2021年盾构机姿态控制与纠偏.pdf

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1、学习资料收集于网络，仅供参考学习资料土压平衡盾构机姿态控制与纠偏精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 1 页，共 24 页学习资料收集于网络，仅供参考学习资料目录一、姿态控制.3 1、姿态控制基本原则.3 2、盾构方向控制.3 3、影响盾构机姿态及隧道轴线的主要因素.6 二、姿态控制技术.10 1、滚动控制.10 2、盾构上下倾斜与水平倾斜.11 三、具体情况下的姿态控制.12 1、直线段的姿态控制.12 2、圆曲线段的姿态控制.13 3、竖曲线上的姿态控制.14 4、均一地质情况下的姿态控制.15 5、上下软硬不均的地质且存在园曲线段的线路.15 6、左右软硬不均

2、且存在园曲线段的线路.15 7、始发段掘进调向.16 8、掘进 100m 至贯通前 50m 的调向.16 9、贯通前 50 米的调向.17 10、盾构机的纠偏.17 11、纠偏的方法.18 四、异常情况下的纠偏.19 1、绞接力增大，行程增大.19 2、油缸行程差过大.20 3、特殊质中推力增加仍无法调向.20 4、蛇形纠偏.22 5、管片上浮与旋转对方向的影响.22 五、大方位偏移情况下的纠偏.23 精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 2 页，共 24 页文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q

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10、1P10H6学习资料收集于网络，仅供参考学习资料一、姿态控制1、姿态控制基本原则盾构机的姿态控制简言之就是，通过调整推进油缸的几个分组区的推进油压的差值，并结合绞接油缸的调整，使盾构机形成向着轴线方向的趋势，使盾构机三个关键节，是（切口、绞接、盾尾）尽量保持在轴线附近。以隧道轴线为目标，根据自动测量系统显示的轴线偏差和偏差趋势把偏差控制在设计范围内，同时在掘进过程中进行盾构姿态调整，确保管片不破损及错台量较小。通常的说就是保头护尾。测量系统主要的几个参数：盾首（刀盘切口）偏差：刀盘中心与设计轴线间的垂足距离。盾尾偏差：盾尾中心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产生

11、的偏差，单位 mm/m。滚动角：指盾构绕其轴线发生的转动角度。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。不同的盾构油缸分组不同，分组的数量越多越利于调向。所有的油缸均自由的方式对调向最为有利。方向控制要点：(1）控制要点：以盾尾位置为控制点精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 3 页，共 24 页文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q

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19、旋转，因此需要提前对盾构头部姿态作出调整，一般情况下会通过人工测量反馈一定的上浮量，将垂直姿态适当的下调一定的比例，如上浮 100mm 时，需将整体姿态向下 50mm。确保盾尾管片的姿态在控制轴线允许偏差范围内。(2）调节量控制一般情况下掘进调节量5mm/m 以内较为合理，线性最佳，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，进入转弯曲线前，需提前向左边进行适当的偏移。因此主司机必须提前掌握整个线路的走向以及趋势，确保方向能够更加缓和的调整。(3）趋势调节趋势一般情况下不能太大，否则会造成急于纠偏的现象，大趋势变化由大方位变化而来。趋势要与管片银行量调整大小匹配，在管片能够调整

20、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）油在工行程差一般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，例如左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，一般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，那么每环精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 4 页，共 24 页文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U

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28、习资料收集于网络，仅供参考学习资料最大的调节行程差控制在38mm 以内较为合适，否则过快的调向会造成卡盾现象（5）铰接控制对于被动式铰接来说，铰接基本处于自由的状态，切口及盾尾的姿态趋势决定了铰接的位置状态，一般来讲，如果切口和盾尾的位置状态控制的好的情况下，则铰接的位置状态也会比较理想，如果铰接位置偏离施工轴线较小，则不需要做刻意的调整，只需要使切口保持在施工轴线附近进行推进，再控制好盾尾的姿态，则铰接也可以回到施工轴线的附近，但如果铰接偏离施工轴线比较大，则需要通过调整推进方法进行调整，一般我们采取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

29、段距离，以此方法重复进行一段距离的推进后，则铰接的位置状态一般情况下可以在较短的距离内调整到施工轴线附近。一般情况下铰接行程在其油缸总行程的中卫左右以下，例如铰接油缸极限行程为 140mm，一般情况下油缸进行控制在80mm 以下较为合适，但是也不易过小，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，在一般情况下，速度慢对调向更为有利，因此在调向困难时，一定要放慢掘进速度已确保方向可控，并且每掘进 300-500mm的油在工行程，观察姿态的变化是否与调节的方精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 5 页，共 24 页文档编码:CY5Q5

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36、I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1

37、P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6学习资料收集于网络，仅供参考学习资料向相一致。如果行程差在增大而方向没有任何变化或向相反的方向移动，那么需立即停机并将情况及时的反馈至相关人员进行测量核定。3、影响盾构机姿态及隧道轴线的主要因素在进行盾构法隧道施工中，由于盾构机是始终悬浮于原状土体之内的，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主要因素，从而确定相应的解决方案，以保证隧道的整体成型质量，其中对盾构机姿态及隧道轴线的影响又是最主要的因素，需要进行系统地分析具体的解决。主要包括以下几个方面：（1）

38、随地设计轴线的影响。隧道的总体设计除了要满足地铁运行的使用要求以外，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，发挥盾构法施工的长处，避免一些不必要的难点，以保证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系统地分析研究。对不同的设计线型，确定具体的施工方案，主要包括：在设计轴线的基础上，结合盾构法施工的特点制定出一条指导施工的施工轴线；确定小半径施工、穿越建构筑物及河流施工、穿越不同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状况的影响精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 6 页，

39、共 24 页文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N

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44、5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S

45、1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N

46、9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6学习资料收集于网络，仅供参考学习资料盾构机在掘进中，所穿越的地层直接影响到盾构机及隧道的整体受力情况，尤其是在两种不同的地层之间进行掘进中，盾构机的受力情况更加复杂，给掘进中的姿态控制造成了较大的难度，所以在施工中，要对隧道穿越地层的地质情况进行系统地分析，事先确定施工方案，以保证施工的顺利进行。（3）隧道测量的影响在隧道掘进过程中，测量的正确性、准确性及精确性是至关重要的，它直接觉得了盾构机的掘进方向，所以在施工中应保证测量的万无一失，并经常进行复测，并对现有测

47、量成果进行及时调整，保证隧道轴线的正确性。对于管片上浮或旋转造成测量系统出现问题，此时主司机要密切注意油缸进程差值的变化以及线路是否正确，在发现异常时及时反馈至相关人员对测量系统进行校核，确保我们的“眼睛”是正确的。重庆5号线就是出现过由于管片上浮和旋转引起的测量系统误差问题。（4）隧道管片型式的影响管片的不同形式对隧道的掘进有着不同的影响，目前国内普遍的管片设计形式是有两种类型即全部采用鍥行量一样的通用环和采用标准环（直线环）、左转弯环、右转弯环的形式，一般设计方会出具隧道的整体管片排列图，但根据具体的施工情况会做出相应的调整，同时根据管片的不同拼装方式（主要有通缝拼装和错缝拼装），也应确定

48、相应的施工方案。精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 7 页，共 24 页文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N

49、9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q

50、5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S1P10H6文档编码:CY5Q5I7K10U9 HY2I8N9G10B9 ZP10R10S