铁建重工盾构机使用说明书.doc

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盾构机基本操作指导书

1、安全操作规程
1.1．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训练的，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
有安全规则、注意事项及顺序。
● 身体不适、服用药物（催眠药）时及酒后不要操作，
因为发生危机时，容易造成判断失误。
● 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

l 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。
l 请认真了解盾构联锁、溢流阀等安全装置。
l 请勿随便调节盾构联锁装置、溢流阀。
解除盾构联锁装置请参照盾构联锁装置的使用说明。
l 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，不要随便变更

l 为防止电气火灾，请勿变更热继电器等设定值。
l 为防止盾构机损伤，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，有油的工作服因易
燃，也不得穿用。
l 请勿忘记根据工作内容穿戴保
护眼镜、安全帽、口罩、手套等。
特别是用锤子打击销子等金属片、异物时可能飞散，必须使用保护眼镜、安全帽、手套等保护用具。

1.2．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：

l 掘进中，机器有时会突然侧滚。所以进入掘进机内时，请充分注意因突然侧滚造
成的跌倒、滚落。
特别是在高处时，必须要用安全带。
l 因传送带或土沙压送泵运转中的振动，造成后续台车的翻到，伤及
作业者的危险性是存在的，请切实装好防翻部件，并认真确认。
（2）．注意电机的散热：

l 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：

l 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、异常情况等：

l 如果对器具的异音、异常不加以注意，零部件将可能破损而飞散，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。

2、盾构掘进作业工序流程
盾构掘进作业工序流程参见图2-1。

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：6m3砂浆的制拌、运输、转运和泵送到盾尾间隙；6块管片的下井、运输、转运和安装；辅助材料像钢轨、轨枕、人行踏板、水管、螺栓等的下井、运输、转运和安装等。
3．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。

4、掘进方向的控制方法
（1）采用SLS-T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进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。
随着盾构推进，导向系统的测量仪器及后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。
（2）采用分区调整盾构推进油缸推力控制盾构掘进方向
根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。
1）在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。
2）在均匀的地质条件时，保持所有油缸推力一致；在软硬不均的地层中掘进时，则应根据不同地层在断面的具体分布情况，遵循硬地层一侧推进油缸的推力适当加大，软地层一侧油缸的推力适当减小的原则来操作。

5、掘进姿态的调整与纠偏的方法
在实际施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并达到管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进，有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。
具体纠偏方法见下表：

滚动纠偏
竖直方向纠偏
水平方向纠偏
现象
当滚动超限时，盾构机会自动报警。
出现下俯、上仰
左偏、右偏
纠
偏
方
法
此时应采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。
允许滚动偏差≤1.5º，当超过1.5º时，盾构机报警，提示操纵者必须切换刀盘旋转方向，进行反转纠偏。
控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，当盾构机出现下俯时，可加大下侧千斤顶的推力，当盾构机出现上仰时，可加大上侧千斤顶的推力来进行纠偏。
与竖直方向纠偏的原理一样，左偏时应加大左侧千斤顶的推进压力，右偏时则应加大右侧千斤顶的推进压力。

6、掘进作业的质量保证措施
6.1、盾构掘进中遇有下列情况之一时，应停止掘进，分析原因并采取措施：
· 盾构前方发生坍塌或遇有障碍；
· 盾构自转角度过大；
· 盾构位置偏离过大；
· 盾构推力较预计的增大；
· 管片发生裂缝或注浆遇有故障等。
6.2、掘进时的注意事项
· 掘进时要注意进泥量、开挖土砂量与排泥量的相对平衡，此平衡可以根据泥水流量和进排泥密度计算出；在沉降要求较高和地质较差的地段更要特别注意；
· 围岩较差和沉降要求较高时，要特别注意泥水的质量，保证泥水粘度和造墙性；

6.3、推进油缸操作时的注意事项
项目
注意事项
防止后退
推进油缸修补时，因无法利用油缸反力，盾构机可能会后退，所以，请将木方等撑在盾构（环形支撑部）和管片之间，防止发生后退。
防止侧滚、防止后退
1） 如果掘进中（切削刀盘回转中）推进油缸的使用根数增加，会因油缸动作压力下降，反力减少，盾构主机容易侧滚。这时，要暂时停推进油缸，推进油缸操作方式设定为“拼装”，增加的油缸的活塞以低压伸出，直至靴撑作用在管片上为止，然后重新开始掘进。
减少推进油缸的使用根数时，要么被减少的油缸保持停止，要么把其它油缸的选择开关拨到“OFF”，停刀盘回转，并把被减少的油缸缩到底后，再重新开始掘进。
防止损伤、破损
1） 请注意不要使推进油缸活塞杆的镀层部分受损。
2）2）请勿使推进油缸活塞杆上沾着注浆材料等而不管。这样会造成活塞密封破损、漏油。
3）靴撑请确实作用在管片上使用
4）在推进油缸撑杆前后堆积的土砂，请务必在油缸操作前除去。
5）拼装时，通过推进油缸压紧时，拼装机械手应完全远离管片，并确认没有发生干涉的可能。
其他
1）切削刀盘扭矩过载，推进油缸停止时，是因掘进速度过快，请务必降下掘进速度，以适当的速度掘进。

6.4、方向控制及姿态纠偏的注意事项
· 在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，推进油缸油压的调整不宜过快、过大，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。
· 根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。达到警戒值时就应该实行纠偏程序。
· 蛇行的修正应以长距离慢慢修正为原则，如修正得过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使用使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。
· 正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。
· 严格控制纠偏力度，防止盾构机发生卡壳现象。
· 盾构始发到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技术要求，做好测量定位工作。

7、填写掘进报告
· 为了积累盾构施工经验，更好地进行盾构施工的总结，以及留下必要的施工考证依据，并满足工程管理的需要，在盾构施工的过程中必须严格按照要求填写掘进报告。
· 对于简单的停机可以在掘进报告的给定位置简单说明，对于长时间影响掘进的故障或事故，必须另外记录清楚。
· 对于在掘进过程中发生的任何设备故障都应该有详细的记录。

8、文明施工要求
· 溢出的油、油脂或散乱的破片是危险的，请经常保持机械的清洁。另外，电气系统中进水，会发生动作不良、误动作，请注意。请勿对电机、操作台、动力柜、电气设备类进行水洗、蒸汽清洗。
·开机时，齿轮油、作业油温度高，蓄储着压力。在这种状态下，打开盖或加油、 换过滤网时可能会发生灼伤事故。请等温度下降后并按正规顺序操作。
· 在寒冷天气启动液压动力单元时，要通过适当的加热器将液压油预热到5℃至10℃之间，否则会损坏液压泵。
9、基本的故障诊断方法
如果怀疑有故障时，请检查一下内容（请先进行灯的测试之后，再调查）：
症状
故障现象
相应措施
机器及各装置不动作
「控制电源」灯是否亮。
未接通控制电源。请接通电源。
电缆是否断线
请联接或者更换电缆。作业时必须切断电源。
液压回路有无压力
系统没有压力，请检查下列情况：
·泵未起动
·油压软管、接头处漏油
·油箱内无液压油
油缸、马达无压力时，请检查：
·回路上的球阀等是否关闭
·电磁阀无切换动作
作业必须在将泵停止、放掉压力后进行。
「电磁阀电源」灯是否亮
未接通电磁阀电源，请接通电磁阀电源
电磁阀是否切换了。（电磁阀本体上面的灯在切换方向上闪亮。其灯不切换）
·有可能夹入垃圾等异物
·有可能电气线缆断线。
切削刀盘不起动或者掘进中切削刀停止。
掘进准备「OK」不显示，「切削刀盘电源」灯是否亮。（减速电动机式时）
请按「掘进准备」顺序进行。
但是在切削刀盘起动时，必须有必要的信号，请注意。
未接通电源，请接通电源。

切削刀盘不起动或者掘进中切削刀停止。
「变频器跳闸」灯是否闪动着
（减速电动机式）
变频器跳闸。
请再起动。
「切削刀盘驱动用动力单元」灯是否亮。
（油压驱动时）
未起动切削刀盘用驱动用动力单元。
请起动。
「切削刀盘扭矩过载」灯是否闪动
扭矩过载。
切削刀盘可能是在顶着开挖面的状态下起动的。
扭矩过载。
有可能是刀盘闭塞或受阻。
齿轮油「堵塞」灯是否点亮
更换滤器
齿轮油「下限」灯是否点亮
齿轮油不足。
请补给。
「注油脂电源」灯是否点亮
未接通电源。
请接通电源。
循环泵是否过载
起动时如过载，则切削刀盘不转动。请排除原因。
注脂泵是否过载
起动时如过载，则切削刀盘不转动。请排除原因。
「注脂异常」是否显示。
不能注脂
可考虑如下原因
·注脂泵未起动
·管路漏油
·润滑脂用尽
·空打（吸入了空气）
·堵塞

不同地层条件下的操作要点

1、 工程地质
1.1、本工程长江段水下地层：
·上部由第四系全新统新近沉积松散粉细砂，中粗砂组成，
·中部由第四系全新统中密～密实粉细砂组成，
·下部基岩为志留系泥质粉砂岩夹砂岩、页岩；
1.2、江南及江北两岸地层：
·地表有呈松散状态的人工填土，
·上部由第四系全新统冲积软～可塑粉质粘土，
·中部由第四系全新统中密～密实粉细砂组成，
·下部基岩为志留系泥质粉砂岩夹砂岩、页岩。

2、盾构始发段的掘进
盾构在始发段推进时，主要控制盾构的推进油缸行程和限制盾构每一环的推进量。同时，检查盾构是否与始发台、洞门发生干涉或是否有其他异常事件或事故的发生，确保盾构安全的向前推进。
2.1、始发时盾构推进参数的控制
序号
操作参数
控制范围
1
盾构机的总推力
控制在3000 T以内
2
刀盘转速
控制在1.1～1.5转
3
掘进速度
20mm/min以内
4
气压仓压力
1.5bar左右，根据埋深不同需进行调整
5
注浆压力
控制在2～3bar以内
6
盾构机轴线偏离
±30mm以内

推进油缸的行程差
控制在50cm以内
2.2、始发时盾构姿态的控制
盾构在始发台上向前推进时，一般通过控制推进油缸行程使盾构机基本沿始发台向前推进。如盾构出现较大的偏差时，可以通过适当的调整推进油缸行程进行合理的纠偏，纠偏趋势值原则上不大于±2‰。
2.3、始发时的注意事项
·开始时推进时，要密切关注洞门扇形压板与盾壳之间的间隙，防止冒浆。
·盾构位于始发台上时尽量不要进行姿态调整。

3、盾构到达井的掘进
土仓压力在距洞门距离大于10米时可保持与区间隧道掘进时一致的压力，而在距洞门5～10米时需适当减小压力，在距洞门2～5米时应将土压转换为相应的气压。在距洞门仅2米时应减小土仓压力，小于1米时应尽量排出土仓中的渣土，以使洞门岩面的渣土顺利进入土仓。
3.1、盾构机到达井掘进参数控制
盾构机进入到达段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制泥浆系统的流量和压力，并时刻监视气压室的压力值，避免较大的地表隆陷。
盾构机刀盘距离贯通里程小于10米时，进一步降低推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于刀盘前部土体太薄，造成刀盘前部形成坍塌。

4、富水地层的掘进要点
盾构机过江、富水地层时要把握“护头保尾”原则，即始终保持盾构机头土仓压力稳定和盾尾密封良好，并利用信息化施工手段，及时调整盾构机各种参数。
4.1、盾构设备性能是能否树立进行顺利掘进的关键。因此必须对盾构机进行全面系统地检查与维修，保证盾构在性能完好。
4.2、正确设定掘进参数。土仓压力设定考虑到当地的天气、雨水的影响，严格控制泥水系统的流量。在停机期间，确保泥水系统工作正常。
4.3、特别注意地下水浮力问题。在富含地下水的硬岩地层中掘进时，管片所受到的浮力远与其自重，管片在浮力作用下产生上浮。为此，必须调整浆液配合比，缩短其凝结时间，迅速稳定管片；盾构掘进过程中全程（包括换车、拼装管片期间）注浆相当重要。
4.4、随时加注盾尾油脂，保持盾尾密封始终具有良好的密封效果。

6、江底段粉细砂层的掘进要点
盾构机通过该地层时，易发生地层的土力学特性变化，如桩基处于砂层中，砂层受扰动后，降低了桩与土体之间的摩擦力，消弱了桩基的承载力，造成建筑物沉降。因此怎样减小对砂层的扰动，是安全过砂层的首要问题。

6.1、减慢掘进速度，降低盾构机推力和刀盘转速，防止由于掘进过快，造成掌子面失稳，一般控制在10mm/min之内。
6.2、掘进时做好泥水管理，控制好最大颗粒粒径，粒径分布，泥浆水密度和泥浆水压力，并做好以下参数的测量和控制：①泥浆密度；②粘性；③屈服值（YV）；④含砂量；⑤过滤特性。
6.3、由于顶部为自稳性较差的粉土及砂土，极容易造成顶部坍塌，增加了隧道掘进的不安全性，因此需要加强壁后注浆质量管理，不仅要充填建筑间隙及控制地表沉降，而且还要使浆液不受泥水的侵蚀，尽快具有一定的早期强度，控制隧道的上浮量，缩短隧道的稳定期。必要时再补充以二次注浆，使注浆体充填均匀，形成稳定的防水层，达到加强隧道衬砌的目的。
6.4、通过设置在刀盘外周的土压计和盾构机进排泥浆量分析，确定掌子面坍塌情况，对壁后注浆进行预测管理。

7、浅覆土段的掘进要点
本工程隧道最小覆土只有11.5m，为了保证盾构安全穿越，加强浅覆土段的江底地形沉降监测，作好“防漏、防冒、防沉、防堵、防浮、防磕”是重点。
7.1、防止盾尾漏浆(防漏)措施
①、提高同步注浆质量；
②、保持切口水压稳定；
③、管片接缝外侧粘贴自粘橡胶；
④、均匀足量压注盾尾油脂；
⑤、合理的管片选型，确保管片盾尾间隙。
7.2、防止江底冒浆(防冒)措施：
①、严格控制切口水压波动范围。
②、严格控制出土量，原则上按理论出土量出土，可适当欠挖，保持土体的密实，以免江水渗透入土体并进入盾构；
③、严格控制同步注浆压力，并在注浆管路安装安全阀，以免由于注浆压力过高而顶破覆土；
④、若出现机械故障或其它原因造成盾构停推，应采取措施防止盾构机移动。
7.3、防止江底土层沉降(防塌)
①、按设计值设定切口水压，；
②、加强泥浆管理，防止超挖；
③、利用土体探测装置，检查正面土体的稳定情况；
④、当发现江底沉降大于5cm时应适当增加同步注浆量，必要时进行补压浆。
7.4、防止吸口堵塞(防堵)措施
①、开启搅拌机；
②、在遇到切口不畅时，应及时转旁路，同时找出导致不畅的原因并采取降低推进速度、逆洗等措施加以解决。
7.5、防止隧道上浮(防浮)措施
①、施工期间严格控制隧道轴线，使盾构尽量沿着设计轴线推进，每环均匀纠偏，减少对土体的扰动；
②、提高同步注浆质量，要求浆液有较短的初凝时间，使其遇泥水后不产生裂化，并要求浆液具有一定的流动性，能均匀地布满隧道一周，及时充填建筑空隙；
③、当发现隧道上浮量较大，且波及范围较远时应立即采取对已建隧道进行补压浆措施，以割断泥水继续流失路径；
④、加强隧道纵向变形的监测，并根据监测的结果进行针对性的注浆纠正。如调整注浆部位及注浆量，配制快凝及提高早期强度的浆液；
⑤、加强江底段江底地形沉降监测。
8、岩石和土砂复合地层的掘进要点
在穿越K3+900～K4+400掘进段时，隧道上部为第四系全新统密实粉细砂及第四系全新统密实卵石层，下部为志留系强风化及中风化砂岩泥岩互层，隧道呈上软下硬的岩性。
上软下硬地层掘进过程中，最大危害是下面硬地层造成掘进速度慢，但在较慢的掘进速度下，上面的软土容易造成超挖，导致地面严重沉降。
掘进必须加强管片背填注浆质量，防止在盾构机穿过后，隧道上部粉细砂层发生坍塌，影响地表及其下部地质体产生沉降变形。
8.1、复合地层掘进时容易发生的现象：
· 盾构机的声音、震动大。（有隆隆…破碎的声音）
· 岩石破碎机的声音、震动大。
· 切削刀盘扭钮上升。
· 推进油缸的推力上升。
· 掘进中，在外周长上发生5-10cm 左右的急烈侧滚。
8.2、复合地层掘进时的质量保证措施
· 保持泥水仓压力与作业面压力（土压与水压之和）平衡是防止地表沉降的关键。泥浆压力P的保持主要通过维持开挖土量与排泥量的平衡来实现。可通过设定掘进速度、调整排泥量或设定排泥量、调整掘进速度两条途径来达到。
· 要尽快在脱出盾尾的衬砌管片背后同步注入足量的浆液材料充填环形建筑空隙。为了及早建立起浆液的高粘度，以便在浆液向空隙中充填的同时将地下水疏干（将地下水赶入地层深处），获得最佳充填效果，必须保证二次注浆紧随盾构机的推进。

9、穿越重要房屋、构筑物
盾构机在穿越重要房屋、构筑物如长江大堤、武大铁路等，确保避免造成地面沉降超限，危及建筑物安全，必须遵照“安全、连续、快速”的指导思想，确立“模式正确、参数合理、防范失水、快速掘进、注浆充分、严密监测、快速反馈”的施工原则。
· 采取泥水平衡模式，气压仓压力、刀盘转速严格按指令执行。
· 掘进过程应保证同步注浆以及时稳定地层，如盾尾注浆跟不上，必须降低掘进速度以确保每环注浆量。对启用的备用注浆管，要注意维护，确保4条注浆管路的通畅。
· 掘进及注浆施工过程中，安排专人对该段地面及建筑物进行24h（间隔不大于2h）观测，并将监测结果及时口头上报，同时整理成书面形式，并画出主要监测点的沉降变化曲线图。
· 当地质情况比较复杂又不易确定时，应密切监视泥水仓压力变化、泥水管理系统的出土情况和结合地面监测，判断开挖面有无涌水和坍塌现象发生，以便及时采取对策。

油脂注入操作规程

1、概述
油脂泵是维持盾构机正常运转的重要部件，采用气压驱动，由主气动系统提供压缩空气。油脂泵分：盾尾油脂泵，HBW油脂泵，主轴承油脂泵三种油脂注入系统。
2、操作前准备
（1）得到盾构机主司机的允许后，方可对油脂泵进行操作；
（2）检查所有的活动部件，螺母，螺丝，软管接头，把它们拧紧防止物料通过它们的联接处泄漏；
（3）检查压缩空气供应管是在切断状态，管中的压缩空气已经放空；
（4）检查压缩空气供应的压力，最大工作压力10bar；
（5）检查油脂的余量。
3、操作
（1）在油杯中加入一半的润滑油，该润滑油用来润滑活塞，防止上部部件的过度磨损；
（2）排空油脂泵里的空气，然后适当的调试里面的油嘴；
（3）关闭放气压力开关；
（4）打开控制开关；
（5）打开压缩空气供应管路阀门；
（6）把两个活塞恢复到原位；
（7）打开油脂泵气路开关，开始泵送油脂，
4、泵送油脂
（1）注意泵送油脂压力是否在正常范围，发现超出及时调整到规定范围；
（2）检查油脂泵送管路是否有泄漏，如有泄漏，应立即关闭机器及整个压力系统，关闭压缩空气供应；
（3）检查压缩空气供应管路和工作控制管路是否有泄漏，如有泄漏应及时维修。
5、安全操作规程
（1）更换油脂桶时，在油桶中要活塞杆放直放正，保证油脂桶盖与油脂桶壁的密贴；
（2）不能用用手堵住高压管和密封处的开口，不能在有压力时更换油路中的零件；
（3）更换油脂桶及维修时，应特别注意油脂的清洁，防止异物进入油脂桶内和油脂管路中；
(4) 如果系统由于液体喷射伤及人身，应立即诊断并告知医生；
(5) 发生火灾时，应使用专用灭火器。

推进油缸自动或手动操作

主机的推力由成对的油缸提供。每对油缸都均匀分布于盾体周围。油缸推在前一环的衬砌块上，借助铰接的撑靴将力均匀地分散在接触表面，以防止对衬砌块的任何一点损坏。撑靴被固定在球窝节上并覆盖有聚氨酯以确保与管片
衬砌环均匀平滑地接触。油缸分为4组。每组油缸均有单独的压力调整。为使盾构沿着正确的方向开挖，司机可以调整4组油缸的压力。为了方便主机的方向操纵，油缸直接顶推在靠近机器重心的前体上。为了测量机器的开挖进尺，
4组推进油缸分别装有行程传感器和速度传感器，推进速度通过控制面板可以连续地调整。
管片安装期间，推进油缸通过无线控制站或固定控制站操作。根据封闭块的位置，可以在控制室面板上单独选择任何一对油缸。
管片安装过程中，正在安装的管片对应的油缸缩回。其它油缸的撑靴保持压力状态以足够的推力与管片接触，以确保安装期间管片的安全、衬砌环之间
密封的压力以及维持开挖室里的限定压力。
在管片安装程序的末尾，当推进油缸接触管片并施加压力时，油缸压力小，
以避免盾构向前移动及损坏拼装机的安装臂。此压力可以很容易改变。
下图为4组共36个推进油缸的示意图：
推进油缸分为4组，分别位于下方(14个油缸)、上方(10个油缸) 和两侧(各6个油缸)。

管片卸载、运输、安装操作指导书
（包括管片安装机、管片吊机、管片卸载系统）

1、 定义
1.1管片
指用于盾构开挖后完成隧道衬砌的预制钢筋混凝土圆环。管片为双面楔形通用楔型管片，错缝拼装。管片内径为10米、外径11米、环片宽度为2000mm、厚度500mm。每环管片由9块组成，其中封顶块1块、邻接块2块、标准块6块。管片最重的为标准块，每块约10吨。
1.2管片卸载系统
指把管片从编组列车的管片运输车上取下的装置，每次最多能抓取3块管片。
1.3管片运输系统
指把管片从管片卸载系统上取下，运输到管片安装机区域，每次只能抓取1块管片。
1.4管片安装机
指盾构机自备的用于管片安装的机器。管片安装机位于盾构中体上，可前后平移4000mm，圆周±220°范围内进行转动。
管片安装时需要将推进油缸的控制切换为管片安装模式。

2、安全操作规程
2.1．基本注意事项
（1）．遵守岗位内安全规程

● 操作、维修人员必须是受过专业训练的，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 有安全规则、注意事项及顺序。
● 身体不适、服用药物（催眠药）时及酒后不要操作，
因为发生危机时，容易造成判断失误。
● 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

l 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。
l 请认真了解盾构联锁、溢流阀等安全装置。
l 请勿随便调节盾构联锁装置、溢流阀。
解除盾构联锁装置请参照盾构联锁装置的使用说明。
l 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，不要随便变更

l 为防止电气火灾，请勿变更热继电器等设定值。
l 为防止盾构机损伤，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

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

l 请勿忘记根据工作内容穿戴保
护眼镜、安全帽、口罩、手套等。
特别是用锤子打击销子等金属片、异物时可能飞散，必须使用保护眼镜、安全帽、手套等保护用具。

l 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。

2.2．管片运输、拼装过程中需要特别的注意事项

· 在搬运、安装管片时，有碰撞作业人员的危险，尤其是管片起吊、放下时，作业区域内严禁站人。
· 如果起吊或前后搬运的操作过于激烈，有起吊物脱落、而造成伤害的危险，
请将起吊冲击控制在最小程度，保持平稳操作。
· 管片卸载系统的吊钩如未完全销好，有管片落下伤及作业者的危险，请确认吊钩销好后再起吊。
· 当使用真空吸盘作业时，在抓取管片后的垂直和水平等运动期间，真空泵必须正常工作。当真空吸盘旁的【红灯】显示时，真空吸盘上的管片必须立即释放。
· 当电源突然断电后，真空吸盘可以维持管片的吸附状态，但是维持吸附状态的时间必须小于20分钟。
· 应在额定起重量范围内使用。管片卸载系统的起吊能力为30吨，管片运输机和管片安装机的起吊能力为10吨，禁止超载作业。
· 管片卸载系统、管片运输机和管片安装机只能运输管片，禁止起吊其他材料。
· 为防止吊机事故，必须定期自检。

3、管片安装作业流程
管片安装作业流程参见图3-1。

图3-1 管片安装程序

4、 管片运输、安装前的检查
（1）运至作业面的管片是否和工程师下达的本环管片指令类型相同；
（2）管片是否有破损、掉角、脱边以及裂缝；
（3）止水条、衬垫和自粘性橡胶薄板等是否有起鼓、隆起、断裂、破损和脱落等现象，止水条是否部分已失效；
（4）管片连接螺栓、垫圈、螺栓孔密封垫圈及吊装孔封堵塞等数量是否齐全，质量是否完好。
5、管片卸载系统

·起吊能力： 30吨；
·起吊行程： 350 mm；
·起吊油缸数量： 4个/套。

6、管片运输系统
每次操作只能控制一种运动。

6.1、垂直运动
上升：上升运动的停止依靠限位开关。
下降：提升机构中有一套检测提升力的装置，当提升力小于真空吸盘的重量时，下降运动即停止。
速度控制：利用遥控器的操作手柄来控制提升运动的速度。在垂直运动的最顶部和最底部，运动速度被自动的控制在额定提速的10％。
6.2、水平运动
·水平运动的停止依靠限位开关。
·利用遥控器上的操作手柄和【确认】按钮共同来控制水平运动。
·速度的控制：利用遥控器的操作手柄来控制提升运动的速度。
水平运动的速度分为两种工况：负载低速和空载高速，提升机构中有一套检测提升力的装置，以控制水平运动的速度。
在行程开关附近，运动速度被自动的控制在额定速度的10％。
6.3、真空吸盘垫
真空吸盘垫的释放，需要满足以下条件：
（1）提升机构中有一套检测提升力的装置，检测的提升力小于真空吸盘的重量；
（2）真空吸盘处于底部位置。
6.4、 警示信号
·液压系统的电控柜中有一个【红灯】，当液压泵停止时，【红灯】显示。
·在真空吸盘上有个【绿灯】，当管片被完全吸附、可以起吊时，【绿灯】显示。
·在垂直运动中一直有一个红灯和警铃提示。
·在水平运动中一直有一个警铃提示。
6.5、人工推移
除了垂直和水平运动外，还有一种人工推移运动的控制，有两种速度(10% 和50%)。

7、管片安装机的基本操作
7.1、管片安装机的动作
本管片安装机为无中心环式，由平移机构、回转机构、举升机构、真空吸盘等组成。能实现管片的吸附、平移（X）、回转（Y）、升降（Z）、横摇（θX）、仰俯（θY）和偏转（θZ）等七种动作，除管片的吸附动作外的其余六种动作与管片的六个自由度相对应，这六种动作如下图所示：

X为盾构前进方向，Y为管片切线方向，Z为管片径向。X、Y、Z分别为三个移动动作方向平移、回转和升降； θX、θY、θZ分别为三个转动动作方向横摇、仰俯和偏转。
7.2、管片安装作业步骤
（1）在盾构掘进过程中，用管片运输机将管片存放到管片机左右臂的下方区域；
（2）将盾壳内的积水、污泥完全清除干净；
（3）管片安装司机、螺栓安装人员就位；
（4）安装最下方一块管片，及时连接纵向螺栓；
（5）由下到上左右对称安装剩余管片，随每块管片的安装将纵向螺栓连接好并进行紧固；
（6）封顶块安装时，先搭接3/4，再缓慢纵向顶推500mm；
（7）整环管片全部安装完后，用风动搬手紧固所有螺栓；
（8）上紧所有吊装孔封堵塞；
（9）完成上述工作后，盾构即可进入下一环的掘进；
（10）在管片脱出盾尾后，及时以风动扳手对所有管片环纵向螺栓进行复紧。

7.3、管片拼装质量（错台、局部裂损）
· 管片拼装应严格按设计要求进行，管片不得有缺棱、掉角；不得有贯穿裂缝和大于0.2mm宽的裂缝及混凝土剥落现象。
· 螺栓数量及拧紧度必须符合设计要求，环向及纵向螺栓应全部穿进。
· 圆环管片拼装质量标准：
隧道类别
管片错台
（mm）
管片接缝开口（mm）
纵、环向螺栓穿进率
越江隧道
30
2
环向螺栓全部穿进，纵向螺栓允许用高强度螺栓代替，数量不多于3根

8、管片安装作业的质量保证措施
·严格进场管片的检查，破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时注意保护管片和止水条，以免损坏。
·止水条及软木衬垫粘贴前，将管片进行彻底清洁，以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区设有防雨淋设施。
·管片安装前对管片安装区进行清理，清除如污泥、污水，保证安装区及管片相接面的清洁。
·严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。
·管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。调整时动作要平稳，避免管片碰撞破损。
·同步注浆压力必须得到有效控制，注浆压力不得超过限值。
·管片安装质量以满足设计要求的隧道轴线偏差和有关规范要求的椭圆度及环、纵缝错台标准进行控制。

9、管片安装作业的安全保证措施
·管片安装进行时，非操作人员不得进入管片安装区域，管片安装人员也不得站立在管片安装机上，管片安装机操作司机在操作过程中随时关注管片安装区域内人员情况；
·在进行紧固螺栓时，不得移动管片安装机，避免人员摔跌受伤；
·安装施工人员应观察并使管片安装机移动范围内的管线放到合适的位置，避免造成管线损坏；
·工过程中不得也管片安装机进行非管片安装的拉、推、顶操作，避免损坏设备；
·片安装过程中操作人员使用的工具在使用完后立即放到稳妥的位置，避免工具从高处摔下损坏推进油缸等设备。

注浆泵操作

1、盾构施工注浆一般有两种类型
1.1、同步注浆
同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的注浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行。同步注浆在盾尾空隙形成的极短的时间内将其充填密实，从而使周围岩体获得及时的支撑，可有效地防止岩体的坍陷，控制地表的沉降，地表沉降量控制要求范围之内。
1.2、二次补强注浆
为提高背衬注浆层的防水性及密实度，必要时在同步注浆结束后进行补强注浆。补强注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差，致使地表沉降得不到有效控制的情况下才实施。采用地表沉降监测进行信息反馈，结合洞内超声波或人工开孔等方法探测背衬后有无空洞的方法，综合判断是否需要进行补强注浆；
1.3、同步注浆及二次补强注浆参数
（1）同步注浆和二次补强注浆应制定合理的配合比，具体参数详见技术交底，
（2）注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度相适应。
（3）同步注浆浆液初步配比可根据施工要求、施工进度、浆液胶凝时间等进行配置。
（4）同步注浆和二次补强注浆应结合地表监测结果，对注浆参数进行调整，严格执行信息化施工控制。
2、注浆一般程序
2.1、材料要求
应选择符合土体条件及盾构形式的注浆材料。材料应具备以下特点：
拌制后浆液不离析；压注后凝固收缩小；压注后强度可较快的大于土体强度；具有不透水性。
一般常用材料有：水泥砂浆（砂＋水泥为主），水泥＋粉煤灰＋陶土粉；可塑性注浆材料采用炉渣——石灰类甚至粘土等代替水泥，使浆液具有可塑性。
2.2、浆液的生产
（1）浆液配合比严格按工程师通知配合比配制；
（2）原材料计量误差要控制在规范要求范围内；
（3）投料顺序按水、水泥、砂依次进行；
（4）搅拌时间控制在2分钟左右；
（5）膨润土应提前一天拌制成溶液，再与其他原材料进行混合（注意溶液中的用水应从配合比用水中扣除）；
（6）选择适合工程进度的搅拌机、配料系统及材料储存罐。
2.3、浆液的运输与贮存
（1）浆液搅拌好后，下放到编组列车中的砂浆运输罐与其他列车同时进入掘进工作面，随后通过拖车上的砂浆泵将运输罐中的浆液注入拖车上的贮浆罐；
（2）运输、贮存时间不宜过长（不至发生初凝），若需运输、贮存时间较长时，则考虑加缓凝剂；
（3）若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌；
（4）砂浆在运输与贮存过程中不得随意加水。
2.4、注浆顺序
（1）同步注浆同时对盾尾预置的多个注浆孔进行压注，在每个注浆孔出口设置分压器，以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制，从而获得对管片背后的对称均匀压注；
（2）同步注浆在地层匀均和盾构姿态较好时，多个注浆孔应均衡注入；
（3）补强注浆应先压注可能存在大的空隙一侧、或软岩、或节