盾构操作及控制面板.docx

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盾构操作及控制面板

盾构操作及控制面板

一.盾构机操作系统参数的设定

以下各种参数为既定基本参数，在非特殊情况下请勿随意修改

（一）泡沫系统参数设定

应根据工程地质的具体情况设定泡沫的比例

泡沫剂的发生率等参数应根据泡沫剂供货商的要求设定，若泡沫参数在调试时设定完成后不经同意不能更改。

半自动模式下，设定泡沫发生率、泡沫流量

自动模式下，设定百分比

（二）报警温度设定

各液压系统的报警温度调试时已经设定好，严禁随意更改报警温度

（三）盾构状态参数设定

刀盘最小转速，当刀盘小于此转速时推进系统不能工作；

主驱动最大工作压力，当达到此压力时刀盘自动停止转动；

超挖刀伸出和缩回长度，由土木工程师确定；

铰接油缸最小和最大行程，当达到最小行程时盾构掘进自动停止，铰接油缸应放松，当达到最小行程时，铰接油缸应收回；

螺旋输送机后门的最小开度；

螺旋输送机的最大工作压力，当达到此压力时螺旋输送机停止工作。

（四）盾尾密封油脂参数设定

行程控制模式下的冲程数；

压力控制模式下的最大压力，阀工作等待时间，最大动作等待时间。

（五）注浆压力值设定

在土木工程师的要求下设定注浆系统的起始压力及终止压力

二.盾构机的掘进操作

（一）开机前的准备工作

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；

检查盾构操作面板状态：

螺旋输送机前门开启、螺杆伸出，管片安装按钮应无效，无其它报警指示；

检查VMT导向系统工作是否正常；

盾构掘进所需要的相关参数，如掘进模式，土仓压力，线路数据，注浆压力等；

记录有关盾构掘进的参数；

若需要则根据土木工程师和机械工程师的指令修改盾构机参数；

根据工程要求选择盾尾油脂密封的控制模式，即选择采用行程控制还是采用压力控制模式。

（二）掘进操作

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（coolingwater）、循环泵（filtercircuit），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（lubricationpump）、齿轮油泵（gearoilpump）；

启动补油泵（feedpump）、控制油泵（steeringpump）；

启动三个主驱动泵及螺旋输送机驱动泵（cutterdrive1,2,3&screwconveyor）；

启动推进泵（pushpump）及辅助泵（auxiliarypump）；

启动主轴承密封油脂泵；

启动盾尾密封油脂泵，并选择自动位，如果实际需要可选择手动位；

至此，盾构的动力部分已启动完毕。

启动皮带机

启动刀盘

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SPEED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（ADVANCE）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（ADVANCESPEED）；

掘进时应有一人随时巡检盾构机各种设备的状态，如泵站噪声情况，液压系统管路是否渗漏，油脂及泡沫系统原料是否充足，轨道是否畅通，注浆是否正常等；

主司机应时刻监视螺旋输送机的出碴情况，根据VMT调整盾构的姿态。

（三）土仓压力调整

如果开挖地层自稳性好采用敞开式掘进，不用调整压力；

地层有一定的自稳性而采用半敞开式掘进，则注意调节螺旋输送机的转速，使土仓内保持一定的碴土量，一般约保持2/3左右的碴土，根据指令控制土压；

地层稳定性不好或有较大的地下水时，采用土压平衡（EPB）模式。

此时需根据地层的差异来保持不同的土压，具体压力值由土木工程师决定，但最大土压值不能大于3bar，否则有可能损坏主轴承密封；

若土压过大时可采取以下措施来降低：

（1）增加螺旋输送机的转速，加快出碴速度；

（2）适当降低推进油缸的推力；（3）降低泡沫和空气的注入量；（4）适当的排出一定量的空气或水。

若压力过小时可采取以下措施来增大：

（5）降低螺旋输送机的转速，降低出碴速度；（6）适当增大推进油缸的推力；（7）加大泡沫和空气的注入量。

土压是通过几种方法的综合运用来调整的，需要综合考虑对施工的影响，如掘进速度、管片保护以及是否会发生喷涌等。

一般有以下几种影响：

（8）长时间降低螺旋输送机转速，可能使掘进速度下降；（9）过量注入泡沫可能发生喷涌，过少则刀盘扭矩增加；（10）推进力过大有可能损坏管片，过小则无法正常掘进。

掘进方向控制

（11）掘进方向是通过控制推进油缸的推力来进行调节的；（12）调节各组推进油缸推力的影响是：

左侧大于右侧，盾构自左向右摆；下侧大于上侧，盾构自下向上摆，依次类推；（13）为保证铰接密封、盾尾密封工作良好，以及保护管片，在调向的过程中不能有太大的趋势，一般在VMT上显示的趋势值（trend）不应大于10；（14）大多情况下，盾构应保持稍向上的趋势，以防止盾构因自重而产生低头现象；（15）在软硬不均的地层中，盾构会向软的地层偏转，此时要不断调整各组油缸的推力，控制好掘进的方向。

盾构自转的调整

（16）当盾构在较硬的地层掘进，或盾构本身震动大时，盾构自转比较严重；（17）为保证掘进过程中管片良好的受力状态，盾体在VMT上显示的转动值（rotate）不应大于10；（18）可使用稳定器和调节刀盘的转向来控制盾体的自转；（19）改变盾构刀盘转向按以下操作：

先停止掘进，将刀盘转速调至零，停止刀盘，重新选择刀盘转向，启动刀盘，并逐渐增大刀盘转速；

（20）当稳定器不使用时，要及时缩回。

铰接油缸操作

（21）铰接油缸的作用是让盾构能很好的适应曲线掘进以及盾构的蛇行前进；（22）当旋扭在PULL位时盾尾缩回，处于HOLD位时铰接油缸处于锁定位，处于RELEASE位时铰接油缸处于浮动位，此时盾尾自动调整姿态；（23）一般情况，旋扭处于HOLD位；（24）当盾尾间隙很小时，可考虑在一段时间内将旋扭置于RELEASE位。

铰接的两种形式

超挖刀的操作

（25）当盾构在转弯半径小的曲线上时，有可能用到超挖刀；（26）使用超挖刀时，先启动超挖刀泵，然后选择超挖刀控制旋钮到自动位，即可按照预先设定的值进行工作；（27）停止时先选择手动位，把超挖刀缩回，然后再停止超挖刀泵。

泡沫系统操作

（28）泡沫系统有三种操作模式，即自动、半自动、手动；（29）当地质条件比较理想时可以采用自动模式，一般采用半自动或手动模式；（30）操作司机根据盾构机综合参数如刀盘扭矩、土压及出碴情况等，可对泡沫剂和空气的流量进行手动调节，当掘进结束时停止泡沫系统。

盾尾油脂密封操作

（31）一般情况下进行自动注脂；（32）当盾尾油脂密封在手动位时，可以对各个位置的注脂点进行有选择性的手动注脂；（33）在注浆压力大，地层水压大的情况下，有时需要用手动方式加强注脂。

三.掘进结束

（一）当掘进结束时，按以下顺序停止掘进：

停止注入泡沫、水、空气；

停止推进（注意按要求保持停机时的土压）；

逐步降低螺旋输送机的转速至零，停止螺旋输送机；

关闭螺旋输送机后仓门；

停止皮带机；

若刀盘扭矩较大，则可持续转动刀盘，在扭矩降低至一定程度时，减小刀盘转速至零，停止刀盘，这样有利于下次刀盘启动；

若马上安装管片，可以暂不关闭推进泵和辅助泵，并启动管片安装机泵，按下管片安装按钮；

依次停止主驱动泵、螺旋输送机泵、补油泵、控制泵、润滑脂泵、齿轮油泵、主轴承注脂泵、盾尾密封；

通知有关人员进行下一工序的工作。

（二）盾构操作原则

为保证质量和安全，必须做到：

注浆不能保证时不能掘进；没有方向测量时不能掘进；严格执行土木工程师提出的土压指令，控制每个掘进循环的出土量，出土量突现异常时要马上报告，及时分析处理。

；

严格执行盾构的各种安全操作规程；

非操作人员严禁操作盾构。

（三）操作中应注意的问题

若出土过干硬，则可通过以下方法调节：

（1）根据土质干硬的不同程度，可以适量向土舱加水进行调节；

（2）若第

（1）步骤完成后，出土情况仍不见改善，则要设法增加foamingagent的用量，方法为在picture4／F4·Para·foam窗口下改变foamingagent的百分比。

若土质过松软并成稀泥状，应减少水的用量以及foamingagent的百分比或增大掘进速度、增加千斤顶压力组的压力。

掘进过程中应注意观察Picture/F—Pic·3窗口下铰接油缸的行程。

其限值一般为10—140mm，当铰按油缸中任何一个的行程超过此限值时，盾构机自动停止掘进。

错误信息反映在Picture9／F7·Para·3／F3中的窗口下：

①当行程大于140mm时，应把articulationcylinder中的旋钮打向pull方向，待其值减小到135左右时，旋或恢复到“Hold”位置。

②当行程小于10mm时，旋钮旋向“Release”位置，然后再恢复到“Hold”位置。

注：

在一般情况下，旋钮位置一般保持在‘“Hold”位置。

掘进前，若皮带机不能启动（即红灯“stop”键亮），此时要检查4号拖车5号柜上的皮带机的制动扳手是否复位。

在掘进过程中，若经纬仪找不到目标，则要检查中体上的棱镜或激光标耙是否移动或有泥粘在上面，以及激光是否移至管卡壁上而需进行经纬仪的重新定位及测量。

为保持盾尾密封的良好性，在掘进完成后，根据实际情况一般采用人工注脂方法对盾尾进行注脂几次。

在掘进过程中，刀盘转向是依据测量系统（VMT）窗口中的滚动度（Roll）来确定；若“Roll”为正值时，则刀盘转向为“右”。

若“Roll”为负值时，则刀盘转向为“左”。

滚动度“Roll”的限值为±30。

但为安全起见，其滚动“Roll”最好在-10与+10之间。

在掘进完成后，一般要对土仓内的土搅拌3~5分钟，使其土压保持稳定，形成一层保护膜。

在增大或减小千斤顶压力时，应缓慢的调节其值，不应过快地增大或减小其值。

•

三、面板控制按钮及操作说明

1、控制室控制面板

1.1控制室控制面板/马达启动

名称

功能

条件/操作

EMERGENCYSTOP

紧急停止按键开关/关闭机器主开关

操作：

a开关只能在紧急时使用

RESET

按键/紧急停止功能的复位

操作：

a为了启动马达，紧急停止后复位开关应复位

CONTROLVOLTAGE0/1

旋钮/打开和关闭设备驱动电压

LAMPCHECK

按键/控制安装在控制室内的所有的灯

马达启动

FILTERCIRCUIT

START/STOP

按键/打开和关闭油箱内的过滤和冷却旋环泵（拖车）

条件：

①油箱内保持足够油位；②液压油冷却的冷却水保持供水充分和适当的温度。

FILTERCIRCUITSHIELD

START/STOP

按键/打开和关闭油箱内的过滤和冷却旋环泵（盾体）

LUBRICATIONPUMP

START/STOP

按键/打开和关闭用于螺旋机的润滑和刀盘驱动的泵

条件：

①油箱内保持足够的油脂；②没有改变图示旋钮位置

BRIDGE0/1

旋钮/用于油脂润滑

GEAROILPUMP

START/STOP

按键/打开和关闭齿轮油泵

条件：

①齿轮箱内保持足够油位；②油冷却器的冷却水保持供水充分和适当的温度。

STERINGPUMP

START/STOP

按键/打开和关闭刀盘驱动的控制油泵

条件：

①过滤和冷却回路已工作；②没有使用急停功能。

FEEDPUMPSTART/STOP

按键/打开和关闭刀盘驱动的补油泵

CUTTERHEADDRIVE1~3

按键/打开和关闭刀盘驱动的液压油泵

SCREWCONVEYOR

START/STOP

按键/打开和关闭螺旋机的液压泵

条件：

①过滤和冷却回路已经工作；②未被急停功能中断；③皮带机已经工作。

AUXILIARYHYDRAULICS

START/STOP

按键/打开和关闭稳定器、管片安装器、辅助设备的液压泵

条件：

①足够的液压油；②未被急停功能中断。

COPYCUTTER

START/STOP

按键/打开和关闭推进油缸和盾体铰接油缸的液压泵

条件：

①过滤和冷却回路已经工作；②未使用急停功能。

ERECTORSTART/STOP

按键/打开和关闭液压泵

条件：

①过滤和冷却回路已经工作；②管片安装器未使用急停功能。

SECONDARYVENTILATION

START/STOP

打开和关闭二级通风

条件：

管片安装器未使用急停功能

LIGHTCONTROLCABIN

压力开关/检查控制室的光照程度

SKIPFULL

显示/如果碴土车装满，则灯亮

BELTCONVEYOR

START/STOP

按键/打开和关闭皮带机

条件：

皮带机未使用急停功能

1.2控制室控制面板/螺旋机

名称

功能

条件/操作

螺旋输送机

REVOLUTIONSr/min

显示/螺旋机转速

条件：

①过滤和冷却回路已经工作；②螺旋机油泵已经工作；③皮带机已经工作；④未使用急停功能；

步骤/传送：

电位器调零a按下启动键a使用电位器在0~max范围内调节速度a按下停止键结束转动。

步骤/反转：

电位器调零a按下反转键a使用电位器在0~max范围内调节速度a按下停止键结束转动

TORQUEPRESSURE

bar

显示/液压驱动泵压力

EARTHPRESSURE

BACK/FRONTbar

显示/螺旋机前后端的压力

START/STOP

按键/开动和关闭螺旋轴的转动

REVERSE

按键/螺旋轴的转动反向

REVOLUTION0~max

电位计/调节螺旋机的转速0~max

闸门、伸缩/螺旋机

STROKEGATEmm

显示/螺旋机出料闸门的位置

GATE2START/STOP

按键/打开和关闭出料闸门

条件：

①过滤和冷却回路已经工作；②螺旋机油泵已经工作；③未使用急停功能。

GATE1START/STOP

按键/打开和关闭螺旋机进料闸门

TELESCOPERETURE/FORWARD

按键/螺旋机前后伸缩

1.3控制室控制盘/刀盘

名称

功能

条件/操作

刀盘驱动

REVOLUTIONSr/min

显示/刀盘转速

条件：

①过滤和冷却回路已经工作；②齿轮油泵已经工作；③1~3号刀盘驱动马达已经工作；④油脂润滑泵已经工作；⑤控制盘上调节操作已经启动。

步骤：

a把转速旋钮旋在预设位置1或2a把转向旋钮旋在预设位置左或右a电位器调零a按下启动键a使用电位器在范围内调节转速a按下停止开关停止刀盘转动

TORQUEPRESSUREbar

显示/刀盘驱动液压泵的压力

STEP1/STEP2

按键/预设第1级速度或第2级速度

LEFT/RIGIT

按键/预设左右旋转方向

START/STOP

按键/启动和停止刀盘旋转

SPEED0~max

电位器/在0~max范围内调节转速

CUTTERHEAD

OPERATION/SERVICE

旋转/转速刀盘控制的操作地点

超挖刀

RETRACT/EXTEND

按键/超挖刀伸出或回缩

步骤：

a在手动模式下，必须按下伸出和回缩键a在自动模式下，按照屏幕显示启动超挖刀

MANUAL/AUTOMATIC

按键/选择手动或自动模式

1.4控制室控制面板/土压显示

名称

功能

盾体内的土压力

EARTHPRESSURE1~5bar

显示/土仓内不同高度的土仓传感器所记录的土压力

1.5控制室控制面板/推进油缸

名称

功能

条件/步骤

推进油缸

ADVANCESPEED

mm/min，0~max

显示/推进油缸的前进速度；

电位器/在0~max范围内调节速度

PRESSUREGROUPA~E

bar，0~max

显示/A~E组推进油缸前进时的工作压力；

电位器/在0~max范围内调节压力组的工作压力

STROKEmm

显示/A~E组油缸伸出行程

ADVANCE

按键/选择掘进模式；

在掘进模式下，推进油缸单纯用于TBM的前进。

此操作通过控制室内的控制盘完成。

条件：

过滤和冷却回路已经工作；推进油缸的油泵已经工作；皮带机已经工作（皮带机已经运行，同时螺旋机的启动按钮闪烁）；刀盘要达到最小转速。

步骤：

电位器调零a按下前进按钮a使用电位器在0~max范围内调节推进油缸压力a使用电位器在0~max范围内调节推进油缸速度a按下停止键，停止掘进

STOP

按键/停止掘进模式下推力油缸的前进

SEGMENTPLACING

按键/选择管片安装模式；

在管片安装模式下，推进油缸用于管片的安装。

按下按钮后，管片安装的控制由控制室交给现场的管片安装操作台。

条件：

过滤和冷却回路已经工作；推进油缸的油泵已经工作；

步骤：

旋动管片安装器按钮a按下停止键，停止掘进。

1.6控制室控制盘/稳定器、密封油脂和盾体铰接油缸

名称

功能

条件/操作

稳定器

STABILIZER1/2

RETRACT/EXTEND

按键/稳定器1喝的回缩和伸出；

根据地质情况，伸出稳定器，防止掘进过程中盾体的滚动和减少盾体和振动。

条件：

过滤和冷却回路已经工作；辅助液压油泵已经工作；未使用急停功能。

主轴承密封油脂

SEALINGCOMPOUD

START/STOP

按键/打开和关闭主轴承的密封油脂

盾体内的辅助油缸

PRESSUREbar

显示/盾体铰接油缸内的压力

PULL/HOLD/RELEASE

旋转按钮/拖动盾尾，通过释放压力保持或拖动。

Thefunctionisonlypossibleduringadvanceuntilminimalormaximalmassofthecylinderisreached。

条件：

条件参见“推进油缸的伸出”。

步骤：

选择预设的开关位置

拉动/保持/释放

1.7控制室控制盘/泡沫设备

名称

功能

条件/操作

泡沫装置

AIRREGULATION

START/STOP

1-4/+/-

按键/用于在手动方式下调节空气和发泡剂

条件：

发泡剂和空气供应充分。

步骤：

按动预设的手动按钮a按下启动键1~4/空气调节a按下启动键1~4/发泡剂泵a调节喷头1~4的空气和发泡剂流量（当前流量显示在屏幕上）

LIQUIDPUMP

START/STOP

1-4/+/-

按键/用于在半自动方式下调节空气和发泡剂；

当拼环开始时，泡沫装置自动停止。

然后可被操作人员再次打开。

条件：

发泡剂和空气供应充分

步骤：

选择屏幕上的有关喷头1~4a按下半自动模式键a在屏幕上输入FER值（泡沫膨胀率）a启动拼环模式时，泡沫设备自动停止。

STOP

MANUAL

SEMT

AUTOMATIC

按键/用于在自动方式下调节空气和发泡剂。

自动机构根据掘进速度自动调节泡沫的注入量。

当掘进停止时，泡沫装置自动停止工作（例如拼环时）并在激活掘进模式后再次启动。

条件：

发泡剂和空气供应充分

步骤：

选择屏幕上的有关喷头1~4a按下自动模式键a在屏幕上输入泡沫注入量和产生量之间的比例a在屏幕上输入FER（泡沫膨胀率）和FIR值a泡沫设备的启动和停止与掘进速度有关

1.8控制室控制盘/膨润土

名称

功能

条件/操作

膨润土

START/STOP

按键/打开或者关闭膨润土泵，膨润土通过螺旋传送器进入土仓

条件：

罐中有足够的膨润土。

步骤：

将电位器调节到0的位置a按下启动键a通过旋钮控制器流量从0到最大a按下停止键停止膨润土的供应。

SPEED0~max

旋转电位器按钮，可以将流量控制从0~最大。

CONVEY

按键，打开膨润土搅拌器

1.9控制室密封油脂控制面板

名称

功能

条件/操作

盾尾密封油脂

START/STOP

按下键，打开或者关闭注脂泵

1.1—1.4

2.1—2.4

按键/选择前腔1中的1.1—1.4注脂管或者后腔2中的2.1—2.4注脂管

HAND/AUTOM

旋转旋钮/选择手动或者自动模式

手动模式：

通过润滑油脂密封盾尾

条件：

油脂桶是满的；有压缩空气供应到油脂桶上的油脂泵；旋钮处于中间位置。

步骤：

旋钮转到手动位置a按下启动按键a选择注脂点1.1—1.4向盾尾前、后腔注脂a按下停止键停止注脂泵

自动模式：

通过控制润滑油脂的压力和数量达到盾尾密封

条件：

与手动模式相同

步骤：

旋钮转到自动位置a按下启动键a按下停止键停止注脂泵。

2、现场遥控板

2.1安装器控制台

名称

功能

条件/操作

安装器控制板

CLAWOPEN

CLAWCLOSE

按下按键/松开或收紧安装器的安装头。

注意：

通过两边油缸的移动松开安装头。

条件：

过滤和冷却回路已经工作；已经在控制室打开管片拼装模式；辅助液压泵已经工作；未使用紧急停车功能。

PRESELECTIONJOYSTICK

RINGADJUSTER

ERECTORFORWARD

旋转开关/预设管片的调节和安装

ERECTORPUMP

START/STOP

按键/打开或者关闭安装器的液压泵

AUXILIARYHYDRAULICS

START/STOP

按键/打开或者关闭辅助液压系统

SEGMENT-FEEDER

UP/FORWARD

DOWN/RETRACT

按键/管片送进器的抬高、降低或者前进/后退

CONPLING

SEGMENT-FEEDER

PULL/RELEASE

拉紧或者送开管片送进器的连接装置

TILTBLUE/RED

安装头向红色或者蓝色一侧倾斜

TURNBLUE/RED

安装头向红色或者蓝色一侧倾斜

FORWARD/RETRACT

左边操纵杆/控制移动机架向前或者向后

ROTATIONBLUE/RED

左边操作杆/控制旋转机架向蓝色或者红色方向移动

TELESCOPEBLUE

EXTEND/RETRCT

右边操作杆/控制蓝色油缸伸长或回缩

TELESCOPERED

EXTEND/RETRCT

右边操作杆/控制红色油缸伸长或回缩

CLAWCLOSED

显示/当安装器的夹紧头夹紧时LED灯亮

EMERGENCYSTOP

紧急关闭卡抓/关闭安装器油泵