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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,theactualworkoftheTBMoperationencounteredanexceptionandthecorrespondingtreatment 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