浅谈盾构机的施工管理

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1、浅谈盾构机的施工管理田振伟冯宏朝1引言盾构机，是建设现代化城市轨道交通工程的重要施工设备之一，是地铁隧道施工中的专业设备，盾构机良好的运行是隧道盾构施工设备管理的关键，对盾构施工项目能否顺利完成起着决定性作用。近年来，随着国家经济发展不断加快，城市人口和城市面积急剧增加，各大城市、特区都相应的制订了地铁发展规划，城市轨道交通总里程达到五千多公里。目前，据不完全统计，在全国盾构施工中，大约有800～900台套盾构机在施工生产运行中。盾构隧道施工方法近年在国内大量应用，隧道施工项目的迅速发展，为城市轨道交通建设提供了便利。但是，随着国内盾构隧道施工市场的膨胀，施工企业人才

2、队伍建设跟不上规模的发展，缺乏设备管理人员，管理制度不完善，落实不到位，维护保养不及时，导致在盾构施工中，盾构机故障频发，盾构机的使用效率低下，给盾构施工带来了诸多不利的影响。本文结合在建的地铁项目实际，介绍土压平衡盾构机运行和维护中的施工管理，实现盾构机在隧道施工中得到有效利用，降低盾构机的使用成本，提高效益提供经验借鉴。2盾构机简述2.1盾构机的分类盾构机，全名叫盾构隧道掘进机（Shieldtunnelboringmachine），是一种隧道掘进的专用机械，现代盾构机是集电、光、机、液、感知、信息化技术于一体，具有开挖切削土体、输送渣土、拼装隧道管片和衬砌、测量导

3、向纠偏等功能；盾构机涉及到地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地层和隧道参数进行“量体裁衣”式的设计制造生产，可靠性要求极高。盾构机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机按照应用领域不同主要分为土压平衡式盾构机、TBM硬岩掘进式盾构机、泥水平衡式盾构机三种，如图2.1所示。图2.1盾构机应用领域分类泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，和开挖面形成一个泥水室，里面充满泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵通过管道输送到洞外地面泥土分离厂进行分离，经分离后泥浆可

4、以重复利用。土压平衡式盾构机是把土料（必要时可以添加分散型泡沫剂等对土壤进行改良）作为稳定开挖面的介质，刀盘后面隔板与开挖面形成泥土室，刀盘旋转掘进使土仓土料增加，再由螺旋输送机皮带机将土料运到渣土车内，继而运输到洞外，泥土室内可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输送机出土量进行调节土仓土压。土压平衡盾构机适用于富含水的微风化岩、中风化岩、强风化岩、全风化岩、泥土、砂土、砾石、鹅卵石的软土及混合地层，既可以在土压平衡状态下掘进软岩、砂土、泥土，也可以在开敞式状态下掘进、切削较硬的或完整的岩石，敞开式和土压平衡式两种模式之间能够快速转换；而且还具有半敞开式掘进的能力，既能稳定正面

5、岩土层又具备敞开式土层下的掘进能力。TBM（TunnelBoringMachine）隧道掘进机，是利用滚刀刀具切削并破碎仓内岩石而掘进，形成整个隧道断面，是一种新型的先进的岩石隧道施工机械；TBM是适合硬岩掘进的隧道掘进机，适用于山岭隧道硬岩掘进，可以代替传统的人工钻爆法，在相同的条件下，其掘进速度约为常规钻爆法的5～12倍，最佳日进尺可达180m。2.2土压平衡式盾构机的组成土压平衡盾构机由盾体、刀盘、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备等几大部分组成，其构造如图2-2所示。图2-2盾构机整机图3建立盾构机管理目标盾构机是一个庞大

6、的系统设备，需要一个良好的运行状态，盾构机的运行管理良好与否，需要落实和抓好以下三大因素：人员因素、配件因素、工艺因素：3.1人员因素人员要具备三点素质：良好的道德素质、高尚的责任素质、扎实的知识素质。盾构机管理人员要具备良好的道德素质，爱岗敬业、品行端正；要有高尚的责任素质，恪尽职守、任劳任怨（当然也要得到企业相应的工资待遇）；还要具有扎实的知识素质，知识是可以后天培养和学习的，只要肯努力学习和思考，就能得到应有的成效和回报。按照三要素选拔和选用人才，组成盾构运行管理小组，明确任务分工和责任，以便学习和掌握责任重点，盾构机运行管理小组各成员相互配合，通过自身的学习和

7、相互交流的形式来讨论盾构机的运行管理，定期举行盾构机运行维保分析会，讨论近期盾构机运行状态、维保情况和下步工作重点，制定下一阶段工作计划，按照计划按时实施。3.2配件因素盾构机始终坚持在一些主要系统、主要部位（液压系统、监控检测系统、驱动系统、电力系统等）使用原车原厂配件，不得使用替代配件；对那些普通的部位（如皮带机等）可以从市场采购零配件。在该项目盾构施工中从未有因为配件问题导致盾构机发生故障。这样既保证了配件的可靠性和质量要求，又兼顾了经济成本，达到了预期目标。3.3工艺因素盾构机换装配件时，始终按照操作规程进行操作，如安装液压件时不能戴手套，要