盾構電氣工作學結

盾構在我國發展迅速，尤其是近些年的城市軌道交通建設，盾構顯得尤為重要，盾構是集隧道施工中的開挖、出土、支護、襯砌等多項作業於一體的聯合施工機械，其將隧道的施工過程形成了工廠化的流水性作業。機械專業性強，人工操作少，施工方便等明顯特點。

盾構的分類：

盾構的分類方法很多，常見的有兩種分類方法：根據施工環境的不同，盾構的“類型”分為軟土盾構和複合盾構兩類。

軟土盾構是指適用於未固結成巖的軟土、某些半固結成巖及全風化和強風化圍巖條件下的一類盾構。軟土盾構的主要特點是刀盤僅安裝切刀和刮刀，無需滾刀。

複合盾構是指既適用於軟土、又適用於硬巖的一類盾構，主要用於既有軟土又有硬巖的複雜地層施工。複合盾構的主要特點是刀盤既安裝有切刀和刮刀，又安裝有滾刀

盾構按支護地層的形式主要分為自然支護式、機械支護式、壓縮空氣支護式、泥漿支護式、 土壓平衡支護式五種機型。目前應用最廣的是土壓平衡盾構(土壓平衡支護式)和泥水盾構(泥漿支護式)兩種機型。

土壓平衡盾構的工作原理：土壓平衡盾構是在機械式盾構的前部設置隔板，在刀盤的旋轉作用下，刀具切削開挖面的泥土，破碎的泥土通過刀盤開口進入土倉，使土倉和排土用的螺旋輸送機內充滿切削下來的泥土，依靠盾構千斤頂的推力通過隔板給土倉內的土碴加壓，使土壓作用於開挖面以平衡開挖面的水土壓力。

泥水平衡盾構的工作原理:泥水加壓平衡盾構（slurry pressure balance shield），簡稱spb盾構或泥水盾構。是在機械式盾構的前部設置隔板，與刀盤之間形成泥水倉,開挖面的穩定是將泥漿送入泥水倉內，在開挖面上用泥漿形成不透水的泥膜，通過該泥膜的張力保持水壓力，以平衡作用於開挖面的土壓力和水壓力。開挖的土砂以泥漿形式輸送到地面，通過泥水處理設備進行分離，分離後的泥水進行質量調整，再輸送到開挖面。

泥水盾構根據泥水倉構造形式和對泥漿壓力的控制方式的不同，泥水盾構分為:1.直接控制型 2.間接控制型.德國採用間接控制型泥水盾構，其泥水系統由泥

漿和空氣雙重回路組成。在盾構的泥水倉內插裝一道半隔板，在半隔板前充以壓力泥漿，在半隔板後面盾構軸心線以上部分充以壓縮空氣，形成空氣緩衝層，氣壓作用在半隔板後面與泥漿的接觸面上，由於接觸面上氣、液具有相同壓力，因此只要調節空氣壓力，就可以確定和保持在開挖面上相應的泥漿支護壓力。

土壓平衡盾構的三種工作模式： 根據地質條件、水位和壓力情況，盾構機有敞開式、閉合（EPB）式和半敞開式三種掘進模式。1)敞開式：在前方掌子面足夠穩定並且湧水能夠被控制，可以採用“敞開式”作業。 2)半敞開式：用於含水，且水壓為1～1.5bar，掌子面可以穩定的地層中。半敞開式作業時隧道掘進速度近似於敞開式作業。 3)EPB模式：用於圍巖不穩定、水壓壓力高、水量大時。採用EPB模式施工時，可以用泡沫系統改善碴土的流動情況。

土壓平衡盾構的構成：盾構機主要由9大部分組成，他們分別是刀盤、盾體、主驅動、人艙、管片拼裝機、排土機構、後配套裝置、電氣系統和輔助設備。

刀盤是一個帶有多個進料槽的切削盤體，位於盾構機的最前部，用於切削土體。刀盤上可根據被切削土質的軟硬而選擇安裝硬巖刀具或軟土刀具。 土壓平衡盾構的刀盤有兩種形式：1）面板式 2）輻條式。

盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，這三部分都是管狀筒體，呈前大後小錐形分佈。中盾和前盾通過法蘭以螺栓連接。中盾內側的周邊位置裝有推進油缸，推進油缸杆上安有塑料撐靴，撐靴頂推在後部已安裝好的管片上，通過控制油缸杆向後伸出可以提供給盾構機向前的掘進力。推進油缸按照安裝佈置被分成

A、B、C、D四組，掘進過程中，在操作室中可單獨控制每一組油缸的壓力，這樣盾構機就可以實現左轉、右轉、抬頭、低頭或直行，從而可以使掘進中盾構機的軸線儘量擬合隧道設計軸線。 盾尾通過鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接方式使盾構機易於轉向。鉸接方式分為主動鉸接和被動鉸接兩種方式。

主驅動有液壓驅動和電機驅動兩種形式。液壓驅動主要用在直徑較小的盾構上，大直徑盾構一般都採用電機驅動。安裝在前盾右側承壓隔板上的一台定量螺旋式液壓泵驅動主齒輪箱中的齒輪油，用來強制潤滑主齒輪箱，該油路中一個水冷式的齒輪油冷卻器用來冷卻齒輪油。

人艙裝在前盾上，包括主艙和副艙兩部分，在掘進過程中刀具磨損工作人員進入到泥土倉檢查及更換刀具時，需要使用人艙。由於盾構施工中泥土的自穩性

差，為了避免開挖面的坍塌，必須在泥土倉中建立並保持與該地層深度土壓力與水壓力相適應的氣壓，這樣工作人員在進出泥土倉時，就存在一個適應泥土倉中壓力的問題，通過調整氣閘前室和主室的壓力，就可以使工作人員適應常壓和開挖倉壓力之間的變化。但要注意：只有通過高壓空氣檢查和受到相應培訓有資質的人員，才可以通過氣閘進出有壓力的泥土倉 。

管片拼裝機是盾構實現管片拼裝、超前鑽孔、刀具輸送等功能的重要部件，是機電液高度集成的複雜運動裝置，有六個方向的自由度，從而可以使管片精準就位。

盾構的排土機構主要包括螺旋輸送機和皮帶輸送機。螺旋輸送機由斜盤式變量軸向柱塞馬達驅動，皮帶輸送機由電機驅動。碴土由螺旋輸送機從泥土倉中運輸到皮帶輸送機上，皮帶輸送機再將碴土向後運輸至第四節台車的尾部，落入等候的碴土車的`土箱中，土箱裝滿後，由電瓶車牽引沿軌道水平運至盾構豎井，龍門吊將土箱垂直吊至地面，並倒入碴坑中，並由自卸汽車運輸至指定的棄碴場。

後配套裝置主要由以下幾部分組成：管片運輸設備、後配套台車及其上面安裝的盾構機操作所需的操作室、電氣部件、液壓部件等。

盾構機電氣設備包括電纜捲筒、主供電電纜、變壓器、配電櫃、動力電纜、控制電纜、控制系統、操作控制枱、現場控制枱、螺旋輸送機後部出土口監視器、電動機、插座、照明、接地等。電器系統最小保護等級為IP55級。主供電電纜安裝在電纜捲筒上，10kV的高壓電由地面通過高壓電纜沿隧道鋪設軸線到與之連接的主供電電纜上，由變壓器變壓力為400v、50Hz的低壓電進入配電櫃，再通過供電電纜和控制電纜供盾構機使用。

輔助設備包括數據採集系統、導向系統、油脂潤滑系統、注漿裝置、泡沫裝置、膨潤土裝置。

主體結構介紹完畢，下面談一談這次盾構培訓的心得體會：

1.操作方面：我們通過考察學習認識到，作為城市地鐵施工，必須對地質情況有詳細的瞭解，機械技術與土木技術密切配合，是避免地層變形，保證施工安全的基礎，操作人員只有充分信任地質描述和土壓數值的前提下才能進行工作。

2.對於粘性很大水量不大的地質條件加水防止刀盤粘結是一條很重要的經驗，注入泡沫以增加渣土的流動性。3.人員配置，一般每班配置一個操作司機，4-5個

管片安裝人員，同時負責掘進時管片的倒運，注漿材料的運轉，前部渣土清理等工作。機械和電器巡檢工程師各一人，卸渣台車司機一人。

2.保養方面：工程部要對設備性能全程跟蹤，列出操作規程方案，還要制定出維修保養規程，定期監督與保養觀察。對保養中發現的問題及時處理，免留後患。儘可能列出每一項設備日常操作所需要的信息，包括技術參數和極限參數；操作前準備操作順序，安全規定，緊急情況處理；操作中的故障排除指南等項目進行填寫；同時編寫了交接-班記錄，包括設備運轉的異常情況，運行參數的變化情況，運轉情況，故障及處理情況，處理結果，運行檢查記錄，更換零部件及材料消耗清單等項目。針對維修保養，包括出現的問題及其改善情況，定期清掃部位，檢查要求，緊固要求，潤滑作用，常見故障的排除方法，安全注意事項等。同時編寫保養記錄，包括原有缺陷的改善。

盾構的維護非常重要，建議派專業工程師進行保養維修，定期檢查，對待這個問題，不能有絲毫的馬虎，認真對待。建議吸引一批專業的有經驗機械工程師來維護保養，以及應對機械突發故障進行維護，只有這樣，機械正常運轉，準備措施到位，要知道，盾構的施工重點是這台盾構的正常工作，所有的工作是以盾構為核心，只要它正常運轉，不出問題，我們的整體施工才能穩定向前，為我們帶來更大的效益。

盾構電氣工作學結 [篇2]

本次局裏組織的為期三天的地鐵盾構技術培訓已經圓滿的結束了，進行講座的專家都是二航局在地鐵盾構方面的權威，擁有很豐富的理論和實踐經驗。培訓內容共分為六個方面：地鐵盾構設備選型和應用、地鐵盾構隧道工程施工工藝、地鐵盾構隧道施工關鍵技術、地鐵盾構隧道施工風險和對策、地鐵盾構隧道常見質量問題與預防、地鐵盾構隧道安全管理與預防。

地鐵盾構是一門複雜的技術，就盾構機的選型來説，依據開挖面穩定狀態分為敞開式和封閉式，其中封閉式中的土壓平衡式和泥水平衡式是目前常規的盾構機選擇。土壓平衡盾構機的掘進機理是土壓平衡的建立，盾構機在掘進過程中，切削下來的泥土充滿土倉產生的壓力能夠抵抗挖掘面的土壓和地下水壓力，使挖掘面保持穩定，達成動態平衡叫土壓平衡。形成土壓平衡的關鍵是土倉內的泥土必須具有流動性，以傳遞壓力到盾構隔倉板的壓力傳感器上。通過調節掘進速度和螺旋機出土速度來控制其平衡。泥水平衡盾構機的掘進機理主要是利用泥水壓力與地下水壓力之差，將泥水滲入到開挖面土體中，泥水中懸浮的顆粒隨着泥水滲入到土體顆粒的空隙中，在阻塞和架橋效應作用下，滲入到土體顆粒間形成一定比例的懸浮顆粒受分子間的作用被捕獲，並聚集在土粒與泥水的接觸表面，從而形成泥膜。隨着時間的推移，泥膜的厚度不斷增大，滲透抵抗力逐漸增強。當泥膜的滲透抵抗力大於正面土壓力時，對施加一定壓力的泥水產生平衡效果，這種動態平衡叫做泥水平衡。在泥水盾構中，泥膜的質量是掘進平衡的關鍵。不管是土壓盾構還是泥水盾構，都必須控制好水土壓力的平衡和出土速度與推進速度的平衡，與此同時還要保證挖掘面和盾構姿態的穩定。

由於盾構機的平衡方式和出土方式的不同，其所適用的地質情況也會有不同，然而地下的條件十分複雜，並不一定是單一的地質情況，所以在盾構機選型時我們根據地質條件、巖性、土力學參數、周邊環境和場地條件等一些因素綜合考慮確定。

在盾構掘進中我們常常會遇到一些複雜的地質條件，如盾構穿越軟硬不均地層、穿越砂層淤泥層、通過斷裂帶地層、穿越球狀風化地層、穿越硬巖地層，當遇到這樣的地質情況時需要採取一定的措施才能順利的掘進：

當遇到軟硬不均地層時，要結合地質資料，事先探明上軟下硬地層的軟硬情況，如果軟硬差太大、軟巖極不穩定、巖石強度太高（>140mpa），可以對硬巖進行預爆破-處理；注入泡沫劑或膨潤土泥漿對渣土進行改良，增加渣土的流動性。泡沫和膨潤土泥漿還可以保護刀盤、刀具，減少刀盤、刀具的磨損以及減小刀盤轉動扭矩；重視盾構的姿態和趨勢控制，合理利用超挖刀、根據盾構姿態數據及時修正推進分區壓力、合理調整土倉或泥水倉壓力、合理利用鉸接千斤頂調整盾構姿態。

盾構需要穿越砂層、淤泥質層時，我們常常採取土壓平衡模式掘進，嚴格控制出土量，確保土倉壓力以穩定工作面，控制地表沉降；盾構掘進過程中向土倉內及刀盤面注入泡沫等添加材料，改善渣土性能，提高渣土的流動性和止水性，防止湧水流砂和發生噴湧現象，並利於螺旋輸送機排土；選擇合理的掘進參數，快速通過，將施工對地層的影響減到最小；運用導向系統數據和分區壓力控制盾構姿態，防止盾構跑偏；保證同步注漿量，減少地層空穴，有必要緊跟二次注漿，以控制地表沉降。

盾構通過斷裂帶地層時，要及時將雙刃滾刀更換為單刃滾刀，因為單刃滾刀比雙刃滾刀接觸面小、破巖能力高；採取土壓平衡工況掘進，及時調整土倉壓力，確保土壓平衡，同時採取措施防止拼裝管片時盾構機出現後退，保證工作面的土體穩定；適時調整掘進參數，防止出現過大的方向偏差，同時使巖石得到充分的切削，避免大的巖塊堵塞螺旋輸送機；掘進過程中向土倉內注入泥水或泡沫，減小刀盤扭矩，防止螺旋輸送機堵塞和水湧入隧道；連續掘進，對地表和建築物連續監測。並及時注漿充填管片與地層之間的環形間隙，防止土體塑性區的擴大，控制地表沉陷。

球狀風化地層，俗稱“孤石”，當碰到這種地質情況時，我們可以採取的技術措施有：超前鑽探或地質雷達物探，以預防為主，提前採取諸如地表或洞內深孔爆破等必要的處理措施；注意觀察盾構掘進的異常情況以及掘進參數的異常變化，判斷是否碰上球狀風化巖體，一旦發現推力加大時，盾構進尺緩慢或停滯不前，應立即停機，切不可貿然推進；以低掘進速度和高轉速掘進球狀風化巖體，掘進過程中隨時監測刀具和刀盤受力狀態，確保其不超載並觀測刀盤是否受力不均，以防刀盤予以調整，然後重新掘進；如球狀風化巖石在軟地層隨刀盤一起滾動，可利用地質超前鑽機對周圍軟地層予以加固，然後進掘進；上述措施不能奏效，則人員通過壓縮空氣倉、切削倉進入開挖面，對球狀風化巖體予以人工處理，如開挖面地層穩定差，則預先予以加固。

很多地區地層巖體十分堅硬，對於這樣的地層情況，盾構施工技術措施有：採用單刃滾刀破巖，減少換刀次數與頻率，提高施工進度，掘進過程中隨時監測刀具和刀盤受力狀態，確保其不超載；進入硬巖段掘進前要對盾構機進行一次全面的維修保養，以確保盾構的工作狀態良好；適時合理更換刀具，以提高掘進效率，避免損傷刀盤；換刀時啟動刀盤伸縮裝置縮短換刀時間並在土倉更換刀具，減少換刀時間對掘進循環的影響，提高設備利用率。

在地面交通日益擁堵的今天，將地上的交通壓力分散到地下也就造就了地鐵的發展。地下的情況本身就具有多變性，複雜性，不可見性，這也給地鐵盾構施工帶來了風險。在盾構施工前我們一定要認真勘探地質條件，從盾構機選型開始做到對盾構掘進的有效控制，加強技術人員的技術管理水平也是很重要的一點。地質是基礎，盾構是關鍵，人員是根本。

盾構電氣工作學結 [篇3]

時間不知不自覺已從指縫中溜走，從實習至今，我來到公司已經整整兩年了。在這期間，我不斷的學習、不斷的總結，一步一步的成長着、進步着……由剛到公司實習時對於盾構施工以及各種電氣機械設備的懵懂認識，隨着時間的消逝，換來的是對與盾構施工以及各種電氣機械設備的深入的、全面的瞭解與熟悉。

作為一名設備維護保養人員，在剛參加工作之處我服從領導的安排，成為了一名機修人員。參與了我們項目部兩台盾構機的組裝以及分體始發。在此過程中結合不斷對圖紙和《使用説明書》的學習以及工作中的不斷實踐，對盾構機的結構功能、性能參數、保養維護、工作原理以及各大系統（液壓系統、水系統、泡沫系統、注漿系統、水系統、空氣系統、膨潤土系統、後配套系統）、各種管路（液壓管路、循環水管路、空氣管路、泡沫管路、注漿管路、油脂管路）有了全新的認識與熟悉，對為今後設備的保養維修奠定了基礎。在兩台機器的分體始發過程中對於關於分體始發過程中管路、線路的處理積累了經驗。

在做了大半年機修人員開始見習之時，我向領導申請根據我在學校所學專業經領導批准同意之後選擇成為了一名電工。在盾構方面，通過對電路圖的學習，我熟悉了盾構機的電氣系統以及相關的電氣設備。通過圖紙我學習並熟悉了盾構機的控制電路、通信，以及相關的各種電氣設備。在用電方面，我瞭解熟悉了臨時用電各種規範，以及臨時用電的相關操作。通過平時的學習和工作，我對於其他電路的控制、電氣設備、及一些程序的都有了更加全面的認識和了解。隨着施工的不斷進展，設備的各種故障也隨之出現。在平時工作過程中，我通過圖紙和自己所掌握的技能知識的相結合，通過不斷的思考總結去判斷故障，查找故障原因，解決處理故障，並做好相關的保養維護。為保障設備的正常運轉，施工的順利進展盡一己之力，負好作為一名電工應盡的的責任。 在此過程中，通過不斷對於盾構機上的各中控制電路故障、通信故障、變頻器故障、傳感器故障、各種電磁閥故障、電瓶車故障、龍門吊故障、電機故障、水泵故障、發電機故障以及其他電器設備的維修維護，不斷的學習，不斷的總結積累解決問題的方法，通過實踐去發現自己專業技能知識的欠缺並通過學習研究彌補不足之處，不斷的努力提升自身綜合素質和專業技能水平。

隨着區間的貫通，通過對兩次兩台盾構機過站，四次拆機、裝機調試，讓我對盾構機的電氣系統有了更加全面細緻的認識，讓很多東西熟記於腦海。以及怎樣過站，關於盾體站內過站的移動過站台車的過站，或者盾體分解站外吊裝過站都有了認識瞭解及相關經驗。通過幾次換刀過程的經歷，讓我對換刀過程中的土倉照明保障，隧道盾構機應急照明保障以及遇到地層條件嚴峻時排水設備的準備保障都有了相關經驗。

人生就是一個不斷前行學習進取的過程，希望通過今後的工作和學習，能夠不斷的自我充實、擴展知識面、提升專業技能水平並不斷的進步……