盾构机姿态控制与纠偏Word下载.docx
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刀盘中间与设计轴线间的垂足距离.盾尾偏差:
盾尾中间与设计轴线间的垂足距离.趋势:
指按照当前盾构偏差掘进,每掘进1m发生的偏差,单位mm/m.滚动角:
指盾构绕其轴线发生的动弹角度.仰俯角:
盾构轴线与水平面间的夫角.
2、盾构方向控制
通过调节分组油缸的推进力与油缸行程从而实现盾构的水平调向和垂直调向.分歧的盾构油缸分组分歧,分组的数量越多越利于调向.所有的油缸均自在的方式对调向最为有益.
方向控制要点:
(1)控制要点:
以盾尾地位为控制点
1例如在盾构通过富水岩层中,管片己上浮和扭转,是以须要提前对盾构头部姿势作出调整,普通情况下会通过人工测量反馈必定的上浮量,将垂直姿势适当的下调必定的比例,如上浮100mm时,需将全体姿势向下50mm.确保盾尾管片的姿势在控制轴线答应偏差范围内.
(2)调节量控制
普通情况下掘进调节量5mm/m以内较为合理,线性最好,特殊情况下,可根据线路的转弯半径提前进行调节.例如在左转时,进入转曲折线前,需提前向右边进行适当的偏移.是以主司机必须提前把握全部线路的走向和趋势,确保方向能够更加缓和的调整.
(3)趋势调节
趋势普通情况下不克不及太大,否则会形成急于纠偏的景象,大趋势变更由大方位变更而来.趋势要与管片银行量调整大小匹配,在管片能够调整的范围内进行调向.也就是要跟着管片方向进行调向.反之则容易使管片与盾尾卡死,绞接力及行程会增力口.
(4)油在工行程差
普通情况下油在工行程差不大于50mm,在特殊情况下油缸行程差值也不要大于60mm.
油缸行走的差值,直接反映了调向的快慢,例如右边的油在工行程比右边的行程多行走50mm,那么方向将向右边偏移,普通情况下调节的行走行程的差值不大于管片调形量,例如管片银行量为38mm,那么每环最大的调节行程差控制在38mm以内较为合适,否则过快的调向会形成卡盾景象
(5)铰接控制
对于主动式铰接来说,铰接基本处于自在的形态,切口及盾尾的姿势趋势决定了铰接的地位形态,普通来讲,如果切口和盾尾的地位形态控制的好的情况下,则铰接的地位形态也会比较理想,如果铰接地位偏离施工轴线较小,则不须要做刻意的调整,只须要使切口坚持在施工轴线附近进行推进,再控制好盾尾的姿势,则铰接也能够回到施工轴线的附近,但如果铰接偏离施工轴线比较大,则须要通过调整推进方法进行调整,普通我们采纳梯形推进的方法进行调整,即以靠近施工轴线的趋势推进一段距离,然后再以平行施工轴线的趋势推进一段距离,以此方法反复进行一段距离的推进后,则铰接的地位形态普通情况下可以在较短的距离内调整到施工轴线附近.
普通情况下铰接行程在其油缸总行程的中卫摆布以下,例如铰接油缸极限行程为140mm,普通情况下油缸进行控制在80mm以下较为合适,但是也不容易过小,控制在30mm以上.
(6)速度与调向的关系
掘进速度的快慢与调向也有直接的关系,在普通情况下,速度慢对调向更为有益,是以在调向困难时,必定要放慢掘进速度已确保方向可控,而且每掘进300-500mm的油在工行程,观察姿势的变更是否与调节的方向相分歧.如果行程差在增大而方向没有任何变更或向相反的方向挪动,那么需立即停机并将情况及时的反馈至相干人员进行测量核定.
3、影响盾构机姿势及隧道轴线的次要身分
在进行盾构法隧道施工中,因为盾构机是始终悬浮于原状土体以内的,整条隧道必须一次成型,不具有调整性.所以在施工中必须事先分析好一些影响施工的次要身分,从而确定响应的解决方案,以包管隧道的全体成型质量,其中对盾构机姿势及隧道轴线的影响又是最次要的身分,须要进行零碎地分析具体的解决.
次要包含以下几个方面:
(1)随地设计轴线的影响.
隧道的整体设计除了要满足地铁运转的使用请求之外,对于盾构法施工,还应在设计中充分考虑到盾构法施工的特点,发挥盾构法施工的利益,防止一些不须要的难点,以包管施工的顺利高效进行.对于既有的隧道轴线,应充分地对设计轴线进行零碎地分析研讨.对分歧的设计线型,确定具体的施工方案,次要包含:
在设计轴线的基础上,结合盾构法施工的特点拟定出一条指点施工的施工轴线;
确定小半径施工、穿越建构筑物及河流施工、穿越分歧地层施工等特殊工况的施工方案;
确定具体的测量检测方案;
确定轴线调整预案等.
(2)隧道穿越地层的地质情况的影响
盾构机在掘进中,所穿越的地层直接影响到盾构机及隧道的全体受力情况,特别是在两种分歧的地层之间进行掘进中,盾构机的受力情况更加复杂,给掘进中的姿势控制形成了较大的难度,所以在施工中,要对隧道穿越地层的地质情况进行零碎地分析,事先确定施工方案,以包管施工的顺利进行.
(3)隧道测量的影响
在隧道掘进过程中,测量的精确性、精确性及精确性是相当次要的,它直接觉得了盾构机的掘进方向,所以在施工中应包管测量的满有把握,并经常进行复测,并对现有测量成果进行及时调整,包管隧道轴线的精确性.对于管片上浮或扭转形成测量零碎出现成绩,此时主司机要密切留意油缸进程差值的变更和线路是否精确,在发现异常时及时反馈至相干人员对测量零碎进行校核,确保我们的“眼睛”是精确的.重庆5号线就是出现过因为管片上浮和扭转惹起的测量零碎误差成绩.
(4)隧道管片型式的影响
管片的分歧方式对隧道的掘进有着分歧的影响,目前国内普遍的管片设计方式是有两品种型即全部采取鍥行量一样的通用环和采取尺度环(直线环)、左转弯环、右转弯环的方式,普通设计方会出具隧道的全体管片排列图,但根据具体的施工情况会做出响应的调整,同时根据管片的分歧拼装方式(次要有通缝拼装和错缝拼装),也应确定响应的施工方案.
(5)地表建构筑物等的影响
隧道掘进过程中,地表的附着物(包含建构筑物及河流等)也会对盾构机及隧道的受力情况形成必定影响,须要进行具体分析,并确定响应的施工方案,包管隧道掘进的全体平安性及质量规范请求.
(6)设备方面的影响
隧道掘进过程中是否会出现小转弯半径是设备选型方面的一个关键,是以首先要在掘进前就确定设备最小的转弯半径值以确保能够顺利通过圆曲线段.
(7)刀具更换的方面的影响
普通情况下盾构设备的最小转弯半径曲线是请求在全盘是斤刀的情况下模拟的,是以在掘进前就要考虑刀具更换的地位确定响应的更换方案,己确保能够顺利的通过曲线段.
(8)铰接方式方面的影响
分歧型式的盾构机其具体的道理也是有一些微秒的不同,就土压平衡式盾构机而言,其区别次要表示在铰接型式上.我们晓得,此刻的盾构机次要存在两品种型的铰接型式,一种是以日本、法国等国家生产的盾构机为代表的,采取的是主动式铰接型式,俗称“死绞”,这类型式的铰接,普通设置在滚钩机的中段(我们称之为“支承环”),每组铰接油缸的液压回路是独立的,可以独立操纵,普通情况下是处在锁定形态的,盾构机的前后部分在铰接锁定形态下采取螺栓及销轴的机械连接,盾构机的前后部分不会发生绝对的活动,是一个固定的全体,就像没有铰接一样,只要在盾构机偏离轴线较大或处于小半径曲线的掘进中,才有须要打开铰接,但铰接的打开度须要提前计算打开角度,然后按计算值将铰接打开到所设定的角度后,讲铰接锁定,然后再进行推进.这类铰接型式在进行直线段隧道的掘进的施工中是比较有益的,操纵人员在施工中可以不必考虑铰接的姿势地位,盾构机的纠偏操纵也比较简单易行,在与轴线的偏差值不是特别大的情况下,可以非常无效的控制盾构机的姿势,盾构机在覆土内的运转也比较波动,基本不会发生较大的切口上浮及下沉,但在进行小半径曲线段施工的过程中,这类铰接型式就存在机动功能欠好,纠偏后果欠好等弊病,而且在盾构机与轴线偏差值较大的情况下,盾构机的纠偏会比较困难,而且会使盾构及管片局部受力,形成盾构机或者管片的损伤,影响管片的成环质量和工程的全体质量;
另一种是以德国生产的盾构机为代表的,采取的是主动式铰接型式,俗称“活铰”这类型式的铰接,普通设置在盾构机的前段与盾尾的连接处,魅族铰接油缸的液压回路是互相联通的,坚持有不异的油缸压力,在推进的过程中可以进行“放松”和“拉紧”的操纵,普通情况下处于“锁定”形态下,但其锁定形态与主动铰接的锁定有实在质上的区别,不是靠硬性机械连接,而是靠闭合液压回路的进出油路来起到锁定感化,每组铰接油缸的液压回路还是坚持互相连通,受外力较大的铰接油缸行程会响应的逐步伸长,受外力较小的铰接油缸行程会响应缩短,这类铰接型式,可以非常无效的起到呵护管片的感化,可以适应各种型式的掘进轴线请求,具有较高的机动性,比较适应较大的变坡和小半径隧道的施工工况,能够无效的包管管片的成环质量及隧道的全体质量,然而,因为盾尾始终处于游离形态,所以盾尾的姿势次要取决于管片的姿势,操纵手在进行盾构姿势调整中,只能对其切口的高程及平面进行调整,所以如果要将盾构机的姿势调整到理想的形态,就要综合考虑切口、铰接、盾尾和管片的绝对姿势与地位,对操纵手的综合素质有较高的请求,同时因为铰接部位的频繁活动,会形成铰接密封部件的较大磨损,很容易形成盾构机铰接部位密封件损坏和的漏水漏浆,影响掘进工作的正常进行.因为主动式铰接盾构机的姿势控制存在较高的技术请求,如果控制好的话会得到比较好的后果.
(9)其他方面的影响
在掘进中,影响盾构机姿势及隧道轴线控制的身分还很多,次要包含、地下水及地下不明物、隧道本身游离偏移等,都须要在具体施工中根据具体情况进行具体的分析解决.
二、姿势控制技术
1、滚动控制
(1)刀盘扭转方向
刀盘的转速次要由地层的软硬情况来确定,普通情况下硬岩采取高转速,是以滚动角变更也会很快,这时候要及时调整转向,每掘进必定的行程将进行刀盘的换向以确保滚动值在精确的范围内,分歧的地层滚动值变更快慢也分歧,其受到盾壳与地层间的摩擦力的影口向,普通情况下每一环都要进行几次换向,300-SOOmm须换向一次,滚动值普通控制在+-5mm/m以内,特殊情况下不要超出←10mm/m.同时在掘进过程中如果发生一边转向掘进较快时请留意刀具磨损的情况.
(2)管片采纳摆布交叉顺序
(3)调整两腰推进油缸,使其轴线与盾构轴线不服行,添加摩擦力
2、盾构上下倾斜与水平倾斜
(1)倾斜量应控制在2°
/o以内
滚动角控制在+-10mm/m以内,滚动角太大盾构不克不及坚持精确的姿势,影响管片的拼装质量.可翻转刀盘来减小.
(2)通过推进油缸的调整慢慢纠正盾构机切口地位的控制可以通过调节几个推进油缸区域推进压力的差值来进行调整,当两腰的推进压力基底细同时,盾构切口平面会坚持向前,若两腰的推进存在差值时,则盾构切口将发生调向的趋势,盾构方向左偏时,提高左边的油缸推力,盾构方向下偏时,提高下边的油缸推力,反之亦然.普通在进行直线段顶进过程中,应尽量使盾构机切口的地位坚持在施工轴线的,10mm~+10mm范围之间,在盾构机姿势欠好需进行纠偏时,可以适当放大切口地位范围,但也应尽量控制在施工轴线的,20mm~+20mm范围之间,最大不该超出30mm,以避免对盾构机的姿势形成进一步破坏;
在进行转弯或变坡段顶进的过程中,应才是前对切口偏移地位进行猜测算,并在推进的过程中适当调整各区推进油缸的推进压力差,以包管盾构机切口在推进的过程中始终坚持在施工轴线的答应偏差范围内,普通情况下,我们会将答应偏差范围向曲线的中间方向作适度的偏移,以包管盾构机能够较好的控制在施工轴线
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- 关 键 词:
- 盾构 姿态 控制 纠偏