盾构机功能说明书33.doc

1） 浆总管上设置了1个注浆压力传感器，4路B液注浆管道设置了4气动球阀整套系统由程序自动控制注入量和注浆压力，注浆时，砂浆的流量和压力受到严格的监控，以防过大的压力造成地面隆起为了能够适应不同的注浆量和压力要求，注浆量和压力也可以在控制操作触摸屏上进行人工调整，见图2.2.13－2 砂浆在地面搅拌站制备好，由砂浆斗运进隧道内，通过砂浆转送泵泵送到拖车上的砂浆罐中储存2.2.14、添加剂、聚合物、泡沫注入系统为了能更好地改善砂层塑流性和止水性，可通过加泥系统向开挖面注入添加剂或发泡剂由于添加泡沫剂对粘土层、砂层及含少量砂砾的地层具有很好的效果，可以有效地改善砂层的塑流性和止水性但是，需要根据不同的地质情况和使用效果来决定添加那种添加材料图2.2.14－1为添加剂、聚合物、泡沫注入系统 在刀盘面上设置5个注入口5只添加剂的注入口可注入泥浆材料、发泡剂和水等添加剂，可对开挖面上的土壤进行改良处理，为了确保加注入的添加剂的效果在胸板上也设有注入口向土仓中加注添加料刀盘前面的添加剂注入口设有橡胶逆流防止阀（单向阀），以防止管路被泥砂堵塞在人行闸内的中心旋转接头后部接上液压软管，其构造能承受高压油，如果注入口被堵塞，可用设置的一套液压疏通装置，用油泵向刀盘加泥系统管路加注最大为14MPa左右的液压油进行疏通，工程效果很好。

2.2.14－1为添加剂、聚合物、泡沫注入系统（参考图）11） 泡沫系统的功能及特点盾构机掘进管理流程：掘进土压P切削扭矩矩继续BU上升BU下降JS上升orSC下降JS下降orSC上升小PP0大刀盘土压力 Po 盾构机推进速度 JS 实时反馈螺旋式传送机转数 SC 气泡混合率 BU 自动控制自动泡沫系统具有以下特点：（1）·此系统可以根据盾构掘进速度及土压来自动控制泡沫系统·泡沫注入率，泡沫膨胀率以及浓度可以按照要求进行调整·可以在显示屏上及时确认注入流量及注入压力2）提高切削土的流动性 砂砾土层的场合，通过气泡的轴承效果可以提高切削泥土的流动性，避免土仓内发生堵塞，并且减轻刀盘和螺旋机的扭矩，从而提高了盾构机推进效率 （3）减小切削土与盾构机的粘附 硬质粘土土层的场合，可以防止切削泥土粘附在刀盘面板和土仓仓壁上，从而保证了掘进能更加顺畅地进行 （4）提高切削土的止水性 细微的气泡充填于土颗粒间隙之间中，起到提高切削土止水性的作用。

同时，对防止地下水在螺旋机排土口处的喷发也有相当的效果5）减轻盾构机设备的损耗 气泡具有润滑作用，可有效降低盾构设备的磨损，特别是刀盘和刀具的磨损，延长设备的使用寿命 （6）刀盘土压力稳定性提高 由于气泡具有压缩性可以减少刀盘土压力的变动，从而实现刀盘稳定状态下的顺利掘进见图2.2.14－2图2.2.14－2 土压力控制的掘进记录2.2.15、双仓人行闸土仓自动压力调整装置为了防备意外事态发生，在密封隔仓的胸板中央部位安装了双仓式气压人行闸装置，分主仓和副仓，通过法兰连接在前体的结构上人员可以通过人行闸出入土仓人行闸额定使用压力为0.3Mpa，最大压力为0.45MPa以上主仓长度为2.500m，直径为φ1.750m，能保证二人的空间，副仓950mm×1300mm×1750见图2.2.15－1图2.2.15－1 双人行闸人闸内的装置有照明灯、压力表、气阀、时钟、消音器、椅子、取暖器、等当人员需要进入土仓作业而开挖面无法自立时，就需要在对土仓中供入具有一定压力的空气，利用具有一定压力的空气保持开挖面的自立，此时，由于土仓内和隧道存在压力差，人员若要进入土仓进行作业，则必须利用气压人行闸。

作业人员在气压人行闸内历经缓慢加压过程，直到人闸内气压与土仓内压力相等时，方能打开闸门进入土仓；同样，人员离开高压环境时也必须在人闸内经过减压过程，同时，为了保证土仓中的压力，配置了土仓自动压力调整装置，见图2.2.15－2图2.2.15－2人行闸及土仓自动压力调整装置2.2.16、超前探测、注入管考虑有断裂带等复杂的地质层，要能在正面进行超前探测，并且，为了防止万一需要在掘进过程中更换刀具，砂层开挖面的不稳定性就需要在换刀时对换刀处的地层进行加固，使开挖面不会坍塌，因此，在盾构主机土舱壁部、主机前壳外周前端装有超前探测，可以通过注入管对开挖面土体进行加固及探测超前注浆、勘探装置可有效的稳定开挖面，在盾构机前壳体上设置了10个2寸的固定超前注浆、勘探口，在土仓胸板上设置了8个2寸可摆动的超前注浆、勘探口，可对开挖面进行土体加固和勘探见图2.2.16－1图2.2.16－1超前加固图2.2.17、悬臂操作台由型钢、钢板焊接而成，用螺栓和拉干螺丝安装在盾构主机柱子上面，上部装设有整圆保持装置操作平台上，留有设置管片运输双梁、液压软管、电缆的空间2.2.18、后续台车构成型钢、钢板焊接构造，共5辆。

主要配备如下设施：运转操作席：本机在NO.1后续台车（从前进方向看左侧）的操作室内，设有运转操作席，并汇集了运转时常用的操作仪器和监视仪器类台车号长度安装设备名称1#6500 mm左）同步注浆注入设备（A液、B液）右）操纵室、、操作盘2#6100 mm左）加泥设备、水箱、水泵右）电控柜3#6100 mm左）液压泵单元、液压阀单元、水泵等右）盾尾油脂泵、集中润滑设备、泡沫设备4#左6100 mm右6500 mm左）液压泵单元、油箱右）变压器5#6500 mm左）空压机、废水排放泵 右）电缆储存2.2.19、液压设备1）、液压动力装置本机装有下表所示的液压装置各个液压泵和电机用联轴器连接起来，安装在公用基座上名 称形 式 及 用 途推进油缸用动力装置变量柱塞泵用于推进油缸推进推进油泵的排量调节通过操作盘上的电位器进行铰接油缸用动力装置变量柱塞泵用于铰接油缸的伸缩动作管片拼装机、闸门开关用动力装置定量柱塞泵，用于拼装机旋回用液压马达和螺旋机闸门油缸的动作拼装机油缸用动力装置定量柱塞泵，用于升降、滑动、止动的各个油缸的动作仿型刀、搅拌装置定量柱塞泵，用于仿型刀油缸的伸缩，搅拌箱搅拌螺旋输送机回转用动力装置（2台）变量柱塞泵，用于螺旋输送机回转用液压马达的动作。

油冷却器用动力装置定量叶片泵，用于使油箱内的液压油在冷却器之间循环2）、液压油箱为型钢板焊接构造在侧面，为了容易清扫、点检、涂装等，装有加密封垫的侧板并用螺栓紧固另外，油箱内面进行了防锈涂装油箱内装有过滤器、通气孔、油位计、加油口和放油旋塞2.2.20、电气设备1、概要3相380V电源通入控制盘，给切削刀盘驱动用减速电机和液压，供油脂用各动力装置供电另外，通过变压器，将380V降压到220V、100V的电源供控制、照明用盾构机通常需要的操作，可用装在NO.2后续台车（右）上的操作盘操作但拼装机、整园器和管片运输电动环链葫芦的操作，通过设置在各装置附近的各个操作箱操作并且，管片组装时，推进油缸通过安装在操作平台下部的推进油缸操作箱（切换式构造）也能操作1）、控制盘钢板制造防漏形，装在NO.2后续台车（右）上，由漏电保护器、配电用断路器、电磁开闭器、辅助继电器、电流计、电压表、定时器、过电流继电器、各种变换器等构成，控制各个设备2）、运转操作盘钢板制造防漏型装在NO.1后续台车（右）上，由按钮开关、切换开关、指示表、指示灯、蜂鸣器、急停按钮构成日常所需的运转操作通过该操作盘进行，运转状态等通过指示灯确认。

3）、推进油缸操作箱防漏手提型，装在伸出的操作平台上、下部，在管片组装方式时，在机内操作推进油缸时使用用上部的操作盘，可进行推进油缸的全部操作，用下部的操作盘，可进行NO.6-17推进油缸的操作4）、拼装机操作箱进行拼装机的旋转、升降、滑动、止晃动、扩张的操作有无线操作箱和有线操作箱，通过切换推进油缸操作箱（操作平台上部）的开关，都可操作5）、拼装机无线电控制受信盘防漏壁挂型，装在NO.1台车（右）上，通过天线接受拼装机无线操作箱的电波，进行信号变换，控制拼装机操作6）、整圆器操作箱防漏手提型，可移动进行整圆器的压紧、移动的手动操作7）、急停箱盾构机内的主机立柱附近一处，机内推进油缸操作箱上的2处，后续台车操作盘上1处设有该箱，如按下按钮，所有的设备都将停止8）、螺旋输送机收缩油缸和土舱壁遮断闸门操作箱设在盾构机内，通过切换开关，进行螺旋机收缩操作及土舱壁闸门的开关操作9)、变压器：数量 1台容量 1050KVA保护系统 IP 5510）、电压：初级电压 10kV次级电压 380V/220V控制电压 100V应急照明电压（蓄电池） 220V照明电压 220V阀电压 100V11）、 紧急照明盾构机上装备有紧急照明系统，可在供电突然终止时提供临时照明。

2.2.21、数据采集存储和传输系统该系统可以通过PLC采集盾构机上的传感器数据，包括刀盘、盾体、注浆、碴土运输、温度、后配套操作、测量值综述和错误信息等，然后将数据传送给操作室的操作触摸屏，在上进行数据的记录、储存、显示和分析，同时，操作触摸屏也可以对这些采集内容设定初始值，传送到PLC上；并且具有盾构机故障自我诊断功能盾构操作盘可以通过Modem和远程机连接，工作人员能通过远程机对盾构机提供远程维护、远程监控掘进并保留掘进过程的数据见图2.2.21－1、图2.2.21－2，图2.2.21－3，图2.2.21－4信号收集：隧道内所有的信号通过设置在台车上的接入口输入电脑以下为信号的输出处① 盾构掘进机 土压/运转状况 等② 陀螺仪（前部方位角）③ 注浆注入数据 注入量/注入压/注入量累计 等④ 排土量计测数据 体积/重量※这些信号以大约3秒钟为一个周期输入电脑（随收集点数量多少变动）图2.2.21－1 数据采集存储系统硬件连接图它的工作原理和基本功能如下：1．收集信号 ①取样周期 3秒左右②收集点数 最大512点③收集处 〇盾构掘进机 通信/直接配线 〇注浆 通信/直接配线 。