TBM操作异常情况及共处理

TBM操作异常情况及共处理 ? TBM技术? TBM操作异常情况及共处理 曾绍毅 (中铁十八局集团有限公司隧道 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 公司天津300222) 摘要对实际工作中遇到的TBM操作异常情况及相应处理措施进行了介绍,以期对同类工程有所参考. 关键词TBM操作异常情况 中图分类号U455.39文献标识码B文章编号1009—4539(2009)11—0031—03 UnconventionalityProblemsandTreatmentofTBMOperation ZengShaoyi (ChinaRailway18BureauGroupCo.Ltd.,Tianjin300222,China) AbstractInthispaper,theactualworkoftheTBMoperationencounteredanexceptionandthec orrespondingtreatment measureswereintroducedwit}laviewtothesameprojectreference. KeywordsTBM;operation;abnormalcondition 1概述 TBM的掘进速度主要受限于机器本身的运行 状态和岩石的强度.在此基础上,正确合理的操作 方式能够最大限度地发挥TBM的能力,避免因不当 操作而影响掘进,甚至造成刀具的损坏和重大事故 的发生.特别是当异常情况出现时,TBM控制室的 正确操作尤为重要.本文以Robbins公司生产的敞 开式TBM401—319为例,说明在实际工作中遇到的 一 些异常情况及相应的处理措施. 2异常情况及其处理 2.1PPS导向系统 TBM401—319采用PPS激光导向系统,它能快 速,连续,准确地显示TBM掘进的实际轴线与隧道 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 轴线的偏差值,并通过控制室操作员的操作适 时调整TBM的掘进方向.在掘进中易出现的问题 如下. (1)瞬间偏差突然放大 该现象有两种情况:突然放大后迅速转为正 收稿日期:2009—08—17 常;放大后在较大偏差值持续做振荡.对于第一种 情况,通常是由于洞顶渗水滴落在全站仪与马达棱 镜之间,不会对掘进造成严重影响.可以根据之前 掘进轴线的走向,略作调整.而第二种情况则是由 于侧支撑与洞壁接触不严密,应立即调整侧支撑与 楔块,保证侧支撑紧贴洞壁,楔块紧贴侧支撑,减小 机头架和刀盘的振动.需要注意的是,当掌子面前 方围岩破碎(特别是左右侧洞壁出现空腔)时,同样 会出现瞬间偏差突然放大的现象. (2)偏差振荡幅度放大 大约每掘进100m,PPS系统的全站仪需要向 前移动并重新导点.当掘进里程逐渐接近100m 时,TBM实际轴线的偏差值会逐步放大,这是由PPS 系统本身所决定,与其他因素无关.当侧支撑未紧 贴洞壁时,同样会出现该现象.在实际掘进中,应 根据掘进里程判断是否需要调整侧支撑. (3)扭转角度急剧放大 受刀盘旋转影响,在掘进中,TBM会出现向一 侧旋转的现象,扭转角度在0.1%,0.4%之间.当 扭转角度急剧放大时,应立即停机检查.以某隧道 TBM施工为例,接班时操作人员发现扭转角度达到 一 1.4%,立即停止掘进,准备换步.回收撑靴时发 铁道建翁技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2009f77J3l ? TBM技术? 现右侧撑靴不能收回,撑靴与撑靴油缸分离.经检(断开). 查右侧撑靴球座与撑靴钢杆联接螺栓12枚全部断(2)皮带系统是否正常工作. 裂,撑靴下滑约40cm.(3)刀盘点动站的开关是否置于关闭状态,当 (4)掘进轴线逐渐大幅度偏离设计轴线且调向其处于打开状态时,刀盘无法启动. 无效(4)撑靴压力是否达到最低额定值,当撑靴压 当掘进轴线大幅度偏离设计轴线,调向无效力未达到最低额定值,刀盘因自锁无法启动. 时,通常是由于刀具的损坏造成.此时应立即停机(5)主轴承润滑系统是否正常工作,特别是当 检查刀具,避免更多的刀具受到损坏.在更换刀具润滑脂工作不正常时,在持续约1min后,刀盘会自 后,先换步,做初步调向再掘进.掘进中缓慢调向,动停止转动.此时应检查润滑脂泵工作压力是否 每循环调向次数一般不超过3次.在调向时,应缓达到正常值;润滑脂是否已经用完;机头架左右两 慢控制掘进方向向设计轴线靠近,初期会继续偏离侧的润滑脂分配器是否被堵塞,导致压力增大,流 设计轴线,但是偏离幅度会逐步减小,直至掘进轴量减少. 线向设计轴线靠近.在掘进轴线距离设计轴线2一(6)水系统是否正常工作. 3cm时,应将机头向相反方向调整.比如,在垂直2.3推进压力增大,刀盘电机电流减小,出渣量迅 方向上,掘进轴线向上偏离设计轴线6cm,有继续速减少,TBM几乎不前进 向上的趋势,通过向下调向,在掘进30m后,偏差值随着掘进的长度增加,边刀逐渐磨损,开挖洞 减小到2cm,TBM已经开始向下掘进,此时应将机径也逐渐减小,侧支撑的伸出量也应适时调整.未 头抬起,即改为向上调向,使机身逐渐保持水平状及时调整侧支撑时,会使侧支撑成圆直径超过隧洞 ,掘进轴线与设计轴线吻合开挖直径,从而让侧支撑卡在洞态,在继续掘进15In后 壁上,阻碍TBM前 且TBM开始正常平直掘进.进.出现此种情况,应将推进开关置于"缩回"位置 当掌子面左右侧有较大塌腔,PPS系统会显示约2S,使推进压力归0,将侧支撑和楔块缩回再伸 掘进轴线较大幅度偏离设计轴线,这与实际情况不出,直至侧支撑压力达到额定值.在回收侧支撑过 符,而是由于机头振动加大造成.程中,因侧支撑与楔块结合紧密,往往无法将两者 (5)PPS系统不工作直接分开.此时,应将侧支撑与楔块同时回收至一 主要是由于全站仪找不到前视马达棱镜和后定位置,然后将侧支撑伸出,楔块收回,二者分离时 视棱镜.造成这一现象的因素有:洞内粉尘过多;会发出巨大声音.如果不能分开,可以多尝试几 有障碍物(锚杆钻机,喷砼机械手,工作人员等)位次,同时将侧支撑伸出,楔块收回,利用液压冲击将 于全站仪与马达棱镜之间等.其分开.若仍不能分开,可以尝试在掘进中使用上 2.2刀盘电机述操作,利用掘进过程中的振动分开侧支撑与楔 TBM401—319采用变频系统(VFD)控制l0台块.在掘进中,有时机头架部位会发出巨大声音, 刀盘电机,带动刀盘旋转破岩.在掘进中出现的问这是由于振动造成侧支撑与楔块分离,此时应调整 题主要是电气系统故障.异常表现为:电流过高,侧支撑伸出量,使其紧贴洞壁,减小扰动.在日常 长时间超过额定电流;VFD无法正常连线;电机高维护保养工作中,对于楔块与侧支撑的结合面应及 温;单台或多台电机电流与其他电机电流差距过时清理上面的岩渣,避免造成结合面划伤变形. 大.当任一台电机或VFD变频器发生故障(控制台2.4掘进中撑靴后移 显示该模块红色,无法使用)时,刀盘会自动停止转在掘进过程有两种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 来观测掘进速度,一是 动,此时应迅速将推进开关置于缩回状态(大约2通过安装于控制室下方的位移行程传感器,一是通 s),使推进压力归0,然后停机检查.当刀盘电机无过PPS系统.当位移行程传感器显示掘进速度正 法启动时,应注意以下几点.常,而PPS却显示掘进速度几乎为0时,唯一的可能 (1)VFD是否正常连线,当某台VFD损坏或连就是撑靴正在向后移动.当洞壁(撑靴挤压处)破 线故障时,在不影响掘进的前提下,可以将其bypass碎,有塌腔时,若未正确处理,会使撑靴与洞壁接触 32铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2009f77J ? TBM技术? 面积变小,或者是当撑靴油缸达到尽头时,撑靴压 力仍不能达到规定值,使得撑靴与洞壁的摩擦力小 于TBM向前的推进力,导致在推进油缸伸出时,推 动的不是刀盘,而是撑靴.对于该种情况,最好的 办法是停机,对洞壁进行喷砼或是填充实物,使洞 壁能够承受撑靴高压.但是后者会改变撑靴油缸 与撑靴连接处的受力,不建议采用.此外,也可以 在不做任何处理的情况下,减小推进流量,降低掘 进压力,牺牲掘进速度来解决. 3其他注意事项 (1)严格按照启动停机顺序操作TBM,熟悉各 系统的启动顺序,自锁条件. (2)在对TBM扭转调向后,应根据扭转方向, 向上或向下调整掘进方向,保持机身平直掘进. (3)在有钢拱架地段,后支撑的提升高度要增 大,避免刮到拱架.换步时,撑靴油缸要尽量缩回, 换步距离需根据拱架距离和撑靴大小确定. (4)缓和调向,避免出现断面台阶. (5)新换边刀后,及时调整侧支撑伸出量,并将 机头上抬,避免掘进轴线中心下移. 4结束语 正确的操作是保证TBM正常掘进的一个必要 前提.对于TBM操作上的异常情况,主司机应迅速 做出反应,采取正确的措施,避免事故扩大,这有赖 于坚实的理论基础和平时的经验积累.对不同类 型的TBM,遇到的异常情况也各不相同,应具体情 况具体 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,切不可盲目照搬前人经验,造成不必 要的损失. (上接第l3页) 2.5.2系统调试 主要组装工作完成后,可以开始各系统的调试 工作,调试后根据试验结果参照设计性能判断装机 质量,并及时处理各系统存在的问题. 2.5.3整机质量验收 调试后根据试验结果参照设计性能判断装机 质量,对存在的问题逐个分解处理,既是检验组装 质量的过程,同时也是保证下一步正常掘进必不可 少的重要环节. 3应用 3.1在秦岭隧道的应用 秦岭隧道是西安一安康铁路的重点控制工程, 是目前我国最长的并行单线铁路,号称"中国第一 长隧",其中I线全长18.448km,lI线全长 18.457km.1997年我国铁路施工领域首次引进两 台TB880E型全断面隧道掘进机,分别用于秦岭I 线隧道进口段和出口段施工. 1997年10月出口段按照上述组装调试 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 , 针对TBM进场实际及洞口组装场地实际情况,分区 域组装,外请专家,内配专业技术人员,认真学习 TBM专业知识,积极配合外商及专家,学以致用,达 到快捷,优质的组装调试,为保证1998年2月1613 掘进赢得了时间,保证了装机质量,为实践的施工 及保工期创造了有利条件. 铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOf-OGY 一 +一+一+一十??+-十一十一+一+一+? 出口在完成5621mTBM掘进任务之后,按照 上述拆卸方案,经过拆前大量的准备工作和拆卸过 程中科学管理施组,以及拆后认真清理,文整等工 作,一方面保证了TBM部件完好,另一方面提前拆 卸出洞18d,为下一步衬砌施工争取了时间. 3.2在桃花铺一号隧道中的应用 桃花铺一号隧道全长7234in,是西安南京铁路 全线第二长隧道,为控制工期的重点难点工程,使用秦岭隧道退下来的TB880E型隧道掘进机施工 6634m.按照本文所述拆装方案,2000年5月开 始,在没有任何国外专家知道的情况下,2个月内迅 速完成了TBM组装,并实现了技术,性能,安全三个 确保,积累了宝贵的独立组装调试经验.2002年5 月22日至6月16日,仅用了27d,提前顺利完成拆 卸工作,并进行了相应的维护保养,为后续的衬砌 与整体道床施工争取了时间. 并且,桃花铺一号隧道TBM掘进最高月进尺为 551.8m/月,有4个月进尺超过500nl,这与秦岭隧 道完工后的成功拆卸,保证了设备完好,以及在桃 花铺一号隧道的顺利组装调试,是密不可分的. 3.3在中天山隧道中的应用 新疆吐库二线中天山隧道全长22452m,采用 经过修复改进的TB880E型隧道掘进机施工,2007 年10月2日开始组装,在狭小场地条件下,57d顺 利完成组装调试工作,又创造了一个新的记录,2008 年平均月进尺383m,有8个月进尺超过400in,目 前已经累计掘进6179m. 2009?33