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盾构机功能简介 2006年4月 土压平衡盾构机(EPB) 1.主要构造 主机 +后配套 2.主要系统及功能 掘进 , 拼装, 注浆, 1)掘进– 推进装置 、刀盘及主驱动、出渣（螺旋机+皮带机）、泡沫/泥浆加注、盾尾 密封系统、刀盘主密封、人闸系统 2）拼装– 拼装机、喂片机、管片吊 3) 辅助系统--测量导向系统 主机及后配套 掘进 1. 推进油缸(铰接) 掘进 拼装 拼装+ 管片的传送 拼装机 水冷却系统 盾尾密封油脂泵送 注浆系统 注浆系统 概述 在盾构推进过程中，通过盾尾上的注浆管，砂浆将被连续自动地注入管片与隧道之间的环缝中。该系统通过PLC系统与盾构推进装置相互锁定，这样就保证盾构推进时环缝中的压力。 砂浆流动速度是无极调速的，这样就可以调整它来满足盾构推进的速度。注浆操作通过预先设定的压力进行控制，这样就保证了： 避免过高的压力损坏盾尾密封或管片 系统每个部位都有足够的压力来平衡预计的波动地面压力和地下水压力，这样就避免了地面沉降。 系统使用砂浆泵 (Schwing 类型 KSP)，每个带有2个出口，出口直接连接到盾尾注入点上。 该设备由电－液动力单元驱动。砂浆被泵入的速度通过控制液压油流量进行控制。 浆液注入出口处都安装有1个压力传感器。每个活塞都安装有1个计数器，这样泵的冲程就可以受到监控。通过控制室内的8个电位计可以改变活塞的速度（注浆量）。这样，就可以改变每根管中的砂浆量，使其与盾构机的推进速度相协调。每个注入点的压力传感器的信号用来控制注浆过程。注浆最高和最低压力可以在控制室内进行调整。 注浆系统 控制 P1- 最高操作压力。注浆过程将在任一个管线停止。 P2- 最低压力。达到注浆环缝里允许的最低压力时，控制室内会对所有管线发出 信号 当注浆泵没有运行或在等待注浆的时间里，需要将静压力考虑进去。 注浆系统 注浆系统可以人工和自动两种方式进行操作。 KSP型砂浆泵 人工操作模式 在人工操作模式下，可以选择注入点中的任一个，通过控制板上的开关进行控制。另外，通过调整控制板上的旋钮可以改变砂浆量和砂浆泵的活塞速度。 在手动模式下，设定值P1到P2是连续被监测的。 自动模式 注浆泵活塞速度通过控制板上的旋钮控制。该速度必须根据TBM推进速度调节到相应速度。泵的活塞速度受到控制，这样，砂浆就连续流到管中，避免了压力达到限定值而引起系统自动停止。 在自动操作模式下，所有限定值在每个注入点上被连续监测。如果压力达到预先设定的P1值，那么相关的注入将会自动停止。如果低于P2限定值以下，然后重新开始。 所有操作功能都通过一个中央控制板控制。下列功能可以在注浆操作控制板上的选择/预先设定： 1. 每个注入点上的注浆压力 2. 每个注入点的注入冲程数（砂浆量） 3. 总冲程数计算(砂浆量) 4. 每环的各注入点砂浆注入量 5. 每环总的砂浆量 6. 预先设定范围P1 到P2. 在每个TBM掘进循环结束时，功能2、4和5都自动重新设定到0。 注浆系统控制板和控制室内是相连的，这样当TBM掘进开始时，TBM控制室内就会给出一个信号。 自动操作模式的两种状态： 盾构机掘进 管片安装/停机 在盾构掘进时，如果达到了预先设定的最大操作压力(P1)，那么在注浆开始之前会启动一个调整时间延迟功能。如果达到预先设定的最低静压力P2，那么注浆将立刻在P1调整时间延迟功能启动之前开始进行。 在管片安装/停机状态下，预设定程序延迟时间将被延长。 注浆材料和配比的选择 注浆材料应具备的基本性能 根据地质条件、工程特点以及盾构机的型式，浆液应具备以下性能： 1 具有良好的长期稳定性及流动性，并能保证适当的初凝时间，以适应盾构施工以及远距离输送的要求。 2 具有良好的充填性能。 3 在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度。 4 浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象。 5 浆液固结后体积收缩小，泌水率小。 6原料来源丰富、经济，施工管理方便，并能满足施工自动化技术要求。 7 浆液无公害，价格便宜。 注浆材料 我们首先结合现场条件和盾构机自身注浆系统的配置，确定采用单液浆进行壁后注浆，然后初步选取了两种单液浆组成以便进行对比优选： a 以水泥、粉煤灰为主剂的常规单液浆 成分：水泥、粉煤灰、细砂、膨润土（钠土）和水； b 以生石灰、粉煤灰为主剂的惰性浆液 成分：生石灰、粉煤灰、细砂、膨润土（钠土）和水。 浆液组成a以水泥作为提供浆液固结强度和调节浆液凝结时间的材料，浆液组成b以粉煤灰作为提供浆液固结强度和调节浆液凝结时间的材料。粉煤灰还可以改善浆液的和易性（流动性），生石灰能增加浆液的粘度，并有一定的固结作用，膨润土用以