宁波地铁TM634PMX盾构机技术培训资料

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1、 小松盾构机介绍小松（中国）投资有限公司用于中国各地地铁建设的土压平衡盾构机土压平衡盾构机是小松地下建机在中国大陆地区应用的主要设备，活跃于全国各地的地铁建设中。左图（上）：直径6.34m设备对应华东地区软土地质。左图（中）：直径6.25m、配备滚刀的设备对应华南地区硬岩地质。刀盘上根据地质在滚刀和先行刀之间更换使用。左图（下）：对应北京等砂土地层的复合型刀盘设备，该设备可以在刀盘上根据地质在滚刀和先行刀之间更换使用。用于地铁建设的盾构机设备在中国累计销量已逾120台。小松地下建机制造业绩宁波轨道交通盾构施工人员培训方案一、培训目的 二、培训目标 1、通过培训使盾构施工管理人员熟悉宁波轨道交通

2、标准化建设及精细化施工管理。2、通过培训使盾构施工作业人员了解盾构机设备结构及运行的工作原理，掌握盾构机设备操作规程。3、通过培训使盾构施工作业人员掌握盾构机设备状态监测与故障诊断以及设备维护保养方法。4、通过培训使盾构施工作业人员掌握宁波地区特殊地质情况下盾构掘进、盾构管片精细化拼装及同步注浆技术要领。（二）施工设备 1、盾构机设备关键系统的原理及使用。结合1、2号线盾构机使用的经验，详细阐述宁波轨道交通施工盾构机独有的、创新的、关键的八大系统的原理及使用方法（螺旋机、同步注浆、同步注浆称重、皮带机称重、盾尾间隙自动测量、管片自动排版、二次注浆、超前钻探及注浆）。主要培训对象施工单位作业人员

3、。宁波地铁技术要求宁波地铁公司对盾构机的技术要求1、具有方便增加盾构机重量的装置及措施。通过配重降低盾构机上浮现象，保证隧道轴线的正确，管片不错台、不破碎。2、皮带机变频驱动及渣土称重系统。土压管理除了通过土压计外，还需通过排土量进行，特别是在掘进不正常的状态下。3、同步注浆注入量称重系统。控制地面沉降，管片上浮，管片最后的成型质量及长期稳定的运行是关键。4、标准配置2次注浆系统，且注浆量要进入盾构机数据管理系统。通过二次补浆，控制地面沉降，管片上浮，管片最后的成型质量是关键。5、盾尾间隙测量系统要连续测量采样，具有高可靠性。能更好的控制盾构机姿态，轴线的纠偏，提高管片的拼装质量。6、测量系统

4、具有管片选型自动排版系统，具有与计划轴线偏离的施工目标线偏。对隧道的轴线及最后成型质量有提高的作用。7、盾构机PLC软件内的点码地址开放，便于数据采集。能对施工过程及相类似地质施工进行监控、掘进参数的修改及指导。盾构机设备系统的原理及使用1、整机主要参数及配置2、刀盘3、土仓胸板4、超前注浆钻探口及径向注入口5、刀盘驱动6、推进系统7、主动铰接系统8、有轴式螺旋机9、拼装机10、人行闸及保压系统11、管片运输系统12、皮带机（具有称重）13、同步注浆系统（具有称重）14、盾尾油脂注入系统15、泡沫、加泥系统16、二次注浆系统17、盾尾间隙测量系统18、测量系统19、管片自动排版系统20、油浸式

5、变压器及功率补偿器21、盾构机操作室22、故障自我诊断功能23、盾构机分块及重量24、加泥式土压平衡盾构机基本原理适应地质：粘土、粉砂、中粗砂、砾砂等软土层，单轴抗压强度为5MPa的加固区或风化岩。适合华东及类似地层驱动功率：550kW整机总长：76.105m 总重：480t主机长度：9.055m 总重：333t最大速度：80mm/min最大推力：40018kN额定扭矩：6434kNm铰接形式：主动铰接盾构机外径：6340mm刀盘开口率：44%1、整机主要参数及配置1-1、整机布置驾驶室油脂桶泡沫装置电控柜变压器电缆浆液装置加泥装置油箱油泵水箱水泵空压机储气桶二次注浆设备二次通风储风筒水管支架

6、皮带机主机皮带机出土口（61m）考虑盾构机上浮现象，整机增加了重量，重333吨左右，刀盘重30T。相比以前华东用的盾构机重量增加了30多T，盾构机重心前移。并预留了安装20吨以上配重的空间。1-2、主机配置刀盘开口率44%耐磨钢板中心轴驱动推进油缸土压传感器拼装机闸门皮带机螺旋机盾尾刷变频减速机铰接油缸径向注入口超前注入口仿形刀注入口（6个）土压传感器驱动马达人行闸人行门拼装机托轮拼装机挡轮同步注浆口盾尾油脂口外置式同步注浆管超前注入口超前注入口注入口注入口管片推力分配增重控制总推力针对盾构机上浮的措施：即如何使得盾构机受一个向下的分力来克服浮力管片加强上超量，是盾构受一个向下反作用力管片贴传

7、力衬垫，加强管片自己缓冲，减少破碎加强同步注浆以及二次注浆，靠注浆稳住管片。上部千斤顶加大推力，下部减小推力开启向下铰接，加大盾构向下趋势。增加盾构机重量或配重，是最直接的在垂直方向克服浮力的方法。根据小松以前盾构机的重量，经验至少增重30ton。适当减小土压，放慢推进速度。控制上浮措施利弊分析管片上超以及贴片措施利：管片上超加大盾构向下趋势，在提供向下分力效果比较 明显；贴片增加了管片接触面的缓冲，减小了管片破碎；弊：力的作用力与反作用力，推进油缸给管片一个向上分力 ，导致管片径向错台，另外管片被上推，在推进过程中上超被吞噬，贴片给管片环缝漏水增加了可能；管片上超要控制上超量，防止管片破碎以

8、及无漏水为评价标准。推力分配措施 增加上下区域推力差，开启下铰接的目的就是将盾构机按着头往下推。利：稳住盾构及刀盘部向下的趋势，配合管片上超向下趋势，弊：上下压力差增加了管片错台的可能，根据经验上下力差基本在700ton左右，所以，下部推力都在100ton以下，导致下部管片被盾尾拖出，下部管片环缝加大。开启铰接相当于超挖，增加了沉降的风险，增加了同步注浆量。在控制上浮的措施中，控制推力差是手段，在上浮趋势控制住以后，推力差的减小对管片质量的保证是必要条件。盾构机增重或配重措施利：最直接的力学方式，形成的是内力控制，对外部管片以及施工无直接影响；弊：配重占用盾构机维修空间，安放不合理增加了盾构机

9、管线破损的风险。目前增加盾构机重量配重是最有效控制盾构机上浮的措施，用来克服力学平衡的临界点。根据小松盾构机在国内、特别是华东地区施工的业绩及经验，以目前重量约295Ton盾构机施工，可能个别工程地质会发生盾构机上浮的现象，同时考虑到在软土地层中施工，盾构机的重量也不能过重，因此确定盾构机增重30吨左右，现在主机重333吨。另外考虑到在特殊地层中施工产生上浮的现象，因此在盾构机内部设置配重的位置，配重20吨。控制上浮措施利弊分析1-3、配重布置及钢板尺寸图前胴中胴配重配重配重配重加泥泡沫注入口要要保持畅通1-4、刀盘、土仓始发前检查调试时候仿形刀到位置以及漏油情况重点关注土仓螺旋机部位加泥注入

10、口紧急状态下使用，保持通畅4个土仓土压传感器区间结束之后必须进行0-Max量程整定保证集中润滑油脂从内外周唇形密封处挤出，保证出油畅通 所有螺栓扭矩确认，参照小松螺栓扭矩表掘进中刀盘旋转的时候经常倾听刀具切削的声音，关注土仓胸板温度油脂润滑关键 掘进的时候观察集中润滑分配阀工作情况，确保油脂量每天听听电机减速箱和齿轮油循环泵的声音，摸一摸电机的温度，齿轮油滤芯勤更换，有异常立刻停机检查确认集中润滑泵的工作情况，源压情况，防止在不能停机的状况下由于集中润滑泵故障导致停工。气动三联件保养决定集中润滑泵以及盾尾油脂泵的寿命，箭头所指处必须加润滑油，进行油雾润滑气缸每天进行放水1-5、掘进中盾构机关键

11、部位注意日常检查日常维护的重点是保证刀盘上各个注入口畅通，严格控制刀盘扭矩与转速，监控减速电机及刀盘密封温度防止刀盘结泥饼，保证刀具磨耗正常。土仓内外周温度要每天确认，消除堵仓风险膨润土注入口以及配管，保证畅通1-6、中心回转部日常检查超挖刀流量仪，请勿调节旋钮齿轮油冷却器液压油疏通刀盘泡沫管路用快速接口中心回转确保每周都要手动注脂面板式刀盘，开口率44%，刀盘直径：6340mm ，刀盘厚：475mm，注入口：4个泡沫+2个加泥 (单管单泵)，切削刀：78把 ，周边刮刀：12把，焊接先行刀：A型66把，B型12把，周边保径刀：4把，中心鱼尾刀：1把，仿形刀：2把2、刀盘鱼尾刀耐磨钢板刮刀双刃保

12、径刀加泥、泡沫注入口仿形刀切削刀先行刀（B）先行刀（A）刮刀 主切削刀2-1、刀具及轨迹布置 先行刀A 先行刀B 双刃保径刀2-2、配置破桩先行刀的刀具布置固定搅拌棒2个回转搅拌棒6个2-3、搅拌棒布置212-5、可换式刀盘泡沫、加泥注入口，5个（单管单泵）2-4、仿形刀：2把，可同时使用；功率：11kW；超挖125mm。独立油箱。仿形刀伸缩油缸 采用单独油箱 在第一节台车上(1)、可换式土压计4个 (2)、加泥泡沫注入口4个(3)、土仓中部冲洗口2个 (4)、螺旋机上部注入口1个(5)、8个可摆动的超前注入口3、土仓胸板1、前壳体上设置了16个2寸的固定超前注浆口，在土仓胸板上设置了8个可摆

13、动、2个固定的2寸的超前注浆、勘探口。2、前壳体（靠近铰接密封处）外周设置了10个固定径向注入口，可以对壳体外周加注膨润土及减磨材料，以减少土体对壳体的摩擦力。4、超前注浆钻探口 及径向注入口10个1 1/2B径向注入口10个1 1/2B径向注入口16个2B超前注入口超前注浆加固图 5、刀盘驱动变频电机驱动，功率：55kW10转速：0.251.3rpm（5档）额定扭矩：6434kNm 脱困扭矩：7721kNm主轴承直径：3600mm主轴承设计计算寿命：10000h密封形式：机械迷宫密封+1道唇形（4唇齿）密封+3道MY形密封耐压：设计压力1.1MPa，工作压力0.8MPa55kW10变频电机

14、55kW10变频电机行星减速机回转中心轴刀盘驱动部（含大轴承及密封）人行闸门中心注入冲洗口01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0000.000.250.500.751.001.251.50刀盘扭矩:kN-m刀盘旋转速度:rpm刀盘扭矩(100%)刀盘扭矩(120%)5-1刀盘驱动扭矩转速输出特性图频率20 Hz35 Hz50 Hz605Hz80 Hz转速0.25 rpm0.5 rpm0.8 rpm1.1rpm1.3 rpm力矩100%6434 kN-m=25.36434 kN-m=25.36434 kN-m=25.35661 kN-m=22.24021

15、kN-m=15.8120%7721 kN-m=30.37721 kN-m=30.37721 kN-m=30.36433 kN-m=26.74825 kN-m=19转速0.250.8rpm额定扭矩6434KNm转速0.250.8rpm最大扭矩7721KNm最大转速1.3rpm额定扭矩4021KNm最大转速1.3rpm最大扭矩4825KNm55kW10刀盘驱动扭矩转速输出特性图转速0.31.0rpm最大扭矩9000KNm转速0.31.0rpm额度扭矩9000KNm最大转速0.32.2rpm最大扭矩4013KNm额度转速0.32.2rpm最大扭矩3344KNm频率11.3Hz26 Hz37 Hz49

16、Hz64 Hz83Hz转速0.3rpm0.7 rpm1.0 rpm1.3 rpm1.7 rpm2.2rpm力矩100%7500 kN-m=28.57500 kN-m=28.57500 kN-m=28.55662 kN-m=21.54337 kN-m=16.53344kN-m=12.7120%9000 kN-m=34.29000 kN-m=34.29000 kN-m=34.26794 kN-m=25.85204 kN-m=19.84013kN-m=15.275kW105-2、变频电机驱动方式的优势5-3、刀盘驱动大轴承 润滑(1)(1)、齿轮油低位报警、齿轮油低位报警(2)(2)、齿轮油滤清器堵

17、塞报警、齿轮油滤清器堵塞报警(3)(3)、配置冷却回路、配置冷却回路水冷却器滤清器液位开关油池气动泵电动泵刀盘密封处螺旋机驱动密封处1#螺旋机闸门处5-4、集中润滑系统 泵出口具有高压报警，刀盘密封具有低压报警。油脂桶低位报警泵出口具有高压报警，刀盘密封具有低压报警。油脂桶低位报警压力传感器No.2台車(右)5-5、刀盘驱动日常检查电机静止时观察口可见齿轮油油位，每个区间都需更换齿轮油电机轴承每个区间补充2#锂基脂电机接线牢固，保证相间电阻平衡，接线盒防水到位散热风扇以及散热片请保持清洁每个区间结束都要更换刀盘减速箱齿轮油，每掘进3km检查齿轮箱，判断主驱动情况呼吸口安装到位，防止异物进入齿轮

18、箱，产生大故障 减速机以及大齿轮箱油品检测和更换是维保的重中之重重要！水冷电机保证冷取水到位，冷却水流量计显示正常电机若浸水，则需要将电机轴承内部乳化油脂清理干净之后，补充新油脂CH驱动变频器要常做除尘工作，保证面板干净，以防灰尘产生静电损伤电路板原件安装好面板之后才能通电不得随意更改面板参数切断电源，过15分钟以上，确认充电灯熄灭，以防触电变频器要注意防水，防止金属等物品进入面板电源进线接入变频器输出端会引起变频器爆炸 注意事项5-6、变频器日常检查变频器发热量大，变频器风扇给变频器降温，风扇损坏将导致变频器无法工作或者损坏，根据经验每个区间必须对变频器风扇进行保养风扇转子风扇定子轴承加注黄

19、油变频器故障停机，面板上会显示故障代码，可参照变频器手册来作为初步故障判断(1)功率：90KW，低速7.5kW(2)推进速度：08.0cm/min (3)总推力：1819kN22 个40018kN(4)油缸行程：2150mm(5)分区：4个（上5、下7、左5、右5）(6)上下左右4个行程传感器低速推进按钮6、推进系统7、主动铰接系统(1)功率：30KW(2)总推力：2883kN1234596kN(3)铰接角度：垂直1/水平1.5(4)上下左右4个外置式行程传感器(5)1道中空凸型铰接密封（天然橡胶）(6)密封设计试验耐压：1MPa推进油缸22根推进油缸撑靴铰接油缸12根推进油缸与铰接油缸的布置

20、主机150m转弯半径整机250m转弯半径有轴伸缩式螺旋机，设置3个加泥、泡沫注入口2个土仓闸门螺旋机前检查口（液压油缸开闭）8、有轴式 螺旋机功率：180kW最大扭矩：71.8kNm最大转速：26.7rpm输送能力：270m3/h外径711.26mm叶片直径螺距：650mmP600mm伸缩行程：1000mm通过粒径：225mm400mm前后配置2个土压传感器螺旋机正常工作（缩）状态螺旋机排堵（伸）状态螺旋机正常工作（缩）状态，土仓闸门打开。螺旋机上方注入口2道土闸门前筒体焊有耐磨钢板，叶片上堆有硬质合金条注意：螺旋机开观察窗检查时候确保螺杆收回，前闸门关闭，防止土仓泥砂回流造成重大事故。确认操

21、作屏幕上螺旋机系统各个信号，若有异常及时去对应位置判断故障。正常掘进，螺旋机全缩，前左右闸门全开SC测速开关螺旋机日常检查说明SC伸缩油缸“伸”状态确保限位传感器及导杆润滑提醒：每周检查齿轮油油位，观察齿轮油油品，每个区间至少做一次油品检测，更换一次齿轮油SC测速开关螺旋机马达壳体泄油缓冲，切勿更改此油管位置掘进时候确保螺旋机驱动以及闸门伸缩系统油脂润滑到位，用手摸一摸螺旋机螺杆以及驱动部位的抖动情况，若有异常立刻停机确认，以防螺旋机大故障停机注意：螺旋机紧急闸门在砂层与有喷涌地层要确认到位，以防紧急情况下无法关断闸门重要！SC伸缩油缸全缩状态 9、拼装机（1）旋转功率：与螺旋机共用（2）6个

22、自由度（3）回转角度：左右210度（4）无级调速：最大 1.5rpm（5）回转扭矩：280kNm （6）油缸功率：11KW （7）平移行程：1000mm；平移力：22.6tf （8）提升行程：700mm；提升力：22tf管片前后摆动及支撑油缸管片平移油缸管片拼装机头部管片左右摆动油缸管片回转油缸提升油缸拼装机挡轮托轮回转液压马达提升导杆1、拼装机机械手控制信号采用无线蓝牙技术，将原来20芯控制电缆改成只要5芯动力线，电磁阀24V驱动，减少了故障。2、将遥控器改进城世界一流的HBC品牌，确保无线控制的信号稳定可靠。平移导杆马达螺栓每半月需要复紧一遍，传动齿和回转大齿圈啮合确认电缆确认张紧度，保证

23、收送顺畅，半月加一次凡士林保证滑动导杆清洁，每周需要油脂润滑滤芯勤检查，液压油清洁是关键装机日常检查（1）回转环上油管、电缆绑扎牢固，防止扯断电箱做好防水重点防水接头油箱压力每天看看，0.20.3MPa卷筒拆线后严禁逆转档轮轴承每周都要加黄油ER大臂伸缩每周需要注脂润滑托轮与大回转环之间2mm间隙回转环针轮必须保持干净，尤其在漏浆工况下，防止马达齿轮及针轮磨损注意：有危险请按急停注意：齿轮泵严禁吸空，保证油箱压力回油滤芯指示常看看回转环保证清洁靴撑上油嘴要定期注脂润滑，防止销子生锈卡死拼装机回转限齿面安装要与回转环平行，限位有效确认拼装机日常检查（2）禁止：拼装机回转时候切勿进出工作平台盾体1

24、0、人行闸及保压系统双舱人行闸安装在盾构机上部人行闸保压装置安装位置：盾构机上部舱室数量：1个主舱+1个副舱舱室容量：5.6m3（主舱）+2m3（副舱）舱门数量：4个工作压力：0.45MPa人行舱（主舱室2）人行舱（主舱室1）人行舱（主舱室3）土仓舱门人行舱（副舱室）主舱副舱舱门副舱舱门主舱舱门1、行走：采用单、双轨梁形式，齿轮齿条行走。行驶速度10m/min，行走功率2.2kW32、起吊：采用油缸+钢丝绳+滑轮形式 双轨梁：起重量63kN；起吊高度2m；起吊 速度2.4m/min；单轨梁：起重量50kN；起吊高度2m；起吊速度2.4m/min；11、管片运输装置禁止：禁止：当电瓶车当电瓶车进

25、入时候，该区进入时候，该区域（电机车通道）域（电机车通道）严禁站人，关闭严禁站人，关闭电控柜柜门电控柜柜门单双梁齿条、葫芦链条要加黄油润滑，葫芦和行走电机减速箱每周都要检查齿轮油油位，电箱要防水保护皮带机从动端轴承每周都要手动注油脂润滑双梁卷筒电缆保持顺畅双梁空间日常检查防撞框是溜车安全的保证保证拼装机旋转和双梁行走连锁限位有效单、双梁轨道涂油脂润滑，减少齿轮、齿条磨损禁止：禁止：管片吊运拼管片吊运拼装过程中，除操作手装过程中，除操作手外，其他人员禁入外，其他人员禁入X12、皮带机（具有称重装置）（1）变频电机驱动（2）功率：37kW（3）带宽：800mm（4）带速：170m/min（5）输送

26、能力：500m3/h（6）总长：约60m（7）皮带机倾斜段角度9皮带机采用变频驱动，带速可调，确保启动为柔性启动，减少了冲击，增加了驱动链条等传动部件的寿命。皮带机称重装置测速仪称重传感器皮带机称重装置原理图皮带机称重帮助施工方对每一环的出土重量进行对比参照，确保同类地层出土重量的偏差在可控范围内，防止多出土，控制沉降，目前施工方两台设备地面沉降控制十分理想。保证不掉泥的先决条件：调整皮带机排泥两道刮泥板，刮干净渣土。工地可根据实际情况加装副刮泥系统皮带机电机要保持干净，防止过热烧电机，驱动链轮箱加油润滑，驱动轴承每周注脂润滑皮带机张紧丝杆，保证两边皮带张紧度一致皮带机首先要日常保持清洁，转弯

27、时候可以调整皮带机架的位置，尽量保证皮带是一直线土体要改良，使渣土有流塑性，减少掉渣禁止：禁止：皮带机启动之前皮带机启动之前再次确认有无人员在皮再次确认有无人员在皮带机上，运行过程中严带机上，运行过程中严禁进入跨越皮带机禁进入跨越皮带机皮带机急停开关皮带机急停开关保证有效，安全保证有效，安全教育落实到位教育落实到位皮带机日常检查调整螺旋机出土口在皮带中间，通过从动轮的导向杆可调节，从动轮轴承每周补油润滑X13、同步注浆系统（浆液箱具有称重装置）57形式：单液同步注浆系统，外置式2台施维英公司泵泵规格：12m3/h6MPa30kW浆液箱容量：8m3注入管：4根（另外备用4根）4个压力传感器施维英

28、注浆泵同步注浆箱搅拌液压马达8m3同步注浆箱同步注浆泵气动闸门搅拌叶片三.设备情况浆筒始终处于自由状态，左右、前后方向铰接扁担结构可以有效控制浆筒在坡度情况下和左右侧滚情况下的计量准确性。13-1、同步注浆箱称重装置同步注浆浆箱称重试验报告试验日期2016.6.23试验物体推力靴計測重量单体重量（ton）大（3個）0.500 0.167 小（4個）0.515 0.129 第一次(大個)第二次(大個小個)第三次(大個小個)实际重量0.50 0.17 0.89 0.63 1.35 1.05 0.33 0.76 1.22 0.50 0.89 1.35 測定重量0.51 2.00%0.17 2.00%

29、0.91 2.68%0.64 1.79%1.36 0.87%1.06 0.67%0.34 2.00%0.75-0.99%1.22 0.03%0.51 2.00%0.91 2.68%1.36 0.87%第四次(大個小個)第五次(大個)第六次实际重量0.89 1.22 0.50 0.76 0.00 0.33 1.05 0.63 0.17 0.89 0.50 0.00 測定重量0.90 1.55%1.21-0.79%0.51 2.00%0.75-0.99%0.01#DIV/0!0.34 2.00%1.05-0.28%0.64 1.79%0.17 2.00%0.90 1.55%0.51 2.00%0.

30、01-撑靴浆箱1、保持原有的同 步注浆泵计数计量2、增加浆箱称重计量13-2、同步注浆量2种计量方法第一种计量方法：4路注浆系统，每路都显示注入累积量，确保4个口子的浆液注入量的精确控制。第二种计量方法：同步注浆箱称重系统，重量显示。同步注浆实际注入量可以通过对比注浆累积流量，浆筒质量变化，摄像头观察液面的变化来判断浆液的实际注入率，避免了浆液堵浆管后的空打现象，有效保证了每一环的浆液注入量，确保地面沉降13-3、外置式同步注浆管可拆卸清洗盖板同步注浆管：1用1备注浆泵保证畅通，三组油缸动作行程到位，油缸球头和活塞无磨损，下料闸门开闭正常搅拌被动端浮动轴承，齿轮油每周检查驱动马达端浮动轴承，齿

31、轮油每周检查，液压阀不准随意调节搅拌箱检查时候要将搅搅拌箱检查时候要将搅拌维护盒达到断开状态，拌维护盒达到断开状态，关闭搅拌关闭搅拌PUPU和操作室强和操作室强调确认不可开启搅拌，调确认不可开启搅拌，确认落实到人确认落实到人同步注浆箱日常检查活塞需要有水润滑活塞缸体，定期检查注浆手动控制盒要防水，保持清洁油位显示注意！注意！台车车轮黄油嘴每月进行一次补油14、盾尾油脂注入系统6416个压力传感器气动球阀可手动及自动注脂泵形式：气动林肯泵规格：流量0.9L/min，压力8.8MPa注入口：82=16点压力开关6515、泡沫、加泥注入系统1、泡沫系统：单管单泵4套，注入口4个。规格：原液泵：流量5

32、L/min，压力0.8MPa；功率0.55kW，数量2台 混合液注入泵：流量55L/min，压力1.2MPa；功率3kW，数量4台2、加泥系统：活塞泵数量2台，注入口2个，可与泡沫系统相互切换。规格：流量150L/min；压力：2.5MPa；功率：30kW通过3通阀进行泡沫和加泥的切换加泥用液压活塞泵混合液箱泡沫原液箱混合液注入泵发泡枪刀盘注入口螺旋机注入口土仓注入口66单管单泵泡沫系统液压柱塞加泥泵，压力高，流量稳定第六节（左）台车配置二次注浆设备：流量、压力数据进入盾构机数据管理系统。且第六节台车在掘进过程中拆卸停止向前时，数据也能进入盾构机数据管理系统。形式：往复式液压双柱塞注浆泵，可用

33、于双液泵规格：120L/min7MPa7.5kWA液浆箱容量：1.5m3（带搅拌）B液浆箱容量：0.5m3（带搅拌）16、二次注浆装置6817、盾尾间隙系统配置3个几个测距仪，通过测试到管片的距离和到盾尾的距离来计算盾尾间隙69盾尾间隙1、盾尾间隙仪校核 盾构显示数据和激光测距仪显示吻合，右侧为例1331mm。宁波TM634MX-72盾尾间隙报告右侧管片测距，1331mm，测距仪器显示和盾构机显示吻合2、人工测量数据和激光显示数据校核，统计测试多种位置，通过数据比对，发现激光测距显示和尺子的差值都是5mm，所以可以判断仪器的零点位置和我尺子的零点位置差5mm，差值恒定，激光测距仪器测量数据可靠

34、。下侧尺子测量数据1993mm右侧尺子测量数据1336mm上侧尺子测量数据1684mm136环管片测量数据盾尾测量数据间隙仪器测量数据人工测量数据测量数据 上161620013537测量数据 右133617203336测量数据 左132717113334测量数据 下197823583033结论：通过人工测量值比对校准测距仪器显示值，说明测距仪器测距可靠，比对测距仪器显示值和盾构显示值，说明盾构显示值可靠。再通过人工测量盾尾间隙和盾尾间隙仪测的盾尾间隙数据比对，误差3mm左右，考虑到人工测量视觉误差以及管片厚度误差，可以说明仪器测量的盾尾间隙值可靠。小松TM634PMX-72#盾尾间隙测量数据

35、2016年4月上下左右124环自动测量43233434人工测量42253838125环自动测量36413735人工测量33404033126环自动测量35383528人工测量30403630127环自动测量26382634人工测量27413038128环自动测量28442833人工测量28432934129环自动测量28372930人工测量30403030130环自动测量30382932人工测量34373234131环自动测量33323130人工测量36313032132环自动测量34332836人工测量37363138133环自动测量35323533人工测量39343835134环自动测量3

36、4313934人工测量37334136135环自动测量38333840人工测量40323940136环自动测量35303333人工测量37333432137环自动测量29233334人工测量29253633138环自动测量33213431人工测量36223134139环自动测量33213530人工测量36223234140环自动测量43332739人工测量46313041150环自动测量36342441人工测量38362642151环自动测量35362442人工测量36382544152环自动测量39332047人工测量40332147153环自动测量37382442人工测量383827451

37、54环自动测量38402936人工测量36372938155环自动测量38363528人工测量37383631156环自动测量28353522人工测量30373421157环自动测量31383228人工测量33383532159环自动测量28362738人工测量32333042160环自动测量33343040人工测量36322842162环自动测量30252636人工测量31282539163环自动测量27323134人工测量25353237164环自动测量24392926人工测量25383128165环自动测量29363129人工测量33363431166环自动测量29283035人工测量3

38、1313337167环自动测量29263236人工测量34293639168环自动测量31263536人工测量34293838170环自动测量26333327人工测量28343129171环自动测量27323423人工测量30323424172环自动测量30273427人工测量33293628174环自动测量33373627人工测量324034293、盾尾间隙自动测量人工测量数据比对：推进行程1400mm情况下取得18、测量系统75导向系统自动测量计算当前管片位置计算纠偏线自动排环当前管片隧道计划线纠偏线盾构机当前位置演算工房19、管片自动排版系统（一）原理流程介绍当前管片位置计算当前最终管片

39、铰接角度及行程前端到撑靴的距离盾尾间隙盾尾间隙自动测量得到坐标油缸行程演算工房纠偏线计算指定纠偏线可以使用的最小半径。使其尽量平滑X在回归点，盾构方位与计划线平行（可选择设定在到达回归点时的偏差值）回归点当前管片PxPhPh：盾构铰接点Px：盾构与当前管片相交点演算工房自动排环当前管片l封顶块可用位置l前后管片允许同缝数排环条件限制前提盾构机完全按照纠偏线推进隧道计划线纠偏线for 管片类型A to 类型Nfor 封顶块位置1 to 位置16位置可用同缝未超标评分（盾尾间隙，行程差，平滑度）YESYESYESYESNONONONO最佳条件管片位置+1类型+1START演算工房自动排环 可选条件

40、l 优先管片组合指定一组奇偶组合，在纠偏线进入直线段后优先使用l 每环单独指定所使用的管片及封顶块位置对某一环特别限定要使用的管片后和封顶块位置计算逻辑将从所限定的组合中找出最佳管片组合例：奇：S型（K位置 1）偶：S型（K位置15）演算工房19、管片自动排版系统（二）前期使用情况（上海隧道）81 本次新购小松盾构机均配置管片自动排版系统，此系统主要根据盾尾间隙、千斤顶行程和当前盾构机三维姿态来计算上环管片的实际姿态，并结合上环管片封顶块点位来进行后续通用管片错缝拼装点位的选择。选择上一环管片拼装点位读取目前盾构机的姿态建议自动测量采用三 棱镜法读取当前千斤顶行程盾尾间隙自动测量或人工输入当前

41、实测盾尾间隙计算出上一环管片姿态目标线性设定，可根据实际情况设定轴线控制的目标值根据计算得出上环管片姿态进行模拟管片排版二下环管片拼装完成后预计姿态及盾尾间隙禁选点位设定权重设定禁止通缝设定后续管片排列计划84 在刚开始运用管片自动排版系统阶段，由于盾尾间隙自动测量与人工实测数据偏差较大，我部采取人工输入实测间隙进行自动排版，且管片自动排版系统处于摸索阶段，选型点位与实际点位存在一定误差。后续在小松公司现场负责人员以及演算工房人员积极配合改进与指导中，盾尾间隙自动测量数据与实测数据较差在3mm内，且管片排版系统能进行自由禁选点位设定（如16号、7号、8号、9号点位不选）。目前自动排版系统运用情

42、况良好，跟人工选型拟合度在80%以上。前期使用情况介绍除去联络通道前后5环范围内，其余管片排版系统与人工选型拟合度80%。右线盾构近期管片排版系统使用情况通用环管片排版系统使用小结：1、自动测量系统采用三棱镜模式。2、管片排版轴线设定目标值宜根据实际需要设定，尽量避免 与实际姿态相差过大。3、通用环管片排版系统使用建议：管片排版人工输入可否实现“米”字8点间隙，使管片排版更具有针对性。20、油浸式变压器及功率补偿器86油浸式变压器功率补偿器90%各设备单元87 21、盾构机操作室人性化的操作界面，形象生动。调试中的状况。盾构监控系统，配置4个300万高清摄像头，配置4T硬盘录像机，录像可保存一

43、个月左右。数据采集系统软件安装完毕，完成和盾构机的CPU的通讯，读取实时CPU数据完成组态，井上井下采用光纤通讯，确保数据同步，地面电脑上网可实现远程监控，包括井下摄像头画面小松PLC软件内的点码地址开放，便于数据采集。盾构机操作界面 数据显示界面测量系统安装完毕，全站仪和测量CPU采用无线通讯，井下配置工业电脑，确保系统运行稳定。22、故障自我诊断功能异常内容一览异常显示一般有4种情况。1、电源、通信关系异常 电源断、PLC耦合异常、PLC触摸屏间的通信断等系统出错时，显示系统出错画面。发生该异常，运转操作不能进行。系统出错内容及处置方法，请参照4-2系统出错内容及对应一览。2、触摸屏本身异

44、常 当触摸屏发生异常时，触摸屏的自我诊断机能可将异常显示出来。自我诊断显 示Window 发生该异常，运转操作不能进行。触摸屏自身的异常内容及处置方法，请参照4-1触摸屏自我诊断异常内容及对应一览。22、故障自我诊断功能3、运转关系异常（操作盘触摸屏）有关设备运转的异常出现时，画面右上角显示异常灯。异常灯 按异常灯，显示异常资料画面。请处理异常情况，再开动运转。运转关系的异常内容及处置方法，请参照4-3运转关系异常及对应一览。4、连锁及警告 有关掘削关系的连锁，运转监控画面内可显示-掘削条件导引Window。掘削条件导引Window内的导引内容，请参照掘削条件导引内容及对应一览。其它连锁操作时

45、，该连锁对应的灯闪亮。盾构机各部件之间的连锁表操作人员必须熟知这些，才能了解盾构机在掘进时各设备之间的工作关系，如果出现故障也能从这些连锁关系中进行判断。23、盾构机分块及重量（1）23、盾构机分块及重量（2）23、盾构机分块及重量（3）24、加泥式土压平衡盾构机基本原理1、往大刀盘注入适用于各种土质的添加剂，使切削下来的渣土具有塑性流动化，通过保持土仓中土压来对抗掌子面的土压和水压，防止地面沉降。2、另外，通过排土和切削量相对应的渣土量来防止排土过多或过少，从而保证土压稳定。3、通过土砂的塑性流动化，可以防止刀盘和螺旋机扭矩过大以及刀盘和螺旋机的过快磨损。4、土砂的塑性流动化对防止渣土从螺旋

46、输送机闸门喷发、使随着掘进速度而变动的排土量的稳定具有重要作用。结论：土砂的塑性流动化非常重要。因此选择各种土质的最适合添加剂以及注入量非常重要。各种地质和添加剂的类型（参考）软土、粉质粘土硬质粘土（粘性大）、细砂、含粘土砂层細粒成分较少的粗砂細粒成分粘土粉土（粒径m以下粒子）细粒成分较多的砂砾细粒成分较小的砂砾大砾石（卵石）较多的砂砾膨润土加泥材料注入率：地层的細粒成分+加泥注入材料例：地层的細粒成分 加泥注入率例：地层的細粒成分 加泥注入率 不需要添加 或者 水 或者少量的泡沫泡沫仅膨润土加泥材料 或者 泡沫和膨润土加泥材料泡沫或者泡沫和膨润土加泥材料膨润土加泥材料（水压较高的时候可以使用单独或混合使用高分子聚合物）高分子聚合物或者高密度膨润土加泥材料小松（中国）投资有限公司2016年8月