復合式TBM施工方法及質(zhì)量控制措施

復合式TBM施工方法及質(zhì)量控制措施1復合式TBM法施工簡介xx軌道交通六號線二期工程xx隧道位于xx市南岸區(qū)，隧道進洞口在南岸區(qū)xx附近，線路出xx高架站后以隧道形式穿越xx向xx車站延伸，與軌道交通六號線一期工程起點相接。隧道右線起點里程為YCK5+830，終點里程為YCK11+460.908，全長5630.908m，隧道左線起點里程為ZCK5+830，終點里程為ZCK11+460.908，全長5630.17m(含長鏈3.694m、短鏈4.432m)，采用“復合式TBM+鉆爆法”施工。復合式TBM擔負隧道進口方向至TBM拆卸洞室的正洞開挖任務，其中右線TBM掘進長度為3515m，左線TBM掘進長度為3518m。在復合式TBM施工前，預先完成洞口至洞內(nèi)的5m明挖和110m暗挖段施工。兩臺TBM完成洞外的組裝和調(diào)試后，通過115m步進段，在隧道的進洞口平整出一塊4800m2左右的施工場地作為兩臺TBM組裝和將來施工的場地，兩臺復合式TBM在此場地完成組裝調(diào)試工作，此場地也作為TBM施工時的辦公、復合式TBM施工地段從初堪的地質(zhì)縱斷面圖上看雖無不良地質(zhì)現(xiàn)象，但會穿過2處煤系地層帶并下穿水冬瓜煤礦采空區(qū)巷道，可能存在一定的地質(zhì)及施工風險，且隧道施工還要克服反坡排水等不利因素，需要在施工前做好充分的應對技術措施。兩臺復合式TBM先后運抵組裝場地，時間間隔一個月。先期運達的復合式TBM負責右線隧道的開挖施工，同時可起到為左線隧道探明地質(zhì)的作用，第二臺復合式TBM負責開挖左線隧道。TBM到場后進行組裝和調(diào)試，完畢后步進通過預先開挖的5m明洞段和110m暗挖段到達復合式TBM掘進始發(fā)段。復合式TBM的掘進經(jīng)過28‰的下坡段施工后進入4‰的上坡段施工，開挖過程中需要同步拼裝預制的鋼筋混凝土管片并注漿，掘進完畢抵達拆卸洞，在拆卸洞內(nèi)進行拆卸，拆解部件經(jīng)1#斜井運出。2復合式TBM生產(chǎn)、調(diào)試與運輸本工程使用的兩臺復合式TBM是由國外專業(yè)生產(chǎn)商生產(chǎn)的，為了滿足工期要求，結構件安排在中國國內(nèi)工廠生產(chǎn)，電氣、液壓和其它關鍵部件在生產(chǎn)商的國外工廠生產(chǎn)，復合式TBM預組裝和出廠調(diào)試工作將在中國國內(nèi)工廠進行。復合式TBM加工完成后必須進行工廠預組裝和調(diào)試。工廠預組裝和調(diào)試是保證設備質(zhì)量的重要工序，其目的是通過工廠的組裝、調(diào)試來檢驗設備質(zhì)量和性能，初步檢驗設備性能是否達到設計要求，利用工廠的加工條件對存在的問題進行改正和完善。復合式TBM生產(chǎn)廠家負責提供組裝調(diào)試技術方案，并派人實施工廠組裝和調(diào)試，對最終質(zhì)量負責，我方負責對生產(chǎn)、預組裝和調(diào)試的過程進行監(jiān)督。工廠組裝調(diào)試完成后由設備制造商將設備運輸?shù)浇M裝場地。拆解運輸?shù)目傮w原則是：在保證運輸條件允許的前提下以盡量少拆或不拆為原則，減小工地組裝的工作量；對必須拆解的零部件進行編號、包裝，合理搭配，保證運輸安全；根據(jù)工地組裝方案按計劃分批運輸進場，合理堆放，便于按照組裝順序吊裝。3復合式TBM工地組裝調(diào)試3.1工地組裝兩臺復合式TBM工地組裝方案為：xx隧道左、右線兩臺復合式TBM分兩批上場，上場日期間隔1個月。2010年9月底開始右線TBM的組裝，于2010年10月底步進至洞內(nèi)掘進；左線TBM滯后一個月完成進場、組裝、調(diào)試和步進工作，開始進行掘進。設備在進洞口進行組裝，組裝場地要提前完成填平、碾壓和硬化施工,強度滿足組裝和步進的需要。在場地上鋪設龍門吊行走軌道，組裝好兩臺龍門吊。組裝場地分為主機組裝區(qū)和后配套組裝區(qū)，由兩臺50t龍門吊、一臺250t履帶吊和一臺25t的汽車吊配合作業(yè)完成兩臺復合式TBM組裝。3.1.1組裝前準備工作(1)組織機構組裝時成立以項目經(jīng)理為組長的組裝工作領導小組，成員由分部副經(jīng)理、總工、專家組成員構成。組裝時分兩個工班作業(yè)，每班10h。組裝過程每個工班按主機區(qū)、后配套區(qū)進行劃分，以結構件和設備的組裝為主線，工班內(nèi)的液壓組、電氣組同時進行相關部分的安裝。具體組織機構見附圖7-1。(2)技術準備根據(jù)復合式TBM組裝需要配置人員，并對人員進行分組，組裝前分別進行技術培訓和安全培訓。(3)場地布置復合式TBM進場前對進洞口進行平整、硬化處理，對主機及后配套組裝區(qū)域進行混凝土澆筑施工。安裝好組裝用龍門吊及相關設施。(4)組裝設備及工器具的準備吊裝主要設備為：50t龍門吊兩臺，250t履帶吊一臺、25t汽車吊一輛，5t叉車一輛，以及相應的吊具、小型機具、工具。組裝設備、小型機具和工具的使用清單見附表7-1。3.1.2組裝要求(1)制定詳細、可行的主機、后配套組裝計劃。(2)組裝前對各元件進行詳細的標識。(3)提前做好技術培訓和安全培訓，使參加組裝人員了解TBM的結構性能和組裝過程中安全注意事項。(4)組裝時與外方人員緊密配合，配備專職翻譯人員。(5)制定合理的組裝材料、機具、配件計劃。(6)嚴格控制組裝質(zhì)量，做好組裝記錄。(7)設置專職的質(zhì)量控制組和安全控制組，全程監(jiān)控TBM的組裝工作。3.1.3組裝場地掘進機組裝場地分為主機組裝區(qū)和后配套組裝區(qū)，組裝前對場地進行平整、硬化，強度達到組裝要求。為了便于掘進機步進，在各自區(qū)域內(nèi)用混凝土澆注底部基座。主機組裝場地為弧形基座，上表面預埋標準鋼軌以便于掘進機在基座上滑行，基座結構見附圖7-2。3.1.4組裝流程(1)主機組裝用于本工程的兩臺復合式TBM進場組裝時間間隔1個月。第一臺掘進機于2010年9月進場組裝，將依組裝次序將部件運輸進場。組裝流程見附圖7-3。(2)后配套組裝后配套利用場地上遠離洞口的一臺龍門吊，再配以一臺25t汽車吊與主機同步進行組裝。3.2工地調(diào)試TBM整機組裝完成后，由業(yè)主、監(jiān)理和承包人三方代表按檢查測試標準進行檢查測試，三方人員均須到場參加和見證。調(diào)試工作需要對掘進機各個系統(tǒng)及整機進行調(diào)試，以確保整機在無負載的情況下正常運行。調(diào)試過程可先分系統(tǒng)進行，再對整機的運行進行測試，測試過程中應詳細記錄各系統(tǒng)的運行參數(shù)，對發(fā)現(xiàn)的問題及時分析解決。掘進機可分為液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及機械結構件等。調(diào)試流程見附圖7-4。電氣系統(tǒng)設備的調(diào)試內(nèi)容可分為：電路檢查、分項用電設備空載檢查、分項用電設備加載時的檢查、各設備急停按鈕的檢查、控制系統(tǒng)的檢查等。液壓系統(tǒng)設備的調(diào)試內(nèi)容可分為：空載和加載時泵和液壓管路的調(diào)試、加載時執(zhí)行機構的運行情況。步進系統(tǒng)的調(diào)試在主機安裝完成后最先進行，主要分為：液壓泵站負載運行時的狀態(tài)和步進機械結構運轉情況。其余各分系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)組裝和步進程序組織實施。各系統(tǒng)運轉情況正常后再進行整機的空載調(diào)試。4復合式TBM步進隧道進口段5m采用明挖，110m采用鉆爆法施工，復合式TBM在洞口完成組裝后，需要以滑行的方式步進通過此區(qū)段，到達始發(fā)位置。4.1復合式TBM步進前需要做好以下準備工作(1)洞口主機基座到掌子面的混凝土仰拱基座完成澆筑，在基座內(nèi)預埋好步進滑行用的鋼軌，精確定位基座及鋼軌空間尺寸，滿足步進需要。(2)清理明挖和鉆爆法施工段，確保沒有干涉TBM通過的設施及雜物。(3)準備編組車輛，滿足步進期間鋼軌、電纜、風水管延伸等需要。(4)割除護盾上焊接的臨時吊點。(5)在步進鋼軌上涂抹潤滑脂，減少步進的阻力。(6)在護盾后部兩側盾殼與預埋鋼軌接觸部位各焊接一塊止轉塊，防止護盾在步進過程中扭轉。(7)在主機下部油缸支撐的端墻上預埋好與下部管片的縱向連接裝置，以便管片與端墻的連接。4.2復合式TBM步進過程最下部管片區(qū)域的推進缸活塞桿伸出，活塞桿端部頂塊頂住混凝土端墻，繼續(xù)伸推進缸活塞桿，在端墻反作用力下推動TBM主機向前滑動，帶動連接橋和后配套向前移動，同時做好后配套尾部電纜、風水管線的延伸，TBM滑動示意圖見附圖7-5。推進行程結束后，推進油缸收回，在管片與基座之間放置預制好的混凝土支撐墊塊，利用管片拼裝機安裝第一片下部管片，管片位置定好以后，用U型螺栓與后部端墻連接，伸出推進油缸，頂住管片的側面，擰緊U型連接螺栓的螺母。在管片的前端立模，管片下部的縫隙灌注混凝土，混凝土內(nèi)可以加注適量的速凝劑，使混凝土及時凝固。繼續(xù)伸推進缸，推動TBM向前滑移。推進行程結束，開始安裝第二片下部管片，管片定好位后，管片與管片之間安裝U型連接螺栓，用推進油缸撐緊，擰緊螺母，再次對管片底部灌注混凝土，如此重復鋪設底部管片。當管片后部空間滿足鋪軌條件時，在管片上安放預先加工好的鋼支撐鋪設鋼軌，直至將TBM步進到始發(fā)洞位置，步進工作結束。4.3TBM步進過程中需要注意的事項(1)滑行過程中，需對主機及后配套加強巡視，確保TBM各部位與洞壁沒有干涉，特別是刀盤前方，必須派專人負責觀察。(2)用TBM自帶的導向系統(tǒng)加強TBM姿態(tài)控制。(3)控制滑行速度。(4)滑行過程中，相關部位的人員之間以對講機相互聯(lián)系，確保信息暢通。(5)滑行過程中，刀盤前方負責觀察的人員與TBM主司機密切聯(lián)系。(6)密切觀察底部管片的工作狀態(tài)。(7)推進過程中，管片范圍內(nèi)不得站人。(8)觀察滑行區(qū)域基座和鋼軌情況，如果出現(xiàn)變形，及時處理。5復合式TBM始發(fā)5.1始發(fā)方案復合式TBM具有硬巖和軟巖兩種掘進功能，針對兩種功能有兩種始發(fā)方案，即硬巖始發(fā)和軟巖始發(fā)。硬巖始發(fā)利用皮帶從刀盤內(nèi)出碴，刀盤內(nèi)為常壓，軟巖始發(fā)利用螺旋輸送機從刀盤內(nèi)出碴，刀盤內(nèi)處于壓力狀態(tài)。在實際施工中，需根據(jù)始發(fā)地段的地質(zhì)情況，決定采用哪種始發(fā)方案。xx隧道始發(fā)段的圍巖為Ⅳ級，根據(jù)此圍巖級別，復合式TBM采用硬巖始發(fā)方式。5.2始發(fā)前準備工作(1)始發(fā)基座的位置要使TBM軸線與隧道設計軸線保持一致，保證始發(fā)階段隧道內(nèi)襯不超限?；谑及l(fā)前做好，結構為混凝土仰拱內(nèi)預埋鋼軌，始發(fā)前混凝土基座要達到足夠的強度。(2)反力架安裝位置要精確，在洞壁內(nèi)預埋足夠數(shù)量的預埋件，預埋件與反力架連接后的強度要能夠承受TBM始發(fā)時的反力，并且預埋位置能保證反力架精確定位。(3)反力架做成環(huán)形鋼結構件，環(huán)向采用8組預埋件與反力架連接，軸向采用10組預埋件與反力架連接，達到滿足掘進機始發(fā)所需的強度、剛度和定位精度。反力架主框架箱型結構，主要板材采用高強度的20mm鋼板，確保其強度、剛度能承受始發(fā)的反力并具有一定的保險系數(shù)。反力架通過與預埋鋼件在縱向和軸向位置上的可靠固定，滿足推進油缸推進時的作用力，反力架固定方式見附圖7-6。(4)調(diào)整TBM主機的姿態(tài)，使TBM主機的軸線和隧道軸線的誤差在要求范圍之內(nèi)。(5)掘進機刀盤切削巖體時產(chǎn)生巨大的扭矩，為了防止掘進機殼體在始發(fā)基座上發(fā)生偏轉，必須在兩側的殼體上焊接止轉塊，在基座上鋪設鋼板條。隨著掘進機的前行，止轉塊在鋼板條上滑動，當止轉塊靠近洞門時將之拆除。止轉塊布置方式見附圖7-7。(6)安裝好洞門的橡膠密封裝置。5.3始發(fā)過程推進油缸全部收回，安裝反力架，通過螺栓和焊接的方式使反力架與預埋件牢固固定；將護盾尾部周圈的鋼絲密封刷內(nèi)涂滿密封脂；在反力架上拼裝第一環(huán)負環(huán)管片，采取先下部管片，再兩側最后上部的拼裝順序拼裝管片，在環(huán)向上通過管片上螺栓孔相互連接牢固，縱向上管片通過反力架上加工的螺栓孔與反力架連接牢固，推進油缸頂緊管片；負環(huán)管片拼裝完畢后啟動TBM向前掘進，推進行程結束，開始拼裝第二環(huán)負環(huán)管片，拼裝時管片與管片之間的密封墊和螺栓連接處的密封圈必須安裝。繼續(xù)掘進，直到第七環(huán)管片安裝完畢后，護盾此時全部進入TBM開挖洞內(nèi)，停止掘進，從管片的注漿孔內(nèi)進行注漿，注漿結束后，TBM開始繼續(xù)向前掘進，完成TBM的始發(fā)。5.4始發(fā)注意事項(1)TBM始發(fā)時要根據(jù)反力架和負環(huán)管片的承載能力，制定掘進參數(shù)，避免掘進扭矩超過反力架和負環(huán)管片承受的扭矩，通過目視和監(jiān)測反饋數(shù)據(jù)及時調(diào)整掘進參數(shù)。(2)嚴格控制掘進機姿態(tài)，防止旋轉、上飄。(3)起始環(huán)管片應準確定位，連接牢靠，不變形，上下左右對稱，誤差不大于1mm。(4)注漿時，要對首環(huán)管片的尾端密封嚴實，反力架與砂漿接觸的部位涂抹脫模劑，防止跑漿和粘模。嚴格控制注漿量和注漿壓力防止砂漿反灌入護盾外側區(qū)域，造成板結，影響掘進。6復合式TBM掘進6.1復合式TBM試掘進6.1.1試掘進的目的復合式TBM始發(fā)后計劃進行500m的試掘進，通過試掘進段擬達到以下目的：(1)熟悉機器性能，掌握復合式TBM在各種圍巖情況下的工作狀況和設備掘進參數(shù)。(2)掘進機步進時掘進機處于空載狀態(tài)，電器、液壓系統(tǒng)及機械結構件未承受掘進載荷。試掘進時對各項系統(tǒng)進行進一步調(diào)試，完善設備各項性能。(3)進一步了解本工程的地質(zhì)條件，掌握在不同地質(zhì)條件下復合式TBM的施工方法。(4)收集、整理、分析始發(fā)段地質(zhì)條件下的設備掘進參數(shù)，為后期的快速掘進打下良好的基礎。(5)熟悉管片拼裝及鋼軌鋪設的操作工序，提高管片拼裝的效率和質(zhì)量。(6)根據(jù)地面變形情況的監(jiān)測分析，掌握復合式TBM施工時對周圍環(huán)境的影響。(7)熟悉設備的物料運輸、管線延伸等系統(tǒng)，完善洞內(nèi)外各個環(huán)節(jié)之間的銜接，不斷提高設備的掘進效率。(8)完善各部門之間的協(xié)調(diào)工作，尤其是掘進施工各工班的交接流程。6.1.2試掘進的主要措施試掘進過程中，設備、人員及整個施工隊伍都處于磨合期，在試掘進段達到良好的磨合，使施工過程達到規(guī)范化和制度化，保證掘進機安全、快速、高效地施工。根據(jù)掘進機的施工特點，主要從以下幾方面保證試掘進的順利完成。(1)制定完善的安全生產(chǎn)技術規(guī)范、掘進機操作技術規(guī)程和單項設備的使用技術規(guī)范。(2)在試掘進開始前對掘進機上各工作崗位人員進行培訓，做到定人定崗、持證上崗。(3)在掘進過程中做好設備參數(shù)、地質(zhì)條件等各項參數(shù)的紀錄，由技術部人員統(tǒng)一歸納整理。(4)加強對地面及周圍建筑物的監(jiān)測，及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)上報技術部。(5)對購買和生產(chǎn)的材料質(zhì)量嚴格把關，建立和完善“三檢”制度，杜絕不合格的材料在工程中的使用。(6)加強隧道軸線及隧道變形的監(jiān)控量測，發(fā)現(xiàn)問題及時上報項目部相關部門。(7)做好交接班記錄，完善交接班制度，定期召開例會解決試掘進過程中出現(xiàn)的各類問題。6.1.3試掘進時人員組織復合式TBM試掘進期間的人員組織形式與正式掘進時相同,每臺掘進機均采用三班制組織施工，施工工班分為兩個掘進班和一個整備班。掘進班工作10h，整備班8h，其中4h與掘進班重合，其余工班隨上述三個工班交接。單臺掘進機人員配備見附表7-2。6.1.4試掘進時的掘進流程(1)啟動準備1)接通洞外變壓器和復合式TBM主機之間的電源，同時接通隧洞內(nèi)的照明。2)接通TBM上變壓器的主開關，使變壓器投入使用。然后待變壓器工作平穩(wěn)后，接通二次側的電源輸出開關，檢查TBM所需的各種電壓，接通TBM及后配套上的照明系統(tǒng)。檢查TBM上的漏電監(jiān)測系統(tǒng)，確定接地的絕緣值可以滿足各個設備的工作要求。3)檢查氣體監(jiān)測系統(tǒng)、火災監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)、結果。確定TBM可以進行掘進作業(yè)。4)確認所有燈光、聲音指示元件工作正常。所有調(diào)速旋鈕均在零位。5)檢查液壓系統(tǒng)的液壓油油位、潤滑系統(tǒng)的潤滑油位，如有必要馬上添加油料。6)確認供水、通風正常即洞外向TBM供水、通風正常。(2)啟動1)接通復合式TBM的控制電源，啟動液壓動力站、通風機、TBM自身的供水(加壓)水泵。根據(jù)施工條件，確定是否啟動排水水泵。2)確定各種輔助施工進入掘進工況，管片施工、底部鋼枕施工、砂漿回填、風筒的掛接等各項工作的完成情況可以滿足掘進的需要。如達不到掘進的要求，要馬上加緊施工快速達到掘進的要求。3)確認TBM自帶的可收放的高壓電纜、水管滿足掘進需要。4)檢查測量導向的儀器工作正常，并提供正確的位置參數(shù)和導向參數(shù)。5)根據(jù)測量導向裝置給出的TBM的位置參數(shù)，利用調(diào)向裝置進行調(diào)節(jié)掘進機的方向偏差(水平、垂直、圓周)，確認防扭轉機構工作正常。6)確定皮帶機系統(tǒng)已開始啟動，并運轉正常。7)啟動掘進機各個部位的聲電報警系統(tǒng)，提示進入工作狀態(tài)。復合式TBM掘進機試掘進流程見附圖7-8。6.2正式掘進復合式TBM正式掘進的人員組織形式、掘進流程等與試掘進相同。掘進時，應充分研究試掘進期間的地質(zhì)及設備掘進參數(shù),根據(jù)前方的水文、地質(zhì)情況及設備的狀態(tài)做好充分的掘進預案，選擇合適的掘進模式(敞開式或土壓平衡模式)，并定期召開例會進行技術交底。以下為掘進時注意事項：(1)提高效率經(jīng)過500m的試掘進以后，主機和后配套生產(chǎn)能力不斷地提高，掘進的速度也在逐漸的提高，這時要注意人力資源的調(diào)配，在一些重要的，影響進度的工作崗位堅持使用熟練操作人員，對勞力不足的崗位增加人員；對一些影響施工進度的機械設備，分析原因實施技術改造或更換為更為合適的設備；開展施工工序分析活動，激勵所有員工積極發(fā)現(xiàn)施工中的制約因素，鼓勵他們自覺改進。(2)狠抓安全隨著生產(chǎn)進度的提高，各個工序之間的銜接變得非常緊湊，單個工序的速度也逐漸加快，這時工人易產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，存在安全事故隱患，此時應該采取的對策為：加大安全監(jiān)督，每個班派專職的安全員，配合工班長做好安全監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正或解決；洞內(nèi)洞外派專職的安全員輪流巡視，及時發(fā)現(xiàn)隱患并消除；采取措施改進工人工作環(huán)境，并采取一些營養(yǎng)措施防止工人疲勞，給工人營造一個愉悅的工作氛圍；加大一些危險機械的維修保養(yǎng)頻率，如機車、礦車、空壓機等，確保其正常安全工作。(3)保證質(zhì)量隨著施工速度的提高，施工中也容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，如管片錯臺、注漿效果差等，采取的措施為：專職質(zhì)量檢查人員協(xié)同現(xiàn)場工程師一起做好現(xiàn)場生產(chǎn)的質(zhì)量控制，一旦產(chǎn)生質(zhì)量問題，及時發(fā)現(xiàn)，及時匯報，及時分析，及時糾正；加大所有員工的技術培訓，提高員工的生產(chǎn)熟練程度和生產(chǎn)技巧，提高產(chǎn)品質(zhì)量；注重員工的質(zhì)量意識培養(yǎng)，創(chuàng)造人員“心中有質(zhì)量、口中談質(zhì)量、工作后提高質(zhì)量”，切實把質(zhì)量作為一切工作的前提。(4)技術改造與技術創(chuàng)新掘進機是集機械、電氣、液壓于一體的高科技隧道掘進設備，技術含量很高，施工技術也同樣充滿較高的科學技術含量。正常掘進是最能發(fā)現(xiàn)技術問題的階段，因此在正常掘進時要加大技術的吸收和攻關力度，分析掘進機施工以及掘進機本身的優(yōu)缺點，組織力量進行技術改革和技術創(chuàng)新，更進一步了解掘進機，提高使用效率。6.3掘進機方向控制與糾偏6.3.1掘進機的方向控制本工程使用的復合式TBM掘進機采用PPS激光自動導向系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)進行調(diào)向，通過調(diào)整推進油缸來實現(xiàn)調(diào)整方向。(1)采用隧道自動導向系統(tǒng)和人工測量輔助進行掘進機姿態(tài)監(jiān)測隧道自動導向系統(tǒng)配置了導向、自動定位、掘進程序軟件和顯示器等，能夠全天候在掘進機主控室動態(tài)顯示掘進機當前位置與隧道設計軸線的偏差以及趨勢。據(jù)此調(diào)整控制掘進機掘進方向，使其始終保持在允許的偏差范圍內(nèi)。隨著掘進機推進導向系統(tǒng)后視基準點需要前移，必須通過人工測量來進行精確定位。為保證推進方向的準確可靠，根據(jù)掘進距離人工測量，以校核自動導向系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)并復核掘進機的位置、姿態(tài)，確保掘進方向的正確。(2)采用分區(qū)操作掘進機推進油缸控制掘進方向根據(jù)線路條件所做的分段軸線推進控制計劃、導向系統(tǒng)反映的掘進姿態(tài)信息，結合隧道地層情況，通過分區(qū)操作掘進機的推進油缸來控制掘進方向。推進油缸按上、下、左、右分成四組，每組油缸都有一個帶行程測量和推力計算的推進油缸，根據(jù)需要調(diào)節(jié)各組油缸的推進力，控制掘進方向。在上坡段掘進時，適當加大掘進機下部油缸的推力；在下坡段掘進時則適當加大上部油缸的推力；在左轉彎曲線段掘進時，則適當加大右側油缸推力；在右轉彎曲線掘進時，則適當加大左側油缸的推力；在直線平坡段掘進時，則應盡量使所有油缸的推力保持一致。6.3.2掘進機姿態(tài)調(diào)整與糾偏在實際施工中，由于地質(zhì)、測量誤差等原因掘進機推進方向可能會偏離設計軸線并超過管理警戒值；在穩(wěn)定地層中掘進，因地層提供的滾動阻力小，可能會產(chǎn)生盾體滾動偏差；在線路變坡段或急彎段掘進過程中，有可能產(chǎn)生較大的偏差，這時就要及時調(diào)整掘進機姿態(tài)、糾正偏差。(1)通過操作分區(qū)操作推進油缸來調(diào)整掘進機姿態(tài)，糾正偏差，將掘進機的方向控制調(diào)整到符合要求的范圍內(nèi)。(2)在急彎和變坡段，必要時可利用掘進機的超挖刀進行局部超挖和在軸線允許偏差范圍內(nèi)提前進入曲線段掘進來糾偏。(3)當滾動超限時，收回推進油缸，調(diào)整推進缸偏轉角度通過調(diào)整環(huán)將整機滾動角調(diào)回。調(diào)整環(huán)具體結構見附圖7-9。6.3.3方向控制及糾偏注意事項(1)在切換刀盤轉動方向時，應保留適當?shù)臅r間間隔，切換速度不宜過快，切換速度過快可能造成管片受力狀態(tài)突變，而使管片損壞。(2)根據(jù)掌子面地層情況應及時調(diào)整掘進參數(shù)，調(diào)整掘進方向時應設置警戒值與限制值。達到警戒值時及時執(zhí)行糾偏程序。(3)蛇行修正及糾偏時應緩慢進行，如修正過急，蛇行反而更加明顯。在直線推進的情況下，應選取掘進機當前所在位置點與設計線上遠方的一點作一直線，然后再以這條線為新的基準進行線形管理。在曲線推進的情況下，應使掘進機當前所在位置點與遠方點的連線同設計曲線相切。(4)推進油缸油壓的調(diào)整不宜過快、過大，否則可能造成管片局部破損甚至開裂。(5)正確進行管片選型，確保拼裝質(zhì)量與精度，使管片端面盡可能與計劃的掘進方向垂直。(6)掘進始發(fā)、到達時方向控制極其重要，應按照始發(fā)、到達掘進的有關技術要求，做好測量定位工作。6.3.4曲線段掘進施工本區(qū)間隧道施工中有曲線段。在曲線段(包括水平曲線和豎向曲線)施工時，掘進操作方向控制方式是把液壓推進油缸進行分區(qū)操作，使掘進機按預期的方向進行調(diào)向。曲線段施工時，為確保掘進機沿設計軸線掘進，必須嚴格控制掘進參數(shù)，如掘進速度、推進油缸的伸出方式與油壓等，使掘進軌跡符合設計線路的曲線參數(shù)要求。另外，掘進機采用鉸接形式使曲線施工更容易控制。在曲線段掘進時，要注意以下幾點：(1)進入曲線施工前，調(diào)整好掘進機的姿態(tài)。(2)在曲線段時選擇正確的管片進行安裝，接收管片時安排專職人員驗收，保證管片質(zhì)量及曲線管片的偏轉方向。(3)將每一循環(huán)掘進后的測量結果計入圖中與設計曲線相對照，確定是否修正下次掘進的偏轉量與方位角。(4)掘進速度控制在30～40mm/min以內(nèi)，或將每一循環(huán)分成幾次掘進以減小管片的受力不均。(5)為防止管片歪斜，必須保證管片背襯注漿的效果，使推進油缸的偏心推力有效地起作用，確保曲線推進效果，減少管片的損壞與變形。并根據(jù)施工中的變形監(jiān)測情況隨時調(diào)整注漿參數(shù)，從而有效的對軸線進行控制。根據(jù)施工中的實際情況，必要時采取壁后補壓漿的方法進行控制。通過管片的注漿孔將漿液注入地層。(6)曲線段掘進過程中，曲線外側出土量較大，這樣必然造成曲線外側土體的損失，并存在施工間隙，因此在曲線段掘進過程中，對曲線外側的注漿量必須加大，及時填滿空隙。同時加固外側土體，使外側土體給予管片足夠的支撐力減小變形，確保隧道沿設計軸線正確掘進。(7)注意鉸接油缸處和盾尾有無泄漏，發(fā)現(xiàn)泄漏及時采取措施處理。(8)更換碴車時協(xié)調(diào)各工序，避免長時間停機。6.4TBM掘進時的注意事項6.4.1掘進過程中機器防扭由于復合式TBM在敞開式施工護盾不與巖石接觸，當?shù)侗P轉動切削巖石時主機會發(fā)生整體的旋轉，故施工前應充分考慮防止設備發(fā)生扭轉的措施。防止設備發(fā)生扭轉的措施主要有以下幾方面;(1)在掘進過程中通過PPS系統(tǒng)密切關注機器的轉角數(shù)據(jù)，在發(fā)現(xiàn)設備旋轉角度超過一定值時，反方向旋轉刀盤來實現(xiàn)將主機部分防扭。(2)復合式TBM自身配有一套滾動角調(diào)整系統(tǒng)，當設備扭轉角度過大時利用扭轉環(huán)和推進缸共同作用，調(diào)整設備姿態(tài)。(3)如果發(fā)現(xiàn)旋轉扭矩趨勢增加過快時，應減小掘進機的掘進速度來達到降低扭矩，防止扭轉。6.4.2掘進過程中防止螺旋輸送機噴涌在高壓富水段需采用土壓平衡模式掘進時，可能出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，擬采取以下措施：(1)本項目采用的螺旋輸送機中間心部位有旋轉軸，旋轉軸中部600mm的長度沒有螺旋葉片，當碴土通過此段時因堆積而形成土塞，對防止噴涌有一定的效果。根據(jù)施工需要還可以向螺旋輸送機內(nèi)注入膨潤土或者在排水閥門處安裝雙向排泥泵來堵水和防止噴涌發(fā)生。(2)螺旋輸送機的后料門可以關閉，這樣在需要時可以關閉后門以處理噴涌等緊急情況。(3)在其它含水地層采用土壓平衡模式掘進時，擬向刀盤面、土倉內(nèi)注入泡沫劑，并增加對螺旋輸送機內(nèi)注入的膨潤土，以利于螺旋輸送機形成土塞效應，涌水較大時，注入高分子聚合物防止噴涌。6.4.3掘進過程中防止結泥餅復合式TBM在采用土壓平衡施工模式時可能會在刀盤的中心部位產(chǎn)生“泥餅”,當產(chǎn)生泥餅時,掘進速度急劇下降,刀盤扭矩也會上升,大大降低開挖效率,甚至無法掘進。施工中擬采取的主要技術措施為：(1)加大刀盤的開口率，使泥土更容易通過刀盤。(2)在土倉內(nèi)側壁上焊接“攪拌棒”來減少泥土的固結幾率。(3)在刀盤前部設置泡沫注入口，通過注入泡沫劑來減少泥土的固結。(4)將關鍵部位的滾刀更換成齒刀，便于切削土層同時加大了刀盤開口率。(5)發(fā)現(xiàn)推進參數(shù)變大時，同時向土倉、螺旋輸送器加入泡沫劑增加土倉及螺旋輸送器內(nèi)泥土的產(chǎn)送速度。(6)密切注意設備的各項掘進參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)相關參數(shù)有非正常增大時，降低推進速度或停止掘進。6.4.4掘進過程中減小刀盤、螺旋輸送器磨損措施(1)在刀盤、螺旋輸送器的關鍵部位焊接耐磨材料，如在刀盤進料口、刀盤正面、刀盤外邊緣、螺旋輸送器內(nèi)壁等部位加裝耐磨層來提高刀盤抗磨能力。(2)施工過程中通過加入泡沫劑、膨潤土，通過增加潤滑，減少刀盤和輸送器的磨損。(3)施工過程中通過控制倉內(nèi)碴土數(shù)量，減少磨損。6.5TBM特殊地段的施工本工程復合式TBM施工過程中，須穿越煤系地層，通過兩處煤礦采空區(qū)，經(jīng)過上述區(qū)段時易發(fā)生瓦斯?jié)舛壬吆退淼烙克惹闆r。針對以上情況主要采取以下措施應對。6.5.1瓦斯地段施工(1)整機采用傳感器加密設計，在原有設計上增加了7個傳感器布置于刀盤后部、側護盾、風道等關鍵部位，傳感器信號于設備主供電系統(tǒng)互鎖。(2)整機采用防爆設計，電氣系統(tǒng)關鍵部位如電機、接觸開關、斷路器、燈具等均達到Ⅰ類礦井下防爆等級標準。(3)在通過上述區(qū)段時，配備專職的安全人員，利用高精度干涉瓦斯監(jiān)測儀進行人工監(jiān)測，保證人員、設備的安全。(4)選擇合理的掘進參數(shù)，減小對周邊巖石擾動。(5)為防止瓦斯溢出聚集，在煤層分界線兩側各30m范圍內(nèi)均采用耐腐蝕防水氣密性全封閉C50鋼筋混凝土管片，并確保管片接縫處的密封效果，在掘進機通過時，同步注漿快速跟進，通過后隧道內(nèi)繼續(xù)進行人工監(jiān)測。(6)增強風機通風能力，采用55kw隧道風機通風，葉輪直徑1100mm,風管采用12000mm的PVC拉鏈軟風管。(7)在設備上設置逃生通道及應急照明系統(tǒng)，隧洞每隔100m安裝一盞應急照明燈，在斷電情況下提供隧洞照明。制定逃生預案，發(fā)生瓦斯超限停機報警立即組織人員撤離。6.5.2涌水地段施工(1)本工程復合式TBM通過兩處煤礦采空區(qū)，采空區(qū)巷道內(nèi)長年積水，易發(fā)生涌水、透水現(xiàn)象。將安排專人對排水量進行巡察、測量。(2)設備關鍵部位如電機、配電柜、液壓泵站等加裝防水罩；設備配有漏電保護器，在洞內(nèi)因涌水短路或人員觸電短路后電源自動保護跳閘。(3)采取“以堵為主，限量排放”的原則，進入采空區(qū)前利用TSP203超前地質(zhì)預報系統(tǒng)進行長距離監(jiān)測；設備自帶的BEAM超前地質(zhì)預報系統(tǒng)對前方地下水進行不間斷的監(jiān)測，BEAM系統(tǒng)可對前方25米范圍內(nèi)地層含水情況進行監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)富水地段時運用超前鉆機設備向前方進行帷幕注漿堵水。必要時運用鉆爆法迂回至刀盤前部人工處理。(4)在TBM上層設有緊急避險間及逃生通道，當遇到突涌水事故時，通過通道進入緊急避險間自救或等待緊救援。(5)項目部建立健全大涌水逃生預案，發(fā)生涌水立即啟動預案。7.6.5.3斷層、破碎帶施工見本標書第十一章11.2.2小節(jié)6.6掘進模式的轉換 xx市地層多以砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，區(qū)間多位于巖石地層，根據(jù)地質(zhì)的實際特點，可選擇采用以下三種掘進模式：敞開式、短距離土壓平衡式、長距離土壓平衡式施工。在施工過程中時刻注意地層的變化情況，使用超前探測設備精確探測出前方的地質(zhì)情況，并根據(jù)實際的掘進情況及時調(diào)整復合式TBM掘進模式。(1)短距離土壓平衡模式的轉換當短距離需要土壓平衡掘進時，將料斗閘門關閉，建立土倉內(nèi)的土壓。土倉內(nèi)設有傳感器，當土倉內(nèi)壓力達到設定上限值時打開閘門出料，低于下限值時關閉閘門。通過此過程使掌子面保持穩(wěn)定，在破碎帶也可使用種方式進行掘進。(2)長距離土壓平衡模式的轉換當設備需要長距離在土壓平衡模式下施工時，將主機皮帶拆出，裝上螺旋輸送機出碴，同時焊接料斗閘門，使其達到密閉效果。7洞內(nèi)運輸7.1運輸總體方案本工程的出碴和材料運輸采用有軌運輸?？紤]隧道長度、洞徑限制和材料運輸?shù)男枰?，每條隧道內(nèi)采用單線軌道運輸。隨隧道掘進距離增長，運輸碴土和材料的時間會增加，會造成礦車不能及時到位，影響掘進進度。為避免這種情況，當隧道掘進超過TBM掘進段的一半后，在隧道距洞口1600m處開始向開挖面方向鋪設100m長的雙線軌道，兩端通過單開道岔與單線軌道連接，在隧道內(nèi)做一個調(diào)車平臺。單線軌道出洞后采用兩組單開道岔與洞外的三線軌道實現(xiàn)連接，洞外左右線隧道軌道設置聯(lián)絡隧道線路，能夠實現(xiàn)隧道左右線軌道相互調(diào)車。每臺TBM配備三列礦車(含管片車、砂漿罐車)完成石碴和施工材料的運輸工作。隧道的運輸線路布置見附圖7-10。7.2洞內(nèi)道岔鋪設前運輸方案在洞內(nèi)道岔鋪設前時的TBM掘進，洞使用2列出碴列車出碴可以滿足掘進需要，另外一列備用。機車推動裝好材料的材料車和空礦車自洞口出發(fā)抵達TBM后配套區(qū)域后，由洞內(nèi)調(diào)度員負責指揮機車司機和各工位的負責人，完成施工材料的卸車和空礦車裝碴工作，施工材料卸完且碴車裝滿后，調(diào)度員通知機車司機發(fā)車，機車牽引全部運輸車輛駛出洞外，按洞口調(diào)度員指令經(jīng)單開道岔進入空閑線路，重載列車全部通過單開道岔后，已經(jīng)編組好的空載列車接到洞口調(diào)度員指令后，駛入洞內(nèi)。礦車卸碴自機車后第一節(jié)開始，依次向后分節(jié)利用龍門吊卸碴。當?shù)V車卸碴完畢后，利用龍門吊裝載管片等材料，砂漿拌合站根據(jù)調(diào)度的指令，提前拌合砂漿，在卸碴和裝料期間，通過拌合站配置的砂漿泵泵送至砂漿罐車內(nèi)。材料裝載完畢后列車原地待發(fā)。在此期間，一條線路空閑，等待重載列車。7.3洞內(nèi)道岔鋪設后運輸方案隨著掘進距離的增加，造成列車途中運輸時間的增長，上述運輸方案不能滿足出碴和材料運輸?shù)男枰?。這時在洞內(nèi)鋪設100m長的雙線軌道，作為調(diào)車平臺，在調(diào)車平臺處設信號員一名，實現(xiàn)洞內(nèi)會車。這時需要3列礦車出碴和運輸材料。調(diào)車流程為：第一列空礦車裝好材料后自洞口出發(fā)，通過雙線軌道抵達TBM后配套區(qū)域后，洞內(nèi)開始進行裝碴和卸管片、砂漿等材料的工作。在第一列礦車通過洞內(nèi)道岔后，洞內(nèi)信號員通知洞外信號員，將第二列空礦車向洞內(nèi)發(fā)出，到達洞內(nèi)道岔，進入雙線軌道的左線等待。第一列機車卸完材料且裝滿石碴后向洞外行駛，通過洞內(nèi)雙線軌道的右線后駛向洞外。這時停在調(diào)車平臺左線的第二列礦車駛向洞內(nèi)。第一列礦車到達洞外進入空閑線路，洞外裝滿材料的第三列空曠車駛入洞內(nèi)，抵達洞內(nèi)雙線軌道的左線等待第二列礦車出洞。如洞外第三列礦車未抵達雙線軌道區(qū)域時，洞內(nèi)礦車已經(jīng)裝完石碴，且抵達洞內(nèi)雙線軌道區(qū)域，則進入右線軌道等待第三列礦車通過左線軌道駛入洞內(nèi)后，第二列礦車才可以向洞外駛出，三列礦車如此循環(huán)，完成TBM的出碴和運送工程材料工作。7.4工作人員運送工作人員進出洞采用專門的機車牽引人員車運送，根據(jù)運送的人員數(shù)量決定人員車的數(shù)量。在運送人員時，洞外調(diào)度、洞內(nèi)調(diào)車平臺信號員和TBM上的調(diào)車人員要溝通協(xié)調(diào)好，保證人員運送的安全。7.5洞內(nèi)運輸?shù)淖⒁馐马?1)洞外調(diào)度、機車司機、信號員和洞內(nèi)調(diào)度要明確各自責任，完全熟悉整個運輸流程和確保運輸安全的規(guī)章制度。(2)做好各個部位的安全信號標志，司機必須按調(diào)度和信號員的指令行車。(3)嚴禁人員在軌道區(qū)域內(nèi)行走，如必須在軌道區(qū)域內(nèi)作業(yè)，應設置警示燈，并安排專人瞭望。(4)每臺機車上配備兩個防溜鐵鞋(止輪器)，在停車時使用，防止溜車。(5)要經(jīng)常檢查機車和運輸車輛的剎車系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)問題時及維修。(6)做好運輸?shù)母鞣N應急預案，對預案進行演練，讓每一個參與運輸工作的人員熟悉預案內(nèi)容和處理方法。(7)根據(jù)隧道坡度情況，在相關區(qū)域設置自動防溜裝置。(8)洞外調(diào)度、機車司機、信號員和洞內(nèi)調(diào)度配備無線對講機，在洞內(nèi)設置無線信號中繼設備，保證在整個隧道內(nèi)實現(xiàn)無線通訊。洞外調(diào)度室、洞內(nèi)道岔和洞內(nèi)調(diào)度室設置程控電話，實現(xiàn)有線通信。8管片拼裝與注漿8.1管片拼裝管片拼裝是復合式TBM法隧道施工的一個重要工序，是用環(huán)、縱向螺栓逐塊將高精度預制鋼筋混凝土管片組裝而成，整個工序由TBM司機、管片拼裝機操作員和拼裝工配合完成。8.1.1管片安裝流程管片安裝流程見附圖7-11。8.1.2拼裝前的準備工作(1)在洞外清除管片上的浮灰、浮砂，對管片進行清理管片清理干凈后,按設計圖要求粘貼密封墊。(2)將管片的連接件、防水墊圈等材料準備好。(3)操作人員應全面檢查管片拼裝機的動力、液壓和機械設備是否正常，管片吊具是否安全可靠。8.1.3管片安裝方法(1)根據(jù)設計圖要求，相鄰兩環(huán)管片采用錯縫拼裝。(2)管片分為左、右轉彎環(huán)和標準環(huán)，安裝滿足隧道軸線要求，重點考慮管片安裝后盾尾間隙要滿足下一掘進循環(huán)限值，確保有足夠的盾尾間隙，以防盾尾直接接觸管片。管片安裝前根據(jù)盾尾間隙和推進油缸行程差選擇擬安裝管片的方式。(3)復合式TBM掘進行程結束，所有推進油缸行程伸出的長度都大于1.5m時，復合式TBM停止掘進，進行管片安裝。(4)為保證管片安裝精度，管片安裝前需對安裝區(qū)進行清理。(5)管片安裝時必須從隧道底部開始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。每安裝一塊管片，立即將管片連接螺栓插入連接，并戴上螺帽用電動扳手緊固。(6)在安裝封頂塊時先搭接1.0m以安裝機徑向頂進，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推，為防止封頂塊頂入時損壞防水密封條，應對防水密封條進行涂潤滑油作潤滑處理。(7)管片安裝到位后，應及時伸出相應位置的推進油缸頂緊管片，其頂推力應大于穩(wěn)定管片所需力，然后方可移開管片安裝機。(8)管片環(huán)脫離復合式TBM尾后要及時對管片連接螺栓進行二次緊固。(9)安裝管片時采取有效措施避免損壞防水密封條，并應保證管片拼裝質(zhì)量，減少錯臺，保證其密封止水效果。安裝管片后頂出推進油缸，擰緊連接螺栓，保證防水密封條接縫緊密，防止由于相鄰兩環(huán)管片在復合式TBM推進過程中發(fā)生錯動，防水密封條接縫增大和錯動，影響止水效果。8.1.4管片安裝質(zhì)量保證措施(1)由經(jīng)驗豐富的管片安裝人員進行管片拼裝，拼裝過程由工程技術人員根據(jù)驗收標準進行過程驗收，保證拼裝質(zhì)量。(2)嚴格進場管片的檢查，有破損、裂縫的管片不采用。吊裝管片和運送管片時應注意保護管片和防水密封條，以免損壞。(3)防水密封條粘貼前，應將管片進行徹底清潔，以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。(4)管片安裝前應對復合式TBM管片安裝區(qū)進行清理，清除如污泥、污水，保證安裝區(qū)及管片相接面的清潔。(5)嚴禁非管片安裝位置的推進油缸與管片安裝位置的推進油缸同時收縮。(6)管片安裝時必須運用管片拼裝機的微調(diào)裝置將待裝的管片與已安裝管片塊的內(nèi)弧面縱面調(diào)整到平順相接以減小錯臺。調(diào)整時動作要平穩(wěn)，避免管片碰撞破損。(7)管片安裝質(zhì)量應以滿足設計要求的隧洞軸線偏差和有關規(guī)范要求的橢圓度及環(huán)、縱縫錯臺標準進行控制。8.2同步注漿同步注漿采用復合式TBM自帶的注漿泵從管片的注漿孔注入，及時填充管片與地層間環(huán)形空隙、控制地層變形、穩(wěn)定管片結構、控制掘進方向，加強隧道結構自防水能力。注漿工藝流程見附圖7-12。8.2.1漿液主要性能指標(1)膠凝時間：一般為3～10h，根據(jù)地層條件和掘進速度，通過現(xiàn)場試驗加入促凝劑及變更配比來調(diào)整膠凝時間。對于強透水地層和需要注漿提供較高的早期強度的地段，可通過現(xiàn)場試驗進一步調(diào)整配比和加入早強劑，進一步縮短膠凝時間，獲得早期強度，保證良好的注漿效果。(2)固結體強度：一天不小于0.2MPa(相當于軟質(zhì)巖層無側限抗壓強度)，28天不小于2.5MPa(略大于強風化巖天然抗壓強度)。(3)漿液結石率：＞95%，即固結收縮率＜5%。(4)漿液稠度：8～12cm(5)漿液穩(wěn)定性：傾析率(靜置沉淀后上浮水體積與總體積之比)小于5%。8.2.2注漿模式注漿可根據(jù)需要采用自動控制或手動控制方式。自動控制方式即預先設定注漿壓力，由控制程序自動調(diào)整注漿速度，當注漿壓力達到設定值時，停止注漿，壓力低于設定值時，開始注漿。手動控制方式則由人工根據(jù)掘進情況和注漿壓力隨時調(diào)整注漿流量，以防注漿速度過快，而影響注漿效果。8.2.3注漿設備配備攪拌站：在洞外施工場地配置砂漿攪拌站一座，攪拌能力60m3同步注漿系統(tǒng)：配備2臺雙活塞泵，4套注漿管路。運輸車輛：軌道式砂漿罐車(6m3)，帶有自攪拌功能和砂漿輸送泵，隨管片運輸車一起運輸。8.2.4注漿主要參數(shù)(1)注漿壓力同步注漿時要求在地層中的漿液壓力大于該點的靜止水壓及土壓力之和，做到盡量填補而不宜劈裂。注漿壓力過大，隧洞將會被漿液擾動而造成后期地層沉降及隧洞本身的沉降，并易造成跑漿；而注漿壓力過小，漿液填充速度過慢，填充不充足，會使地表變形增大，同步注漿壓力設定為0.3MPa～0.5MPa，并根據(jù)監(jiān)控量測結果作適當調(diào)整。(2)注漿量同步注漿量為建筑間隙的105％～140％。(3)注漿時間及速度復合式TBM向前掘進的同時，進行同步注漿，同步注漿的速度與復合式TBM推進速度相匹配。(4)注漿順序采用4個注漿孔同時壓注，在每個注漿孔出口設置壓力檢測器，以便對各注漿孔的注漿壓力和注漿量進行檢測與控制，從而實現(xiàn)對管片背后的對稱均勻壓注。8.2.5注漿結束標準和注漿效果檢查采用雙指標標準，即注漿壓力達到設計壓力或注漿壓力未達到設計壓力，但注漿量達到設計注漿量，即可停止注入。注漿效果檢查主要采用分析法，即根據(jù)P-Q-t曲線，結合掘進速度及襯砌、地表與周圍建筑物變形量測結果進行綜合分析判斷。必要時采用無損探測法進行效果檢查。8.3二次注漿同步注漿后使管片背后環(huán)形空隙得到填充，多數(shù)地段的地層變形沉降得到控制。在局部地段，同步漿液凝固過程中，可能存在局部不均勻、漿液的凝固收縮和漿液的稀釋流失，為提高背襯注漿層的防水性及密實度，并有效填充管片后的環(huán)形間隙，根據(jù)監(jiān)測結果，必要時進行二次補強注漿。二次注漿采用雙液漿作為注漿材料，對同步注漿起到進一步補充和加強作用。同時也是對管片周圍的地層起到充填和加固作用。當?shù)叵滤貏e豐富時，需要對地下水封堵。同時為了及早建立起漿液的高粘度，以便在漿液向空隙中充填的同時將地下水壓入地層深處，獲得最佳充填效果，這時需要將漿液的凝膠時間調(diào)整至1～4min，必要時二次注漿可采用水泥-水玻璃雙液漿。二次補強注漿采用KBY-50/7-11雙液注漿泵。二次補強注漿的注漿管路自制，承壓力和管徑滿足注漿要求，能夠實現(xiàn)快速拆卸，并配有止?jié){閥。二次補強注漿的注漿壓力選定0.5～0.6MPa，注漿量根據(jù)監(jiān)測到的空隙和監(jiān)控量測的結果確定。注漿時主要以注漿壓力控制。8.4注漿質(zhì)量保證措施(1)進行詳細的漿液配比試驗，選定合適的注漿材料，添加劑及漿液配比，保證所選漿材配比、強度、耐久性等物理力學指標滿足設計的工程要求。(2)制定詳細的注漿施工設計和工藝流程及注漿質(zhì)量控制程序，嚴格按要求實施注漿、檢查、記錄、分析，及時做出P(注漿壓力)-Q(注漿量)-t(時間)曲線，分析注漿效果，反饋指導下次注漿。(3)成立專業(yè)注漿作業(yè)組，由富有經(jīng)驗的工程技術員和技術工人負責二次注漿工作。(4)根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周圍構筑物變形監(jiān)測結果，及時進行信息反饋，修正注漿參數(shù)和施工方法，發(fā)現(xiàn)情況及時解決。(5)做好注漿設備的維修保養(yǎng)、注漿材料供應，以保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷進行。(6)做好注漿孔的密封，保證其不滲漏水。8.5管片堆放及防水材料粘貼8.5.1管片場內(nèi)運輸與堆放(1)施工場地間的管片運輸采用門吊卸車，管片運輸軌道車進行洞內(nèi)運輸。(2)到場管片應排列堆放整齊，管片與地面和管片之間用木條墊好，墊木厚度要一致，不同規(guī)格的管片分開存放。(3)管片堆放區(qū)地面采用20cm厚C20混凝土硬化，堅實平整，管片應內(nèi)弧面向上堆放整齊，堆放高度為3塊。8.5.2管片防水材料粘貼(1)進場的防水材料按國家相關標準進行嚴格的檢驗，確保其質(zhì)量合格后使用。(2)管片防水密封條粘貼：涂刷氯丁膠結劑，涂刷前，管片應干燥潔凈，涂刷應均勻，密封墊溝槽應滿涂；粘結劑涂刷后，晾置一段時間(一般10～15min，隨氣溫、濕度而異)，待手指接觸不粘時，再將加工好的框形橡膠圈套入密封墊溝槽內(nèi)；密封墊(框形橡膠圈)粘貼后，管片四個角部不得出現(xiàn)聳肩、塌肩現(xiàn)象，整個密封墊表面應在同一個平面上，嚴禁歪斜、扭曲。(3)每環(huán)管片防水密封條的粘貼后，按設計或產(chǎn)品使用要求規(guī)定的時間使用。(4)管片角部為防水的薄弱環(huán)節(jié)，角部密封墊應鋪設到位，必要時在管片角部設遇水膨脹橡膠膩子薄片，以加強防水密封效果。(5)冬季橡膠防水密封條的使用按照設計及產(chǎn)品說明書進行管理。(6)對粘貼好防水密封條的管片，在運輸和裝拼中應避免擦碰、剝離、脫落或損傷。9TBM維修保養(yǎng)TBM維修保養(yǎng)任務的完成質(zhì)量制約著掘進進度，與項目的經(jīng)濟效益的高低密切相關，設備維修保養(yǎng)對于整個TBM掘進工作占有重要地位，正確及時的保養(yǎng)是減少維修工作量的必要條件，不能以“搶修”的角度看待維修力量的組成，避免“救火”式的維修。通過我單位多年使用掘進機的經(jīng)驗總結出了一套卓有成效的方法，依照定期檢查、強制保養(yǎng)與按需保養(yǎng)相結合的原則，根據(jù)TBM技術文件、各系統(tǒng)部位的特點制定TBM維修保養(yǎng)規(guī)程，并組織實施。對整套設備實施狀態(tài)檢測，隨時掌握設備狀況，使之始終處于受控狀態(tài)。保養(yǎng)分為班保養(yǎng)、日保養(yǎng)、周保養(yǎng)、月保養(yǎng)、季度保養(yǎng)、半年保養(yǎng)和年保養(yǎng)，明確每級保養(yǎng)的具體內(nèi)容和責任人。掘進施工期間，TBM的維修保養(yǎng)主要在每天的整備時間段內(nèi)完成，掘進工班掘進時間段內(nèi)的保養(yǎng)工作，由掘進班的相關人員完成。9.1維修保養(yǎng)的指導思想樹立預防性維修保養(yǎng)、以可靠性為中心的維修保養(yǎng)和事后維修相結合的維修保養(yǎng)指導思想，保障設備的使用功能，達到不因設備故障問題影響工程的施工進度的目標，在維修保養(yǎng)工作中做到以下幾點：(1)掘進施工與維修保養(yǎng)并重采用TBM施工必須以良好的TBM狀態(tài)為前提，根據(jù)地質(zhì)條件、施工實際合理操控、合理組織，才能順利達到這一目標。即必須樹立掘進施工與維修保養(yǎng)并重的觀念。整備工作時間為8h，其主要任務是TBM設備的維修保養(yǎng)。(2)全員參與TBM維修保養(yǎng)和狀態(tài)監(jiān)測的規(guī)范化實施，除設備維修保養(yǎng)部門外，還要讓各級決策者(含各工班長)和執(zhí)行者(操作使用、維護保養(yǎng)人員)都了解維修保養(yǎng)和狀態(tài)監(jiān)測的意義、本崗位對設備維護、保養(yǎng)應盡的責任、義務及技術要求，積極參與并切實貫徹執(zhí)行，才能實現(xiàn)TBM狀況的持續(xù)良好。(3)強化保養(yǎng)從保養(yǎng)技術措施上，抓住影響設備壽命的關鍵問題，充分發(fā)揮狀態(tài)監(jiān)測的作用，以油、液管理為重點，堅持油液超精細過濾；汲取設備管理先進企業(yè)的經(jīng)驗，以“清潔、清潔、再清潔”，“保養(yǎng)、保養(yǎng)、再保養(yǎng)”為原則，強化保養(yǎng)觀念。(4)迅速維修為保證設備狀態(tài)持續(xù)完好，必須根據(jù)TBM操作、保養(yǎng)以及狀態(tài)監(jiān)測的信息，綜合分析，及時準確地判斷故障部位、性質(zhì)以及原因，確定維修方案，在最短的時間內(nèi)實施維修，并且盡量減少維修時間、降低維修成本。9.2組織機構成立項目經(jīng)理任組長，主管副經(jīng)理任副組長的維修保養(yǎng)領導小組，由專家組對整個維修保養(yǎng)工作提供技術支持。維修保養(yǎng)工作分為整備時間段內(nèi)的維修保養(yǎng)和掘進時間段內(nèi)的維修保養(yǎng)，由主管副經(jīng)理全面負責維修保養(yǎng)工作。成立TBM技術部，負責TBM狀態(tài)監(jiān)測和技術資料的整理匯總；成立立整備工班，成員由專業(yè)工程師(機械、液壓、電氣)和熟練技工組成專業(yè)的維修保養(yǎng)隊伍，主要負責整備時間段內(nèi)的維修保養(yǎng)；每個掘進工班的工班長負責本班掘進時間段內(nèi)的維修保養(yǎng)工作，維修保養(yǎng)工作由工班值班機電工程師和各工位負責人負責落實，掘進時間出現(xiàn)掘進班不能排除的故障，通知整備班維修。維修保養(yǎng)組織結構見附圖7-13。9.3TBM的狀態(tài)監(jiān)測及維護保養(yǎng)TBM的維護保養(yǎng)工作主要在整備時間完成，可分為預防性維修保養(yǎng)、以可靠性為中心的維修保養(yǎng)和事后維修三類。以可靠性為中心的維修保養(yǎng)是指對如主軸承、主驅動電機、主軸承密封、液壓泵站系統(tǒng)、有害氣體檢測系統(tǒng)、各分項設備等重點部位的運行狀態(tài)進行監(jiān)測。預防性維修保養(yǎng)是指在掘進機使用過程中的周期性的維護保養(yǎng)。事后維修指設備故障發(fā)生后進行及時有效的修復工作。狀態(tài)檢測是維修保養(yǎng)工作的重中之重，由TBM技術部安排有豐富經(jīng)驗的檢測工程師完成。9.3.1監(jiān)測的對象根據(jù)設備的重要程度和設備出現(xiàn)故障后影響工程進度的程度，確定監(jiān)測的對象依次為主驅動軸承機械部分、主軸承脂密封系統(tǒng)、主驅動軸承油潤滑系統(tǒng)、主驅動馬達、變速機構、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、氣體報警系統(tǒng)和其它分項設備。掘進機的主驅動系統(tǒng)出現(xiàn)大的故障后，造成維修周期長，嚴重影響工程進度，甚至造成TBM掘進機不能繼續(xù)工作，是監(jiān)測工作的重中之重。9.3.2監(jiān)測的方法(1)主軸承監(jiān)測方法根據(jù)主軸承的監(jiān)測特點，確定選用以下4項聯(lián)合監(jiān)測方案：1)對潤滑系統(tǒng)實施監(jiān)測，確保良好的潤滑：用溫度監(jiān)測潤滑油冷卻狀況，對濾清器的堵塞程度實施電子監(jiān)測，用油位指示器監(jiān)測潤滑油量。定期進行油質(zhì)分析，嚴密監(jiān)測油品粘度、清潔度、綜合污染指數(shù)、水分，確保油質(zhì)良好。2)通過油液磨損分析，監(jiān)測軸承磨損狀況：用油液清潔度分析和油品理化指標的現(xiàn)場分析，實施初級磨損監(jiān)測，用直讀式鐵譜分析、分析式鐵譜分析和光譜分析實施磨損精密監(jiān)測。3)定期檢測軸承的軸向間隙，判定軸承磨損程度(2)主軸承密封監(jiān)測方法主軸承密封是保證主軸承正常運轉的關鍵，密封破壞，水和灰塵進入或潤滑油外泄，會造成大軸承的腐蝕和磨料磨損。軸承的密封主要靠迷宮式密封圈、內(nèi)密封、外密封與軸承構件的密貼來保證。對于密封損壞的現(xiàn)場監(jiān)測，可行的手段是油液分析和外漏觀察。1)掘進時密切觀察潤滑脂泵壓力和脈沖次數(shù)，考核潤滑脂注入軸承情況；定期進入刀盤內(nèi)進行觀測，目視內(nèi)外迷宮密封處潤滑脂擠出狀況；定期打開濾清器上蓋，檢查密封材料是否混入；2)定期進行對齒輪油做油樣分析，密切監(jiān)測油中灰塵和水的含量，間接監(jiān)測密封狀況。3)每月取齒輪油樣外送作光譜、鐵譜、分析式鐵譜分析，監(jiān)測油中污染物的含量。(3)液壓系統(tǒng)(含潤滑系統(tǒng))監(jiān)測方法TBM液壓系統(tǒng)龐大，控制油路眾多。液壓系統(tǒng)的檢測方法通常有油質(zhì)分析、油樣磨損分析、溫度、流量、壓力、轉速等項目。1)對液壓油油位、油溫、油質(zhì)、濾清器堵塞實施監(jiān)測；2)通過油液磨損分析，監(jiān)測液壓系統(tǒng)磨損狀況，包括理化指標、清潔度、直讀式鐵譜、分析式鐵譜和光譜分析；3)測量主要回路關鍵點參數(shù)，與各回路標稱參數(shù)比較判斷各液壓元件的狀況。(4)齒輪箱監(jiān)測方法大齒圈和變速機構的工作情況與主軸承相似，檢測方法采用以振動、油質(zhì)、油液磨損、溫度、油位檢查結合的方法。此外，還應定期用工業(yè)內(nèi)窺鏡，觀測大齒圈的表面磨損狀況。(5)氣體報警系統(tǒng)監(jiān)測方法對于氣體報警系統(tǒng)的傳感器定期取下，進行測試。(6)緊固連接部位的監(jiān)測方法定期對各部位的緊固件通過目視和通過扭矩扳手或液壓預緊扳手對扭矩進行校核的辦法進行檢查。(7)其它監(jiān)測方法對有可能造成設備故障的結構件損傷、磨損、銹蝕、裂紋等，進行損傷檢查，還有電氣元器件的絕緣、老化，及液壓密封材料、橡膠材料的老化檢查。9.3.3TBM設備維護保養(yǎng)(1)刀盤每天檢查所有連接件的緊固情況、刀具的固定和磨損情況、刮碴器耐磨板和鏟斗的磨損程度、噴水嘴的噴水效果以及刀盤磨損，根據(jù)檢查的結果更換或補焊。(2)主軸承主軸承運轉狀況的優(yōu)劣不但對TBM工作壽命的影響很大，而且一旦出現(xiàn)異常，由此造成的工期和經(jīng)濟損失是難以彌補的。主軸承檢查包括油潤滑系統(tǒng)、脂潤滑系統(tǒng)、軸承滾道滾柱的檢查。主要是檢查密封的溢脂情況、潤滑油的油位和油溫、潤滑油冷卻系統(tǒng)的狀態(tài)、過濾器的情況，根據(jù)檢查的結果更換潤滑油或濾芯。(3)液壓系統(tǒng)每班檢查各液壓系統(tǒng)油箱液壓油位的情況，檢查液壓油的過濾器是否存在阻塞現(xiàn)象，檢查各元器件連接部位是否存在滲漏現(xiàn)象，油管有無纏繞磨損情況，油質(zhì)的情況。每月對各元件的工作壽命進行預測，進行液壓液壓元件的不解體檢查，了解TBM各部位液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)和可靠性的變化情況，根據(jù)檢查的結果更換配件、補油或換油。(4)注脂根據(jù)注脂時間表定期對需要加注潤滑脂的部位進行充足的注脂。(5)電氣系統(tǒng)對所有電機和配電柜進行檢查，并檢查所有電器線路、各傳感器及接口狀態(tài)，根據(jù)要求對電機的潤滑部位進行注脂。重點檢查電器設備的防護，防止電器設備進水受潮。(6)減速箱檢查TBM主驅動變速箱和其它減速箱的潤滑油，其維護保養(yǎng)內(nèi)容如下：1)油位檢查每班檢查潤滑油面高度，油面高度的以設備停止運轉后，油液流回各個部位時觀測的油面高度為準。2)油品檢查按TBM技術手冊中的要求，定期從變速箱中抽取油樣，用于污染度、理化指標、鐵譜和光譜分析；當變速箱油位低于最小值時，及時補充新油，并加至技術手冊中規(guī)定的最大高度。定期更換潤滑油，沒有達到更換時間的油液如超標，必須更換潤滑油。3)振動檢查每班檢查變速箱體溫度和振動情況、運轉是否平穩(wěn)、是否有滲漏。利用震動測量儀測量震動的指標，將累計的震動進行對比，對設備的軸承磨損情況作出評價，超標的做好維修方案進行維修。(7)支護設備本工程TBM支護設備主要是管片拼裝系統(tǒng)和超前鉆機系統(tǒng)。支護設備使用頻率高，工作條件惡劣，使用過程中對設備的維護保養(yǎng)十分重要，否則，不但會影響掘進進度，還有造成安全事故的危險。重點檢查內(nèi)容包括其液壓部分、電氣控制部分及機械結構部分，尤其是管片拼裝機與管片的連接部分，必要時進行維修。(8)出碴系統(tǒng)出碴系統(tǒng)包括螺旋輸送機和皮帶輸送機2個部分。出碴系統(tǒng)的維護每天進行，包括驅動端和從動端的軸承潤滑，其潤滑脂必須保質(zhì)保量的注滿，皮帶輥子的檢查隨時進行，發(fā)現(xiàn)損壞的輥子必須馬上更換，以免進一步對皮帶造成損壞。及時清理皮帶和滾筒之間散落的石碴，經(jīng)常對主機螺旋輸送機磨損情況進行檢查，保證出碴系統(tǒng)的正常運行。(9)其它系統(tǒng)和設備。如通風系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)等，應按照設備的使用手冊進行維護保養(yǎng)。(10)每天對掘進機的各部位進行清理，保持機械設備的干凈整潔，可以減少設備的異常損壞并能及時發(fā)現(xiàn)設備的故障隱患和故障點。10帶壓進倉作業(yè)10.1人倉的功能和結構人倉是工作人員和材料進出土倉的轉換通道。復合式TBM的人倉具備兩種工作模式，即常壓模式和加壓模式。當掌子面圍巖穩(wěn)定性較好，TBM掘進采用敞開式掘進，此時為常壓模式，人倉內(nèi)處于常壓狀態(tài)。當掌子面圍巖穩(wěn)定性很差，圍巖不能自穩(wěn)，就需要采用土壓平衡式掘進方式，這時土倉內(nèi)的壓力高于倉外的壓力，如果需要進入土倉進行檢查更換刀具、檢查土壓傳感器和檢查掌子面的工作，人員就需要在人倉內(nèi)加壓。使人員和材料進出刀盤時能夠保持土倉中的壓力，防止圍巖失穩(wěn)和地下水進入掌子面。人倉分為內(nèi)倉和外倉兩部分，之間用壓力門隔開。內(nèi)倉直接安裝在隔板上面，通過隔板上的壓力門人員可以進入土倉。外倉通過壓力門與外界相通，外倉的作用是進行升壓和減壓工作和出現(xiàn)緊急情況時的出入。根據(jù)倉的大小，外倉可以容納3人，內(nèi)倉可以容納2人。內(nèi)外是分開操作的，內(nèi)部都配有以下設備：通訊系統(tǒng)、排氣閥和通風閥、時鐘、氣壓表、溫度計、加熱設備、帶式記錄儀。10.2人倉的檢查和操作要求10.2.1人倉使用前的檢查(1)檢查空壓機的狀態(tài)，確?？諌簷C工作狀態(tài)完好。(2)檢查和清潔復合式TBM主機的壓縮空氣調(diào)節(jié)站，確認此系統(tǒng)工作正常后關閉所有的閥門。(3)進行地層氣密性試驗和有害氣體檢測，在地層氣密性試驗和空氣質(zhì)量檢驗合格的情況下將土倉內(nèi)的碴土排至艙高的1/5以下。10.2.2人倉操作要求(1)人倉的操作由受過專門培訓的專業(yè)機械工程師執(zhí)行，需要用到的操作和顯示元件均放在人員倉的外面。(2)檢查所有部件(顯示儀/條形記錄器/加熱系統(tǒng)/鐘/溫度計/密封和閥門)的功能。(3)必須嚴格遵守和執(zhí)行國家有關空氣倉升/降壓的規(guī)定和所有安全規(guī)則。(4)通過了壓縮空氣測試并經(jīng)相關培訓合格的人員方可進入人員倉工作。10.3帶壓進倉的準備工作(1)參考工程地質(zhì)勘察報告和近20(2)制定進倉工作計劃與技術準備，編制預計的開倉換刀及檢查工作計劃。(3)根據(jù)擬定的工作計劃，組織相關工作人員，做好詳細的分工。進倉作業(yè)人員必須是經(jīng)過相關培訓的人員。人員組織完成后，召開專題技術交底會，由主管副經(jīng)理和安全管理人員對工作計劃、作業(yè)技術方案及安全措施進行詳細全面的交底。(4)根據(jù)擬定工作計劃由刀具主管工程師提前制定詳細工具、物資及刀具計劃，由設備物資部門準備，調(diào)度組織運輸。10.4帶壓進倉的過程控制為使進倉作業(yè)有序的進行，整個帶壓進倉工作過程實施簽認制度。(1)進倉準備工作確認為保證進倉作業(yè)的連續(xù)、快速，必須做好充分的準備，準備工作包括預計更換刀具準備、進倉作業(yè)工具準備、洞內(nèi)風水電準備等。準備工作由專人負責，完成后由刀具主管工程師確認。(2)工程地質(zhì)確認由土木工程師檢查評估掌子面地質(zhì)情況，檢查內(nèi)容包括：掌子面穩(wěn)定情況、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、滲(涌)水量等，仔細觀察后簽署意見，并由總工程師進行審核確認。判斷安全后其他人員方可進行下一步作業(yè)，否則立即撤出。(3)刀具檢查與處理方案確定在確認安全的情況下由刀具主管工程師對計劃項目進行檢查，做好記錄，并結合檢查情況制定實際的工作計劃和刀具處理方案，該工作計劃必須結合土木工程師提供的工程地質(zhì)情況以“快進快出、保證安全”為原則，力求工作計劃與處理方案的可行性和安全保障性。(4)進倉過程安全監(jiān)控與工作質(zhì)量檢查進倉過程中必須安排安全管理員、機械工程師及土木工程師進行現(xiàn)場值班。安全管理員做好作業(yè)過程安全監(jiān)控與管理，及時發(fā)現(xiàn)與排除安全隱患；土木工程師需對掌子面變化情況進行不間斷監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即要求作業(yè)人員撤出；機械工程師在刀具主管工程師的安排下按照工作計劃與處理方案對作業(yè)質(zhì)量進行檢查，并做好技術指導。(5)刀盤清理及倉門關閉確認計劃工作完成并經(jīng)刀具主管工程師檢查確認符合要求后，對倉內(nèi)及刀盤前方進行全面的檢查，避免工具、雜物遺留在內(nèi)。檢查完畢由當班班長簽認，負責機械工程師確認，確認后關閉倉門，倉門關閉情況由負責機械工程師確認，刀具主管工程師檢查復核。完成后及時恢復掘進施工。10.5帶壓進倉工作的操作程序10.5.1人員進入壓力倉(1)人員進入內(nèi)倉，打開倉內(nèi)的雙倍條形記錄器并檢查是否正常工作，紙張是否充足。(2)關閉內(nèi)倉室的倉門并確定正確鎖好(當內(nèi)倉在壓力下工作時由于安全原因外常常是沒壓力的)。(3)人員倉管理員要通過電話一直與坐在內(nèi)倉中的人員保持聯(lián)系。(4)人員倉管理員慢慢地打開通氣主閥門，并按照說明緩慢地增加主倉室的壓力直到到達預定的壓力值(隨時監(jiān)測主倉內(nèi)人員的健康狀況，一旦出現(xiàn)任何微小的不適現(xiàn)象立即中斷)。(5)倉內(nèi)的工作人員可按照要求調(diào)節(jié)加熱系統(tǒng)。(6)在內(nèi)倉與土壓倉之間進行了壓力補償后，內(nèi)倉的人員便可打開內(nèi)倉與土壓倉之間的門。(7)當內(nèi)倉室的壓力等于土壓倉的壓力時，工作人員打開土壓倉門，進行安全確認后，進入土壓倉作業(yè)。(8)人員倉管理員停止條形記錄器。10.5.2(1)工作人員離開土壓倉進入內(nèi)倉。(2)關閉內(nèi)倉與土壓倉之間的門和壓力擋板上作壓力補償用的閥門。(3)內(nèi)倉內(nèi)的人員通過電話與人員倉管理員聯(lián)系。(4)人倉管理員打開條形記錄器。(5)人倉管理員打開泄壓閥門開始緩慢地降低內(nèi)倉中的壓力，并同時觀察壓力表和流量計。與此同時，人員倉管理員打開通風閥門開始通風，但不升高壓力。(6)繼續(xù)調(diào)節(jié)通風閥門直到使得內(nèi)倉壓力能穩(wěn)定而緩慢下降，流量計的值必須保持0.5m3(7)當內(nèi)倉內(nèi)的壓力降低到一定的值后，人員倉管理員調(diào)節(jié)閥門保持此時壓力值。同時觀察通風流量計保持通風良好。(8)在壓力保持階段，必須觀察壓力表和調(diào)節(jié)閥門保持壓力的正常。在降壓過程中倉內(nèi)的人員可打開加熱系統(tǒng)，溫度范圍控制在15～28℃(9)當內(nèi)倉內(nèi)的壓力降到常壓時，可打開內(nèi)倉的倉門，人員離開內(nèi)倉。(10)人員倉管理員停止條形記錄器，填寫記錄表(日期/時間/壓力/人數(shù)等)。10.5.3材料、工具運外倉用于當土壓倉與內(nèi)倉正在壓力下工作時容納材料、工具和工作人員等；外倉的升壓和降壓操作與內(nèi)倉的操作類似。其主要操作過程：(1)把需要的刀具、工具、材料或人員送到準備倉，關閉倉門。(2)按照外倉升壓操作規(guī)程使外倉壓力達到設定值且保持穩(wěn)定。(3)當外倉和內(nèi)倉之間的壓力相等時打開他們之間的門，通過內(nèi)倉把所需的刀具、工具、材料或人員送到土壓倉。(4)人員進出和材料運輸必須保持人員倉通道暢通無阻。(5)遵循操作規(guī)程和安全規(guī)定且防止材料、工具墜落的情況發(fā)生。10.6帶壓進倉工作安全注意事項(1)工作面最終壓力要比設定的土壓力高0.1-0.2bar。(2)在開倉作業(yè)過程中，應盡量維持此壓力，并通過進氣閥的操作使氣壓的變化值控制在可控范圍之內(nèi)。(3)工作面的土體不能保證氣密性，在人員進入前應向倉內(nèi)加注膨潤土漿液，轉動刀盤，使倉內(nèi)砂土與膨潤土漿液很好的混合，使?jié){液較深的滲入地層中，在開挖面形成比較厚的泥皮，保證氣密性的效果。(4)由土建工程師確定開挖面的穩(wěn)定性，確認安全后，方可進入作業(yè)面工作；當開挖面有異常情況時，應立即組織在土倉內(nèi)的工作人員退出土倉，關閉倉門。(5)應設立兩條以上的通訊線路，保證壓力艙內(nèi)外之間的聯(lián)系，同時保證洞內(nèi)與洞外相關部門的聯(lián)系，如有異常，及時聯(lián)絡。(6)作業(yè)人員必須經(jīng)過專門培訓，身體健康，作業(yè)前不許飲酒，作業(yè)過程中不許吸煙。(7)必須認真填寫壓氣作業(yè)時間記錄表。(8)對進倉作業(yè)的工作時間進行預估，必要時準備工作人員的飲水和食物。(9)設備維修時要停止掘進，同時為防止設備意外啟動，應設專人監(jiān)護。(10)更換刀具等較重的機械部件時，要確保其固定牢固和提升安全。(11)不將較重的機械部件存放在不穩(wěn)定的地方，確保其安全存放。(12)提升裝置的載荷要適當，以確保部件提升安全。(13)認真完成檢查和維修工作，以確保設備具有良好的性能。(14)設備的維修工作必須由具有相應專業(yè)知識的維修人員來完成。(15)打開倉門換刀之前，首先對刀盤通入新鮮空氣進行倉內(nèi)換氣。在刀具更換過程要持續(xù)通入壓縮空氣且不斷對有害氣體進行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)有害氣體濃度超標，工作人員應立即撤出工作面,切斷電源,進行處理。(16)倉內(nèi)用于照明的燈具必須使用安全防爆類型，采用24V安全電壓進行照明，輸電線路必須使用密閉電纜，嚴禁使用絕緣不良的電線或裸體線輸電。(17)工作面或附近必須配備有效的滅火器。(18)洞內(nèi)遇有險情或當警報信號發(fā)出后，應服從有關人員的指揮，有秩序地撤出危險區(qū)。(19)工作面或附近必須配備氧氣瓶，一旦中毒可以為中毒者提供氧氣供應。11刀具更換與維修11.1刀具介紹復合式TBM的刀具有兩大類：盤型滾刀和刮刀，兩種刀具科學的混裝在刀盤上，可以實現(xiàn)軟巖和硬巖的掘進。盤型滾刀主要用于硬巖掘進，分邊刀、正刀和中心刀三種類型。滾刀被科學地布置在刀盤面上，隨著刀盤的轉動，滾刀以刀盤中心為中心被動地進行同心圓轉動。滾刀在強大的推進力和扭矩作用之下，通過擠壓將巖石切削下來，完成開挖工作。刮刀主要用于軟巖掘進，刮刀被科學的布置在刀盤表面，掘進時刮刀切入巖體，將巖體切削下來對隧道進行開挖。11.2刀具的更換掘進機隨著切削巖體方量的增加，刀具就會逐漸磨損變小或者破損，經(jīng)TBM刀具人員測量、檢查確認不能繼續(xù)使用刀具，對其進行更換。TBM刀具的磨損、破損情況有許多種形式，由刀具人員分析每一種破損形式以掌握刀具的更換時間，讓每個刀具發(fā)揮出最大的價值，使TBM正常掘進，降低生產(chǎn)成本、節(jié)約刀具檢修更換的時間。11.2.1TBM刀具更換標準TBM刀具更換標準沒有一個固定的值，需要刀具人員根據(jù)工作實際情況來判斷是否更換。在正常磨損的情況之下，當邊刀刀圈磨損掉10～15mm左右、正刀和中心刀圈磨損掉20～25mm左右時就需要對它們進行更換。因為此時刀圈的刀刃變寬，其切削巖石的能力降低，TBM掘進時所需要的扭距和推力就會增大，加大了TBM液壓系統(tǒng)和電機系統(tǒng)的負荷，而且切削下來的巖石也會磨損到刀盤面，會降低TBM的使用壽命。而如果在小于上述更換標準的情況之下頻繁地進行更換，則不能發(fā)揮每一個刀圈應有的效能，也將浪費掉許多寶貴的時間，增加不必要的成本。另外在非正常磨損的情況之下，如發(fā)生刀圈的刀刃破損嚴重、轉動軸承壞掉、密封潤滑油泄露等等情況，刀具就需要及時進行更換，因為這樣會加重相鄰刀具切削巖石的負荷，不僅影響TBM的正常掘進，而且還會影響到與其相鄰刀具的正常使用，會造成刀具連鎖性大量破損。11.2.2TBM刀具損壞原因分析及處理方法影響TBM刀具破損的原因有許多種，主要是由刀具的質(zhì)量、圍巖軟硬程度和人工操作這三種因素所造成。根據(jù)刀具的破損情況，正確分析其產(chǎn)生的原因，有利于TBM操作手正確操作，避免人為因素造成刀具破損，也有利于刀具工及時發(fā)現(xiàn)問題，及時做出正確的處理措施。以下為TBM刀具的磨損或破損情況：(1)刀圈均勻磨損這種情況屬于正常磨損，只要達到了一般的磨損尺寸，即可以進行更換。(2)刀圈被磨掉一側或者是被磨成多邊形

這主要是由于滾刀的軸承損壞，不能正常轉動所致，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就需要馬上進行更換。(3)刀圈卷刃主要是由于巖石較硬，TBM的掘進推力較大所造成的。有時是因為生產(chǎn)這批刀具的鋼材質(zhì)量較軟，也可造成刀具卷刃情況發(fā)生。當這種情況發(fā)生以后，TBM操作手需要適當降低掘進推力和掘進速度，即可大大緩解卷刃的嚴重程度。另外刀具工根據(jù)實際情況，在不影響掘進的條件之下，可以等其磨損到一定程度再進行更換。(4)刀圈打刃呈鋸齒狀在圍巖較硬的情況之下，刀圈普遍比較容易出現(xiàn)打刃現(xiàn)象。如果刀圈鋼材的質(zhì)量較硬、發(fā)脆，在其切削巖石時也容易發(fā)生這種現(xiàn)象。當只有一個或兩個滾刀出現(xiàn)這種情況時，一般是由于TBM操作手在某個行程的初始階段，當滾刀與圍巖接觸時推進速度太快、掘進推力太大、刀具與圍巖碰撞時所造成的。不管哪種情況，在刀刃掉落不太嚴重、不影響其切削巖石的能力時，可以繼續(xù)使用，不做更換。當?shù)度械袈浔容^嚴重時，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就需要馬上進行更換。(5)刀體發(fā)熱、漏油主要是由于刀體的內(nèi)部軸承已經(jīng)損壞所致。這種情況一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就需要馬上進行更換。(6)刀圈斷裂、滑脫當TBM滾刀的刀圈斷裂以后，刀圈就不能正常切削巖石，其很容易從轉動軸上脫落下來，TBM的掘進推力就會明顯增大，液壓和電機系統(tǒng)的負荷加重，正常掘進會受到影響。這主要是由于刀圈安裝時溫度控制不好、刀圈安裝得太緊，或者是TBM初始掘進速度太快、刀具與圍巖劇烈碰撞所致。這種情況發(fā)生以后，需要馬上對該刀具進行更換。(7)刀體密封圈掉落這種現(xiàn)象主要是由于刀具在組裝時安裝得不太到位，以及密封圈焊接不牢所致。另外，在TBM掘進時，當?shù)侗P轉速設置得太大時也可造成這種情況的發(fā)生。當發(fā)現(xiàn)有密封圈掉落時，刀具工可以在刀盤內(nèi)部對它們進行補裝，而不需要拆卸下來進行維修。如果發(fā)現(xiàn)刀圈已經(jīng)錯位或者脫落，就需要馬上對其進行更換。(8)邊刀的損壞TBM邊刀一般因為頻繁調(diào)向，瞬時受力較大且不均勻，容易將刀具磨損為多邊形，這就需要TBM操作手在調(diào)整TBM掘進方向的時候，首先應當停止TBM向前推進，或者放慢掘進速度，然后再調(diào)整方向，即可有效地減緩邊刀的磨損程度，邊刀損壞一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須停機更換邊刀。11.3刀具的維修刀具拆卸下來運出洞外后，在洞外對刀具進行維修。洞外設立刀具維修間，配備刀具維修用的專用和常用工具。每把刀具拆解后，根據(jù)檢測的損壞程度制定維修方案，根據(jù)方案進行維修，做好維修的記錄。對所有刀具進行單獨編號建立檔案，記錄好安裝的刀位、運轉的時間和維修記錄，作為換刀和刀具損壞原因的參考。刀具在TBM掘進中的作用至關重要，且刀具在工作時不能觀察使用情況，維修的質(zhì)量會影響掘進的速度和成本，所以對刀具的維修要認真仔細，嚴格控制維修的質(zhì)量。11.4刀具檢查和更換原則刀具的檢修在TBM施工中作用十分重要，對TBM的刀盤進行日常的清理、維護、更換破損刀具和鏟斗刮板，確保TBM的正常掘進，直接