篇一：盾構實習報告
實習總結
前 言
實習是校園學習中的一個不可分割的有機組成部分，是校園學習中的一個非常重要的環節，也是加強專業知識認識和完善拓展知識的一個重要途徑。 機電一體化專業作為一門實踐性很強的專業，建立正確的專業思想，樹立正確的專業知識學習態度有極其重要的影響作用，這些凸現了實習的必要性。我於2017年5月來到南京地鐵D3-TA12標專案部盾構機電維修組進行第一次專業認識實習。
作為一名接觸專業知識不久的學生來說，這次認識實習對我很有啟發意義。來到學校兩年了，我沒能對專業產生一種感性認識，更準確地說缺乏一種專業技術，只是盲目的學習，不知道我們將來會幹什麼，所以我缺乏實踐性。雖然我在校學習成績還好，但是總是感覺缺少實踐性，沒有學習的動力和方向。這次實習讓我第一次近距離接觸工程建設。這次實習讓我找到了專業技術，找到了努力的方向，同時我也更加了解我應該怎樣進行專業學習和鍛鍊。
（實習工地）
正 文
【工程簡介】
1.1 南京地鐵3號線概況
南京地鐵3號線是一條南北客流主幹線，貫穿大江南北、連線主城江北新城和東山新城，連線祿口機場、南京南站、南京火車站及江北火車站最重要的對外交通樞紐。南京地鐵3號線線路全長44.83千米，總投資為295.07億元，工程於20xx年1月開始實施，12月1日正式開工建設，20xx年6月建成通車。整個線路中，高架線2.4千米，地下線42.4千米。
1.2 經過車站
南京地鐵3號線共設29座車站（28座地下站、1座高架站）。線路最大站間距3459米，為浦珠路站-濱江路站過江區間；最小站間距780米，為浮橋站-大行宮站區間。南京地鐵三號線在江北林場設林場停車場，在江南雙龍街立交附近設雙龍車輛綜合基地一座，在南京南站附近建設地鐵3號
線控制中心大廈。
1.3 開工時間和通車時間
開工時間：20xx年1月
通車時間：20xx年6月
【施工總結】
工程採用的是目前世界領先的盾構技術，具有工作效率高、施工安全性質高等特點。以下我將對盾構技術進行著重講解。
2.1 盾構與盾構機
盾構是在軟巖和土體中進行隧道施工的專門機具，使用盾構機開挖隧道的方法就是盾構法。
南京地鐵D3-TA12標段使用的是德國海瑞克盾構機屬於土壓平衡式複合盾構機。土壓式複合盾構機是把土料作為穩定開挖面的介質，刀盤後隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。土壓式複合盾構機在結構一般由盾構殼、刀盤、人艙、螺旋輸送機、皮帶機、管片安裝機、管片小車和後配套拖車等裝置組成。
土壓式複合盾構機在功能上包括主驅動系統、開挖系統、推進系統、出碴系統、注漿系統、油脂系統、液壓系統、電氣控制系統、鐳射導向系統及通風、供水、供電系統等。
2.2刀盤與刀具
本區間始發井下所使用的盾構機，外徑為6450㎜、開挖直徑為6480㎜。刀盤上的刀具佈置為：9把單刃滾刀、8把雙刃滾刀、4把三刃中心滾刀、68把齒刀、8把周邊刮刀。盾構機的刀盤上還安裝了一個仿形刀，當盾構機需要調整姿態或較大轉彎時可以進行區域性超挖。此外，盾尾和中前體的連線為鉸接方式，能夠適應最小為400m的轉彎半徑。這樣就增加了盾構機挖掘的靈活性。
刀盤包括焊接結構件和刀架。刀盤表面焊接有耐磨層，圓周區域焊接有三道耐磨條。通過刀盤旋轉，挖出的碴土從佈置在刀盤上的8個開口匯入土倉。焊接的攪拌臂可以使碴土改良新增劑和挖出的碴土在刀盤後面進行充分的攪拌。另外，所有的刀具都可以在刀盤背後進行換裝。
在後來詢問當班工作人員時瞭解到本區段地層結構相對簡單，沒有出現大型礫石層，當然這種擔心也是多餘的，因為盾構機的刀盤的硬度完全可以破巖，這是基於前期的工程探測，根據探測結果決定刀盤的選取。後來我查了一下盾構機刀具的破巖機理，即：盾構機採用滾刀進行破巖，其破巖開工屬於滾壓破碎岩石。滾壓破碎岩石是和一種破碎量大、速度快的機械破巖方法，其特點是靠工具滾動產生衝擊壓碎和剪下碾碎的作用達到破碎岩石的目的。
2.3 出碴系統
有了刀盤上刀具的強大破巖能力，所產出的碴土顯然是巨大的，這就需要盾構機有強有力的出碴系統給予支援。
螺旋輸送機：從上斜伸到盾構機前體底部的是螺旋輸送機，它從隔板到拖車沿中心線的上仰角約23°。在掘進時，開挖的碴土在底部，螺旋輸送機伸往渣艙的一段為可更換的耐磨片。螺旋輸送機內部為一個帶軸的螺桿，螺旋輸送機的螺旋片能夠在碴土中伸縮。螺旋輸送機的螺旋片分為兩段，中間部分有一段沒有螺旋片，這樣可以在軟土中形成土塞，以有效防止噴湧現象的發生。螺旋輸送機通過一個液壓馬達和一個減速機驅動，其轉速範圍可以在一定範圍內無級調速，從而也可以很好的控制出土量。同時，調節螺旋輸送機的出土速度也是控制土倉壓力的重要方法之一。
皮帶機：皮帶機用於將螺旋輸送機輸出的碴土傳送到盾構後配套的碴車上，佈置在後配套拖車的上面。皮帶輸送機主要由以下部件組成：皮帶、卸料部件、張緊裝置。
除此之外，還有保壓泵碴裝置、防噴湧裝置、碴土稱量裝置。各裝置相互協調配合共同完成碴土的順利出倉。
2.4鉸接系統
為了減少盾構的'長徑比，使盾構在掘進時能夠靈活地調整姿態，尤其是為了能夠順利通過較小的線路彎道，盾尾通過鉸接系統和中體相連線。在直線段掘進時鉸接油缸一般處於鎖定位置，盾尾在主機的拖動下被動前進。當盾構需要轉彎時，將油缸處於浮動位置，盾尾可以根據掘進方向的需要自動調整位置。
2.5管片安裝機構
安裝在盾尾，由一對舉重油缸、大回轉機構、抓取機構和平移機構等組成。管片安裝機的控制方式有遙控和線控兩種方式，均可對每個動作進行單獨靈活的操作控制。管片安裝機通過這些機構的協同工作把管片安裝到準確的位置。施工人員跟我們講述了，安裝管片的過程“安裝管片應該從底部開始，定位好，裝上螺栓，對稱拼裝上面部分，最後是封頂部分，接著就是裝上螺栓，從橫縱方向。另外每一品之間的縫是錯開的，也就是常說的錯縫拼裝，相鄰兩品盾構片的擺放順序是不同的，這樣保證了整體的牢固性。盾構片裝好之後，為了防止片與外圍土體出現裂縫，會在之間進行注漿，填充空隙。
篇二：盾構學習總結
盾構學習總結
陳永廷
按照工程處統一安排，自2017年1月8日至2017年1月16日，先後到三一重工、中鐵五局石家莊地鐵1號線工程開始了從理論知識到盾構施工現場的學習。經過九天的學習，本人對土壓平衡盾構機構造，施工原理，操作規範等方面有了基本的瞭解，現簡要彙報如下。
一、理論知識培訓
1月9日、10日兩天，在三一重工各專業人士的講解下，對盾構有了一定的理解。現將土壓平衡盾構簡單介紹一下：
（一）盾構機的工作原理
土壓平衡盾構機簡稱EPB盾構機，是在盾構主機的前部設定隔板形成土倉，在刀盤的旋轉作用下刀具切削開挖面的泥土，破碎的泥土通過刀盤開口進入土倉，使土倉和排土用的螺旋輸送機內充滿切削下來的泥土，依靠盾構機推進油缸的推力通過隔板給土倉內的泥土加壓，使土倉內的土壓作用於開挖面以平衡開挖面的水壓和土壓，達到較為穩定的動態壓力平衡狀態，在此壓力平衡狀態下，進行土體開挖、土碴排運、整機推進和管片安裝等作業，使隧道一次成形的機械裝置。
（二）盾構的結構及作用
盾構機集機、電、液、氣、自動控制於一身。
土壓平衡盾構機主要分為主機和後配套兩大結構。
主機：刀盤、主驅動（主軸承、主軸承密封、減速機、電機/液壓馬達等）、盾體（前盾、中盾、中折盾、後盾）、螺旋輸送機、管片拼裝機、整圓器、推進油缸、鉸接油缸、人倉、工作平臺等。
1 刀盤是盾構機最關鍵的核心部件之一，決定盾構機施工的成功與否，其具有三大主要功能：開挖土體、穩定開挖面、攪拌土倉土體。
2 盾體主要由前、中、後三盾組成。其主要作用有：
（1）作為各種機內裝置(主驅動、工作平臺、管片拼裝機、人倉、鉸接油缸、推進油缸、螺旋輸送機等)的安裝支承；
（2）對挖掘出的但還未襯砌的隧道起臨時支護作用，承受周圍地層的土壓和地下水的水壓，將地下水擋在盾殼外面；
（3）掩護掘進、排土、襯砌等作業過程。
3 螺旋輸送機主要作用是排除土倉渣土和穩定土倉壓力。
4 拼裝機主要由支撐架，大梁，旋轉架，拼裝頭組成。拼裝機可以採用手動或無線遙控裝置操作。一環管片由六塊組成，三塊標準塊，二塊鄰接塊，一塊封頂。
後配套系統：後配套系統的主要作用是為主機提供施工支援，包括動力提供、材料供給、物料運輸、掘進控制和輔助等。主要包括牽引裝置、管片運輸系統、出渣系統、動力系統、液壓系統、電氣控制系統、同步注漿系統、潤滑系統、注脂系統、泥水泡沫系統、冷卻系統、通風系統、導向系統、資料採集和控制系統等。
1、盾構機液壓系統的作用可概括為：將電動機輸出的機械能傳遞給刀盤驅動裝置、推進油缸、鉸接油缸、螺旋輸送機、拼裝機等執行結構，並在傳遞的過程中進行能量控制，以實現盾構機所需要的各種動作功能。
2、同步注漿系統是在盾構機推進的同時向盾尾後部地層與管片間的間隙注入漿液，填充間隙以穩定管片並防止地層沉降的一種系統。
目前主要有單A液注漿和A、B雙液混合注漿兩種方式。A液主要成分是水泥，B液主要成分是水玻璃(矽酸鈉)，根據實際情況加入其他新增劑。加入B液的目的是使注漿液快速凝固，但有可能導致注漿液凝固過快，填充不夠充分或堵塞管道等問題。
（三）盾構的選型
1、選型原則
盾構選型總的原則是地質適應性第一，以確保盾構法施工的安全可靠；在安全可靠
的情況下再考慮技術的先進性，即技術先進性第二位；然後再考慮盾構的價格，即經濟性第三位。具體原則如下：
2、選型方法
（1）根據地層滲透係數選擇。通常，當地層的滲透係數小於10-7m/s時，可以選用土壓平衡盾構；當地層的滲透係數在10-7m/s和10-4m/s之間時，既可以選用土壓平衡盾構也可以選用泥水式盾構；當地層的透水系數大於10-4m/s時，宜選用泥水盾構。
（2）根據地層的顆粒級配進行選型。粘土、淤泥質土區，適用土壓平衡盾構，礫石粗砂區，適用泥水盾構，粗砂、細砂區，即可使用泥水盾構，也可經土質改良後使用土壓平衡盾構。一般來說,當岩土中的粉粒和粘粒的總量達到40%以上時,通常會選用土壓平衡盾構,相反的情況選擇泥水盾構比較合適。粉粒的絕對大小通常以0.075mm為界。
（3）根據水壓進行選型。當水壓大於0.3MPa時，適宜採用泥水盾構。當水壓大於0.3MPa時，如因地質原因需採用土壓平衡盾構，則需增大螺旋輸送機的長度，或採用二級螺旋輸送機。
二、施工現場實習
2017年1月12日至16日，到中鐵五局石家莊地鐵1號線工程現場參觀了盾構施工現場。主要有以下幾方面：
（一）盾構始發技術
由於到達施工現場時，始發已經完
畢，沒有看到，只是拍攝了一些圖片，見
右圖。
經與中鐵五局技術人員交流得知：
1.始發裝置
始發裝置包括始發基座、反力架、臨
時拼裝負環管片等。始發基座根據盾構機
設定的位置(高度、方向)和盾構機的重量、盾構機械組裝作業的施工順序等來確定，用工字鋼和鋼軌等材料安裝而成。反力架和臨時拼裝管片是根據管片的運進和出碴空間等來確定形狀，同時必須注意要根據正線管片開始襯砌的位置來確定臨時負環管片、反力架的位置。
始發用反力架需經過計算推力、扭矩來設計。
（1）
盾構掘進機的推力由盾構掘進機的外殼與土體之間的摩擦阻力、刀盤承受的
主動水平壓力引起的推力、土的粘結力引起的刀盤推力、盾尾與管片之間的摩擦阻力幾部分組成。在曲線段推進時，盾構機的推力為正常推進時的1.5倍。還有一種計算總推力的經驗公式F=aπ/4D2 式中：a為推力系數，取70～100t/m2。
（2） 盾構掘進機在推進時的扭矩包含切削扭矩、刀盤的旋轉阻力矩、刀盤所受推力荷載產生的反力矩、密封裝置所產生的摩擦力矩、刀盤的前端面的摩擦力矩、刀盤後面的摩擦力矩、刀盤開口的剪下力矩、土壓腔內的攪動力矩等。
2.洞口密封裝置
洞口密封裝置由洞口防滲材料（簾布橡膠）、防止土層反轉的壓板（扇形壓板）及固定它們的鐵件（墊片和螺栓）構成。
3.盾構機始發的注意事項
（1）始發前檢查地層加固的質量，確保加固土體強度和滲透性符合要求；
（2）始發基座導軌必須順直，嚴格控制其標高及中心軸線，由於始發時盾構機與地層間摩擦力很小，盾構易旋轉，可以在盾構機兩側盾殼焊接兩排鋼塊作為防扭裝置，用來卡住始發臺，防止盾構機旋轉。同時應加強盾構機姿態的測量，如發現盾構有較大轉角，可以採用大刀盤正反轉的措施進行調整，同時推進速度要慢；
（3）在拼裝第一環負環管片時，為防止兩塊鄰接塊失穩，可在管片抓取頭歸位之前，在盾殼內與負環管片之間焊接一根槽鋼以扶住鄰接塊。
（4）始發前在刀頭和密封裝置上塗抹油脂，避免刀盤上刀頭損壞洞門密封裝置；
（5）及時封堵洞圈，以防洞口漏失泥水和所注漿液；
（6）嚴格控制盾構機操作，調節好盾構推進千斤頂的壓力差，防止盾構發生旋轉、上飄或叩頭；
（7）完畢之後，始發臺的端部與洞口圍巖還有一定的距離。為保證盾構機在始發時不至於因刀盤懸空而造成盾構機“叩頭”，可在始發洞口內安設一段型鋼作為始發導軌，同時應注意，在導軌末端與洞口圍巖之間，應留出刀盤的位置，以保證始發時，盾構機刀盤可以正常旋轉；
（8）始發前應在基座軌道上塗抹潤滑油膏，減少盾構推進阻力。
（9）始發前應在刀頭和密封裝置上塗抹油脂，避免刀盤上刀頭損壞洞門密封裝置。
（10）及時封堵洞圈，防止洞圈漏漿。
（11）調整盾構的初始姿態。通常盾構的中心線要比隧道中心線高20mm左右，以防止始發時盾構磕頭。
（二）試掘進
試掘進根據規範要求確定為50-100米，通過試驗段掘進熟練掌握盾構機操作、在不同地層中盾構推進各項引數的調節控制方法；熟練掌握管片拼裝工藝、防水施工工藝、環形間隙注漿工藝；測試地表隆陷、地中位移、管片受力等。當盾構機的刀盤部分切入簾布橡膠板並抵達掌子面時，人工將預製好的粘土土胚加入刀盤後的土倉內，以便盾構機在掘進時形成一定的土壓。在確認洞門混凝土的鋼筋已經割除完畢以後，進行盾構機的試運轉。由於盾構機沒有進洞後周圍巖土側壓力的磨擦作用，且盾構油缸的推力和掌子面通過刀盤的反力都很小，所以，在試運轉時應使刀盤慢速旋轉，且要正、反向旋轉，使盾構姿態正確。進洞後，盾構機刀盤切削並穿越洞門端頭加固區時，土壓設定值應略小於理論值且推進速度不宜過快，盾構機坡度略大於設計坡度，待盾構機出加固區之後，為防止因正面土壓變化而造成盾構機突然“低頭”，可將混合倉的土壓力的值設定成略高於理論值，並將下部推進油缸的推力稍稍調高一些。當盾尾進入洞門後，及時調整扇形壓板的位置將洞門封堵嚴實，以防洞口漏泥水、漏漿。在掘進過程中，根據情況在盾構機正面及混合倉內加入泡沫劑、膨潤土、泥漿等新增劑以改善碴土效能。在施工過程中，應根據監測資訊對土壓設定值以及推進速度等施工引數作及時的調整。
（三）正常掘進
1.確定土倉壓力值。
在選擇掘進土壓力時主要考慮地層土壓，地下水壓（孔隙水壓），預先考慮的預備壓力。
2.盾構糾偏
（1）滾動糾偏：翻轉刀盤；在盾體（前盾、中盾）增加配重；在推進油缸後放置鋼楔塊；伸出防扭油缸。若發生滾動偏差，應控制在4°內，3°時就開始調整。
（2）方向糾偏：切忌出現偏差就猛糾猛調。調整千斤頂分割槽的推力；利用管片姿態調整。
3.注漿
漿液的壓入時間應與管片脫開盾尾同步為宜，勻量注入的時間應與推進一環的時間相同。
（四）管片拼裝
1.管片型號的選擇原則
第一，要適合隧道設計線路；第二，要適應盾構機的姿態。