盾构与掘进机施工盾构教研室张媛68课件讲解.pptx

盾构与掘进机施工——盾构掘进姿态控制THESHIELD＆TBMCONSTRUCTIONTECHINQUE地下与隧道工程技术专业教学资源库Undergroundandtunnelengineeringtechnology盾构教研室主讲教师：张媛

盾构掘进方向控制的目标是根据区间隧道的设计线形（平面线形要素、纵坡坡率等线路的走向和倾向统称为隧道设计轴线DTA），通过对盾构推进时推进油缸区域油压的控制、刀盘回转角及俯仰角的有效控制，使盾构机的空间位置和姿态趋近DTA数值，从而使其偏差达到最小。

1盾构姿态控制原则2盾构轴线控制技术要领3始发段姿态控制目录4掘进段姿态控制5特殊段姿态控制

CHAPTER01盾构姿态控制原则

地下与隧道工程技术专业教学资源库Undergroundandtunnelengineeringtechnology1、姿态控制基本原则以隧道设计轴线为目标，根据自动测量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不破坏管片。通俗的说法就是“保头护尾”。2、盾构机方向控制通过分组油缸的推进力和推进行程从而实现盾构的左转、右转、抬头、低头和直行。3、姿态控制目标：地铁隧道施工规范要求盾构姿态的最大偏差为：水平和高程均为±50mm；自转角小于3度。01盾构姿态控制原则

地下与隧道工程技术专业教学资源库UndergroundandtunnelengineeringtechnologySLS-T激光导向系统01盾构姿态控制原则

（1）偏离量增加之前及早修正。（2）勤纠、量小。（3）遵循偏离量的管理值和允许值。（4）确保管片质量和盾尾间隙。1）控制基点：以盾尾位置为控制基点2）调节量控制：一环掘进调节10mm较为合理，线性最佳。3）趋势调节：趋势调节不能变化太大，急于纠偏，大趋势变化由大方位变化而来。纠偏原则方向控制要点01盾构姿态控制原则

管理基准：定为最大允许偏差的60％，达到上限时必须纠偏。具体项目如下：水平和高程均为±30mm趋势大于1％自转角小于2度盾尾间隙过小掘进每环水平和高程变化量±10mm自转角小于1度趋势变化小于0.3％姿态控制基准最大单次纠偏量的确定01盾构姿态控制原则

1、盾构机滚动控制1）改变刀盘旋转方向2）改变管片拼装左右交叉先后顺序3）调整两腰推进油缸轴线，使其与盾构机轴线不平行。4）当旋转量较大时可在切口环和支撑环内单边加压重。5）滚动角应控制在10mm/m，滚动角太大，盾构机不能保持正确的姿态，影响管片的拼装质量，可通过反转刀盘来减小刀盘的滚动角。02盾构姿态控制技术

2、盾构机上下倾斜和水平倾斜通过盾构千斤顶逐步纠正如果盾构机向右偏，可提高右侧千斤顶的推力；反之亦然，如果盾构机向下偏，则提高下部千斤顶的推力；反之亦然。02盾构姿态控制技术

1、在一般情况下，盾构机的方向偏差应控制在20mm/m之内，在缓和曲线段及圆曲线段，盾构机的方向偏差量应控制在30mm/m以内,曲线半径越小，控制难度越大。这将受到设备状况，地质条件和施工操作等方面原因的影响。当开挖面土体较均匀或软硬上下相差不大时，保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行较容易。方向偏角应控制在5mm/m以内，特殊情况下不宜超过10mm/m；否则，会因盾构急转弯过急造成盾尾间隙过小破坏盾尾刷和管片错台破裂漏水。03盾构姿态控制细则

2、当盾构机遇到上硬下软土层时，为防止盾构机机头下垂，要保持上仰姿态；反之保持下俯状态。掘进时要注意上下两段及左右两侧的千斤顶行程差不能相差太大，一般控制在20mm以内,特殊情况下不能超过60mm。3、当开挖面内的左右地层软硬相差很大而且又处于曲线段时，盾构机的方向控制比较难。此时，可降低掘进速度，合理分配各区的千斤顶推力，必要时，可将水平偏角放宽到10mm/m，以加大盾构机的调向力度。当以上操作无法将盾构机的姿态调到合理位置时，将考虑实用仿行刀。4、在曲线掘进时，管片易往曲线外侧偏移，因此，一般情况下让盾构机往曲线内侧偏移一定量。根据曲线半径不同，偏移量通常取10-30mm。即盾构机进入缓和曲线和曲线前，应将盾构机水平位置调整至0mm，右转弯掘进逐步增加至+20mm，左转弯则调整至-20mm。以保证隧道成型后与设计曲线基本一致。03盾构姿态控制细则

5、在盾构机姿态控制中，推进油缸的行程控制是重点。对于1.5米宽的管片，原则上推进油缸的形程在1700-1800mm之间，行程差控制在0~50mm之间。行程过大，则管片脱离盾尾较多，变形较大，以导致管片姿态变差；行程差过大，易导致盾尾与盾体之间的夹角增大，铰接油缸形程差加大，盾构机推力增大，同时造