【文章內容簡介】 控制模式和手動控制模式，詳見電氣系統(tǒng)介紹。該系統(tǒng)液壓原理圖：1067－501－008－00液壓泵泵出的液壓油通過濾清器100→電控流量控制閥（4個并聯(lián)，分別控制4個泵送缸）102，在自動模式時，該組流量控制閥由PLC控制；在手動模式時，可以通過操作面板上的流量旋鈕控制流量的變化，根據不同的工況進行注漿量的調整，此時應注意觀測注漿壓力的變化。油路的流向以泵1的為例，說明如下：液壓油通過電控流量控制閥102→手動換向閥（該換向閥為三位四通閥，常處于中位），通過系統(tǒng)中設置的三個液控換向閥分別控制泵送缸、進料缸、出料缸的動作并協(xié)調一致，即泵送缸伸出壓出注漿料時，進料閥門關閉，出料閥門打開；當活塞桿伸出到最大位置時，在差動閥的作用下，是三個液控換向閥換向并計數一次，即泵送缸回縮，進料閥門打開，出料閥門關閉。這樣往復運動，實現(xiàn)注漿料的泵送。當需要對該系統(tǒng)進行維修保養(yǎng)或更換閥門易損件時，必須處于手動位置，使活塞處于合適的位置進行維修保養(yǎng)或更換閥門易損件，確保安全。第十節(jié) 人艙系統(tǒng)介紹盾構機的人艙是雙室人艙，分1號壓力艙和2號壓力艙。1號壓力艙和外面相通，2號壓力艙和刀盤前方的土艙相通，1號壓力艙和2號壓力艙互通，各個通道均有手動開關的門隔開。通過門上安裝的玻璃可以方便的觀測1號壓力艙和2號壓力艙內的情況。其主要作用是當人員需要進出土艙時，進行增壓和減壓，使工作人員適應相應的環(huán)境，分為雙室的主要作用是為了應急和急救。壓力艙的最大工作壓力為3bar。系統(tǒng)圖1067－504－003－00人員艙由下列設備組成：1） 壓縮空氣進氣閥；2） 壓縮空氣排氣閥；3） 噴水控制閥；4） 壓力安全閥；5） 電話；6） 加熱器；7） 壓力表；8） 鐘表；9） 溫度計；10） 絕緣板凳；11） 照明及應急照明裝置；12） 記錄壓力計；可呼吸空氣由后配套的空壓機系統(tǒng)供給。系統(tǒng)中為了確保人員安全，在1號和2號壓力艙內各個系統(tǒng)的控制均為雙向控制，即無論艙內外均可以控制。在2號壓力艙內還可以控制土艙內的壓力。該系統(tǒng)的配置是符合安全規(guī)定的，可以確保進入壓力艙內的人員的安全需要。第十一節(jié) 冷卻系統(tǒng)學習總結S－195盾構機的冷卻系統(tǒng)，海瑞克公司主要針對液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量較大，在廣州S－179盾構機的基礎上進行了改進，分為開式和閉式水冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)圖1067－503－001－00在盾構機的3號拖車上裝備一個帶有40米水管的水管卷筒321，要求的進水量為30m3/h，進水溫度為25℃，最大進水壓力為16bar，最小進水壓力為8bar，海瑞克公司只所以考慮8bar以上的進水壓力，主要是考慮冷卻水對設備進行冷卻后，回水可以在高壓力下自動排除隧道。在施工現(xiàn)場可以適當減小進水壓力，保證進水壓力在2bar以上即可，但對于回水則需要在回水管路內增加增壓泵進行排水。此處設置有水系統(tǒng)流量和壓力的檢測系統(tǒng)，設報警位和停止位，停止位和盾構機的掘進有聯(lián)鎖關系，保證設備運轉安全。冷卻水在3號拖車上，首先通過冷卻器315對閉式冷卻系統(tǒng)中的介質（加防凍液的軟水）進行冷卻，冷卻能力為進水溫度25℃，℃，℃，排出溫度為27℃。然后通過安裝在3號拖車上的冷卻器對液壓系統(tǒng)的液壓油進行冷卻，℃，℃。在管路系統(tǒng)中裝有溫度表，可以對系統(tǒng)的溫度進行觀測。液壓油冷卻系統(tǒng)的冷卻器的出水，分為兩路：，通過壓力開關205對水泵201進行保護，在設備橋處向泡沫系統(tǒng)供水（參見圖1067－503－006－00，系統(tǒng)分析見泡沫系統(tǒng)學習總結），在盾殼處向刀盤內供水（參見圖1067－503－006－00，系統(tǒng)分析見泡沫系統(tǒng)學習總結）和人艙內供水（參見圖1067－504－003－00，系統(tǒng)分析見人艙系統(tǒng)學習總結），最后多余的水進入安裝在盾殼底部的氣動隔膜水泵1的入口，混同污水一起直接排出洞外；另一路通過一個單向閥209將多余的水送到回水卷筒并排出洞外，該回路中接有供泡沫系統(tǒng)的用水（參見圖1067－503－006－00，系統(tǒng)分析見泡沫系統(tǒng)學習總結）。冷卻媒體冷卻系統(tǒng)中的冷卻介質為加加防凍液的軟水，主要作用是加強系統(tǒng)的冷卻效果，防止水垢及生銹。在3號拖車上安裝有一個冷卻介質罐（并裝有液位檢測開關），（管路中裝有一個壓力開關311對泵310進行保護），3號拖車上冷卻兩臺55KW的空壓機和兩臺主開關柜，1號拖車上對盾構機控制室進行冷卻，在盾殼內通過冷卻器對齒輪油進行冷卻，并對8個液壓馬達的殼體進行冷卻，在8個液壓馬達上分別裝有溫控開關7，當液壓馬達的殼體溫度超過80℃時，通過PLC和盾構機操作系統(tǒng)的聯(lián)鎖，停止掘進作業(yè)，保護設備安全。S－195盾構機在冷卻系統(tǒng)方面的改進主要體現(xiàn)在這個方面，通過采用閉式冷卻系統(tǒng)的冷卻，可防止進水不潔對整個冷卻系統(tǒng)的污染，減少污染。對控制溫度的提高較為有利，避免因液壓系統(tǒng)的發(fā)熱而造成工作環(huán)境溫度的提高。本系統(tǒng)的缺點在于對于進水的控制，因設備停止運轉時，洞外的供水無法在設備上進行控制，如果發(fā)生較長時間的停機，需要通知洞外停止供水，重新工作時，再通知洞外供水，否則將造成水資源的浪費，在施工過程中管理上要加強聯(lián)系。第十二節(jié) 泡沫注入系統(tǒng)為了改善渣土的流動性，在掘進時需要加注泡沫，泡沫的添加量依據地質情況而定，一般控制在3％左右。刀盤上布置有8個注入點，隔板上布置有4個注入口，螺旋輸送機上布置有6個注入口。泡沫注入系統(tǒng)的主要組成部件有：1） 發(fā)泡劑、水混和比例控制部分；2） 混合液流量控制部分；3） 壓縮空氣流量控制部分；4） 泡沫發(fā)生器；5） 泡沫注入壓力檢測部分?？刂颇Ｊ接腥N：手動、半自動、自動。一般在盾構機施工過程中采用自動控制模式（詳見電氣總結：泡沫系統(tǒng)）。系統(tǒng)原理圖：1067－503－006－00容量為1m3的泡沫罐裝在3號拖車上，流量為5－300L/h，壓力為9bar，最大溢流壓力為14bar，該電機的控制通過流量傳感器312和水流量進行聯(lián)鎖，根據水的初始注入量由PLC控制泡沫的添加量，泡沫添加量的比例由PLC面板設定，一定比例的泡沫混合液在此形成，流量為133L/min，壓力為8bar。泡沫混合液通過管道輸送到盾殼內，分成4路與4路壓縮空氣進行混合，在泡沫發(fā)生器內形成泡沫，注入相應的泡沫注入點。泡沫混合液和壓縮空氣（參見圖：1067－504－001－00）的流量，由流量傳感器進行檢測，PLC控制電控閥門的開度，得到最佳的混合比例。泡沫發(fā)生器出來的泡沫壓力由壓力傳感器進行檢測，反饋到PLC，使泡沫的注入壓力低于設定的水土壓力。如果不需要注入泡沫，而僅需要注入水，可以有兩種方式：一是在控制室直接操作，但需要將泡沫的添加量設定為0；二是在盾殼內打開閥門22。膨潤土的注入方式（參見圖：1067－503－007－00）同在盾殼內注水。第十三節(jié) 膨潤土注入系統(tǒng)盾構機在施工過程中添加膨潤土，其作用與添加泡沫劑相似，添加的量根據地質情況而定。原則是保證在螺旋輸送機的出口處，渣土的流動性較好。系統(tǒng)原理圖：1067－503－007－00膨潤土經現(xiàn)場攪拌后通過運輸小車至后配套的平臺，再經輸送泵轉運到安裝在拖車2上的膨潤土罐中，可以向罐中注入水和壓縮空氣，以得到合適的膨潤土混合液。膨潤土罐內安裝有最高和最低液位顯示的液位開關。膨潤土通過一臺30KW的泵201進行泵送，管路中安裝有壓力和流量傳感器進行監(jiān)控。膨潤土的注入點同泡沫系統(tǒng)（參見圖：1067－503－006－00）第十四節(jié) 壓縮空氣系統(tǒng)系統(tǒng)圖：1067－504－001－00盾構機施工過程中需要的壓縮空氣是由安裝在3號拖車上的兩臺空壓機315提供的（施工中使用一臺），功率為55KW，壓力為8bar。壓縮空氣通過油水分離器31316后，分兩路供風：一路供盾構機上的氣動元件工作，另一路供給土艙中，實現(xiàn)盾構施工的氣體保壓，多余的壓縮空氣進入容量為1m3的儲氣罐301中。供氣動元件用風：在4號拖車上供水管卷筒的剎車使用；2號拖車上供盾尾密封油脂泵（見圖：1067－502－002－00）和主軸承、螺旋輸送機軸承潤滑油脂泵（見圖1067－502－004－00）使用，以及向膨潤土罐供風使用；盾殼內向人艙（見圖：1067－501－003－00）內供風和向泡沫系統(tǒng)（見圖：1067－503－006－00）內供風使用，向盾尾鉸接密封的緊急密封充氣，以及供盾尾密封和泡沫注入系統(tǒng)中的氣動閥門使用；并可以直接向土艙內供風。第十五節(jié) 土壓平衡施工技術培訓總結2001年10月15日，. Ulrich Rehm先生進行了盾構機的適用地質情況進行了培訓，并針對南京的地質情況講解了操作中的注意事項。1． 盾構機穿越玄武湖1） 首先應該保證在通過玄武湖時，采用EPB模式進行推進，使開挖艙內充滿渣土，減小水進入開挖艙的可能性，為防止在螺旋輸送機后閘門處發(fā)生噴涌現(xiàn)象，將螺旋輸送機后閘門的開度為≤1/2，同時要關注出渣情況，如渣土內有水涌出，進一步縮小螺旋輸送機后閘門的開度，直至完全關閉，停止盾構機推進。2） 在盾構機進入玄武湖推進區(qū)段前2－3個循環(huán)，停止推進，對盾構機進行全面的維修保養(yǎng)，特別是詳細檢查刀具的情況，必要時更換刀具。保證盾構機進入玄武湖區(qū)段后的設備狀態(tài)，減少在本區(qū)間進入刀盤的可能性。3） 對于開挖艙內的壓力，要控制好壓力的平衡，壓力的調整通過調節(jié)推進油缸的壓力和螺旋輸送機后閘門的開度來實現(xiàn)。在推進工況時，開挖艙內的壓力要大于水土壓力的0－20％；在停止推進時，要小于水土壓力的10％。4） 盾構機在推進時，要求渣土具有良好的流塑性，并要求在螺旋輸送機內部具有土塞效應，所以要在推進的同時，注入高強度的泡沫或膨潤土，以改善渣土的性能和減小水的滲透系數。在正常推進時，以注入高強度的泡沫為宜，注入量應不大于40％，否則易造成泡沫滲入土層中，使得土層的密度變小，使地表隆起；此時不宜采用膨潤土，因采用膨潤土易造成渣土的流動性變大，易造成噴涌現(xiàn)象。5） 如果在通過本區(qū)段時必須停機檢查，應按以下步驟執(zhí)行：a、 保證以EPB模式推進；b、 在停機前1－2循環(huán)開始注入膨潤土，此時不宜采用高強度泡沫（壽命較短，只有2－3小時），而應注入膨潤土（壽命較長，為4－7小時）。膨潤土的注入量為30％以下。c、 向刀盤內充壓縮空氣，排出部分渣土，留出刀盤檢查的必要空間。6） 在緊急情況下（進入的水量很大；地層的穩(wěn)定性很差），需要在刀盤前方注漿加固。采用的方法為：a、 安裝超前鉆機（此時不能進行管片的拼裝工作，也就意味著停止盾構機推進），進行超前預注漿；b、 在玄武湖的水面上，進行超前地質加固。綜述：根據本區(qū)段的地質情況、隧道斷面等來看，盾構機通過的危險性不大。1） 本區(qū)段的地層為粘土，透水性較?。?） 土層的覆蓋厚度較大，在盾構機直徑的1－2倍之間；3） 刀盤的開口率較小，對于穩(wěn)定掌子面的穩(wěn)定效果比較好；4） 開挖直徑較小，對于拱頂的穩(wěn)定效果比較好（拱形效應）；5） 使用高強度的泡沫，能有效地改善渣土的性能和減小透水性；6） 重要的是：要時刻關注螺旋輸送機的出渣情況；7） 對于通過本區(qū)段的推進速度越快越好，為6－7cm/min，沒有降低推進速度的必要。2． 盾構機穿越玄武湖隧道盾構機在通過玄武湖隧道時，首先要確保通過的斷面內沒有鋼筋混凝土的樁基，對于盾構機來說，遇到這種情況是無法依靠自身的能力通過的。盾構機在通過時，可以采用注漿的方式進行地層加固：a、 在機器上通過超前鉆機進行超前注漿；b、 在玄武湖隧道內進行地層預加固。我方提問：因為此處的覆蓋層很薄，盾構機隧道頂部距離玄武湖隧道底部只有1米，即盾構機在此處會發(fā)生上浮現(xiàn)象，通過什么辦法防止盾構機上??？. Ulrich Rehm先生感到驚奇（問：為什么要上??？——我們原來對該問題的理解上是否存在問題）。隨即進行了計算，（按水密度進行計算：是否合適？），由此判斷盾構機沒有上浮的可能性。并且進一步解釋，因為盾構機的開挖斷面很小，開挖面具有良好的拱形效應，即使不注漿，隧道的沉降量也不會很大。同時提醒我方注意在推進時，開挖艙的壓力應適當大于水土壓力，在通過玄武湖隧道時，稍微隆起要優(yōu)于沉降（針對隧道建筑來說）。提醒注意：對于盾構機施工，刀盤前的問題一般很少出現(xiàn)，對于管片的背部注漿要引起高度注意，一般的施工問題都出現(xiàn)在該部位。3． 盾構機穿越古城墻盾構機穿越古城墻時，為防止有木質樁基進入隧道開挖斷面，對于盾構機本身通過沒有問題，但要注意對古城墻的影響，采取的辦法是：1） 對本區(qū)段進行注漿加固；2） 仔細測量古城墻或其他建筑物的沉降量。4． 盾構機處理漂石盾構機的刀具布置具有處理漂石的功能，有一定的破碎能力，通過刀盤開口的碎石可以順利的進行排渣。無法破碎的因地層較軟，可以通過擠壓作用順利通過。第二章 電器培訓總結第一節(jié) 刀盤驅動系統(tǒng)刀盤驅動系統(tǒng)是盾構機掘進的主要動力，刀