重点。对于1.1.5 5米宽的管片,原则上推进米宽的管片,原则上推进油缸的行程在油缸的行程在1 1850mm850mm左右,行程差控制在左右,行程差控制在0 050mm50mm之间。之间。5、铰接油缸的伸出长度直接影
11、响掘进时盾构、铰接油缸的伸出长度直接影响掘进时盾构机的姿态,故减小铰接油缸的长度差,尽量机的姿态,故减小铰接油缸的长度差,尽量控制在控制在30mm以内,将铰接油缸的行程控制以内,将铰接油缸的行程控制在在40-80mm之间为宜。之间为宜。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制23 盾构机的纠偏措施盾构机的纠偏措施 盾构机在掘进时总会偏离设计轴线,盾构机在掘进时总会偏离设计轴线,按规定必须进行纠偏。纠偏必须有计按规定必须进行纠偏。纠偏必须有计划、有步骤地进行,切忌一出现偏差划、有步骤地进行,切忌一出现偏差就猛纠猛调。盾构机的纠偏措施如下就猛纠猛调。盾构机的纠偏措施如下:盾构直线掘进姿态控制盾构直
12、线掘进姿态控制24 1 1、盾构机在每环推进过程中,应尽量将、盾构机在每环推进过程中,应尽量将盾构机姿态变化控制在盾构机姿态变化控制在6 6mmmm以内。以内。2 2、应根据各段地质情况对各项掘进参数、应根据各段地质情况对各项掘进参数进行调整进行调整 3 3、尽量选择合理的管片类型,避免人为、尽量选择合理的管片类型,避免人为因素对盾构机姿态造成过大的影响。严格因素对盾构机姿态造成过大的影响。严格管片拼装质量,避免因此而引起的对盾构管片拼装质量,避免因此而引起的对盾构机姿态的调整。机姿态的调整。4 4、注意控制盾构机的滚动角值。、注意控制盾构机的滚动角值。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制
13、255 5、在纠偏过程中掘进速度要放慢。、在纠偏过程中掘进速度要放慢。6 6、当盾构机偏离理论较大时,纠偏和俯仰角、当盾构机偏离理论较大时,纠偏和俯仰角的调整力度控制在的调整力度控制在5mm/m5mm/m,不得猛纠猛调,不得猛纠猛调。7 7、姿态偏离轴线调整推进油缸压力和行程逐、姿态偏离轴线调整推进油缸压力和行程逐步纠偏。步纠偏。8 8、纠偏时要注意盾构机姿态,控制住设计轴、纠偏时要注意盾构机姿态,控制住设计轴线中心线中心50mm50mm以内,盾尾间隙要均匀平衡。以内,盾尾间隙要均匀平衡。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制26 盾构姿态蛇行变化,主要是通过调整盾构盾构姿态蛇行变化,主要是
14、通过调整盾构分区推力来实现的。盾构姿态调整,要在分区推力来实现的。盾构姿态调整,要在各种地质情况下推进参数基础上,加大局各种地质情况下推进参数基础上,加大局部推力或把另外两个或者三个方向的推力部推力或把另外两个或者三个方向的推力降低,来调整盾构姿态。降低,来调整盾构姿态。除了通过推力调整盾构机姿态外,还可以除了通过推力调整盾构机姿态外,还可以调整盾尾间隙,如盾尾上半部间隙小就适调整盾尾间隙,如盾尾上半部间隙小就适当加大盾尾上半部推力当加大盾尾上半部推力,推进油缸行程和盾推进油缸行程和盾尾间隙相应跟着变大。尾间隙相应跟着变大。盾构直线掘进姿态控制盾构直线掘进姿态控制27 当盾构姿态纠偏的方向与盾
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