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海瑞克盾构机技术说明

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-09-24 10:01:50
文档

海瑞克盾构机技术说明

目录隧道掘进机的技术说明5.1概述35.2功能(EPB盾构)45.2.1土料挖掘/推进55.2.2控制65.2.3管环拼装周期75.3技术数据/总览85.4操作步骤165.4.1进入开挖室165.4.2人行气闸19准备和注意事项19加压21加压步骤22加压图24通过通道室加压(加压附加人员)26附加人员加压图27卸压28卸压步骤:29卸压图31对一个人员的紧急卸压图33紧急情况下,通道室和主室内应分别采取的措施36紧急情况卡卡样375.4.3将开挖工具送入压力室385.4.4拼装管环395.4
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导读目录隧道掘进机的技术说明5.1概述35.2功能(EPB盾构)45.2.1土料挖掘/推进55.2.2控制65.2.3管环拼装周期75.3技术数据/总览85.4操作步骤165.4.1进入开挖室165.4.2人行气闸19准备和注意事项19加压21加压步骤22加压图24通过通道室加压(加压附加人员)26附加人员加压图27卸压28卸压步骤:29卸压图31对一个人员的紧急卸压图33紧急情况下,通道室和主室内应分别采取的措施36紧急情况卡卡样375.4.3将开挖工具送入压力室385.4.4拼装管环395.4
目录

隧道掘进机的技术说明

5.1 概述    3

5.2 功能(EPB盾构)    4

5.2.1 土料挖掘 / 推进    5

5.2.2 控制    6

5.2.3 管环拼装周期    7

5.3 技术数据/总览    8

5.4 操作步骤    16

5.4.1 进入开挖室    16

5.4.2 人行气闸    19

准备和注意事项    19

加压    21

加压步骤    22

加压图    24

通过通道室加压(加压附加人员)    26

附加人员加压图    27

卸压    28

卸压步骤:    29

卸压图    31

对一个人员的紧急卸压图    33

紧急情况下,通道室和主室内应分别采取的措施    36

紧急情况卡卡样    37

5.4.3 将开挖工具送入压力室    38

5.4.4 拼装管环    39

5.4.5 回填    41

通过尾部机壳进行回填    41

灌浆泵的工作原理    42

5.4.6 压缩空气供给    44

工业用空气    44

压缩空气调节    45

5.4.7 发泡设备说明    46

安装设计    46

设备功能    47

高压聚合物系统    47

5.5 隧道掘进机各部件    48

5.5.1 盾构    49

概述    49

前部盾构    49

中间盾构    50

尾部机壳    50

推力缸    50

盾构关节油缸    51

5.5.2 人行气闸    52

5.5.3 刀盘驱动装置    54

原理    54

旋转工作机构系统,主轴承    54

齿轮润滑    54

密封系统    55

5.5.4 拼装机    56

技术说明    56

支架梁    56

行走机架    57

旋转机架    57

带抓取头的横向行走装置    58

旋转机架的动力提供    59

安全设备    59

5.5.5 螺旋输送机    60

一般说明    60

伸缩缸    60

前部闸阀    60

前部闸阀    61

驱动装置 / 密封系统    62

安全装置    62

5.5.6 后援装置    63

一般说明    63

桥    

龙门架1    65

龙门架2    66

龙门架3    68

龙门架4    69

龙门架5    71

5.1 概述

该设备是一种液压挖掘盾构机,采用土压支护隧道开挖面。泥土由刀盘开挖。隧道壁面采用管片(钢筋混凝土块)衬砌。 

该设备的设计形式是土压平衡盾构。

设备制造商:

海瑞克公司

Schlehenweg 2

D-77963 Schwanau

海瑞克公司的供货范围包括:隧道掘进机本体、管片定位设备(拼装机)、后援列车以及相应的液压与电源装置。它们组合起来构成隧道掘进机的整套设计。

功能(EPB盾构)

土压平衡盾构机(缩写为EPB盾构)尤其适用于各种黏性土质,其中有较高含量的低渗水性粘土、壤土或淤泥。

为防止出现沉降或隆起,将刀盘开挖下来的土料用于支撑隧道开挖面。

用作支撑介质的开挖土料必须具备如下特性:

高塑性

流质至松软的密实度

低内摩擦

低渗水性

通常,这些特性在开挖前后均无法遇到。土料必须利用添加物如斑脱土和泡沫予以调节,使其变得易于输送,但土压的变化必须予以考虑。

土料挖掘 / 推进

土料开挖是借助旋转刀盘完成的,然后,挖掘的土料在挤压作用下,通过刀盘上的开口进入挖掘室。并与那里已经存在的浆状塑性土料混合搅拌。推力千斤顶的作用力通过压力隔板传递到浆状土,以防止隧道开挖面的土料进入开挖室。当开挖室内的浆状土无法被土压、水压进一步压实时,即达到了平衡。此时,隧道开挖面上的土压大约等于静态土压。如果进一步提高浆状土的支护压力,使其超过平衡状态,则会进一步压实开挖室内的浆状土和隧道开挖面,从而可能导致盾构前方区域发生隆起。而如果降低土压,则土料将进入挖掘室,并因此而造成沉降。

借助于螺旋输送机,可以将开挖的土料从受压的开挖室内输送到处于大气压下的隧道部分。要在不采用气闸的情况下,将土料从螺旋输送机出口输送到输送皮带上,土料应具有较低的渗水性,以避免其通过螺旋输送机流出。

土压主要受以下因素影响:

∙隧道掘进速度

∙开挖的土料数量

∙调节土料所用的添加介质

在按某一给定速度进行隧道开挖时,土压的控制是通过改变螺旋输送机的转速来实现的。如果提高螺旋转速,以更快的速度排出土料,则土压下降。而如果放慢排土速度,则土压将会增加。

另外,一般还可以通过改变推进速度来控制土压。降低隧道开挖速度,则降低土压,而提高隧道开挖速度,则引起土压的提高。

在隧道挖掘过程中,目标是要使土压保持恒定。挖掘室内产生的压力必须补偿刀盘前部的压力,以避免发生沉降和土料泄漏。

借助于安装在压力隔板的各种不同高度上的土压传感器,在控制室内,可以实现土压和支护压力的可视化。

在隧道开挖过程中,可以变换刀盘的旋转速度,以便搅拌和调节土料,减少盾构的横摇。

控制

盾构机运行所必需的数据及控制设施均位于控制室内。隧道挖掘速度、刀盘转速以及螺旋输送机的转速均可以在控制室内进行设置。

此外,在控制室内。还可以确定隧道掘进方向,通过推力千斤顶组的压力调节,可以使盾构机按照导向系统所发出的指令受到控制。

管环拼装周期

在推进过程中,下一道待拼装的管片环被装载到管片送料机上。

随着轨道掘进机向前推移,已拼装好的上一道管环的外表面与刀盘开挖直径之间的间隙必须予以填充。否则周边的土将填充此间隙,从而导致沉降的发生。

当完成推进周期后,若干个推力千斤顶将缩回,以便腾出足够的空间用于第一个管片。其它的推力千斤顶将仍然保持与已建管环之间的接触,以防盾构因土压作用而后移。

拼装机提起管片,并将其放置到位,然后通过销钉与前一道管环连接。在拼装机机头松开管片之前,必须确保缩回的千斤顶已将管片固定好,以避免管片的意外移位。

其它管片按完成管环的同样方式进行拼装。

技术数据/总览

隧道隧道长度:

最大坡度/倾斜度

3.459[m]

+/- 5%

隧道管隧道内径

隧道外径

管片长度

管片数量

 5.400 [mm]

 6.000 [mm]

1.500 [mm]

5 + 1

隧道掘进系统最高工作压力

包含后援系统在内的总长度

最大推进速度

3 [bar]

约80[m]

80 [mm/min]

盾构盾构总长度(不含刀盘)

钢材质量

隔板上定子的数量

每台盾构机的土压传感器数量

筛选加注的开口数

约7.925 [mm]

S355J2G3

4个

5个

6个

前盾构部分前盾构部分的外径(不含硬质焊敷层)

前部盾构长度

盾构敷层的钢材厚度

压力隔板的钢材厚度

前盾构部分的钢结构重量

螺旋输送机的标称宽度

通道闸门的尺寸

6.250 [mm]

1.710 [mm]

60 [mm]

80 [mm]

约570[m]

DN 900 [mm]

DN 600 [mm]

中间盾构部分中间盾构部分的外径(不含硬质焊敷层)

中间盾构部分的长度

盾构敷层的钢材厚度

中间盾构部分钢结构的重量

6.240 [mm]

2.580 [mm]

40 [mm]

约320[m]

尾部机壳尾部机壳的外径(不含硬质焊敷层)

尾部机壳的长度

尾部机壳敷层的钢材厚度

尾部机壳钢结构的重量

6.230 [mm]

3.665 [mm]

40 [mm]

约300[m]

人行气闸公称宽度

通道室容积

主室容积

最高工作压力.

试验压力

DN 1.600 [mm]

2,1 [m³]

4,25 [m³]

3 [bar]

4,5 [bar]

推力缸推力油缸的数量

带行程测量系统的推力油缸的数量

油缸规格

行程

组数

350bar时的最大推力

回缩速度,7个油缸

最高伸出速度

30个

4个

 220/180 [mm]

2.000 [mm]

34.200 [kN]

2.000 [mm/min]]

80 [mm/min]

盾构关节油缸油缸数量

油缸规格

行程

带行程测量系统的推力油缸的数量

250bar时,每一油缸的张力

14个

 180/80 [mm]

150 [mm]

4个

7.200 [kN]

刀盘标称直径

重量

旋转方向

结构用钢材

开口比率

格栅条

加注开口数(针对发泡)

 6.280 [mm]

约 573 [kN]

左/右

S355J2G3

25 %

Hardox 400

8个

工具中心刀具

双碟数量

刀具相对刀盘前端面的凸出量

刀盘直径

软岩石中心錾(可顶靠在软土中的刀盘上进行更换)

錾子数量

刀具相对刀盘前端面的凸出量

硬岩石刀盘

刀盘数量

刀具相对刀盘前端面的凸出量

刀盘直径

软岩石錾子(可顶靠在软土中的刀盘上进行更换)

錾子数量

刀具相对刀盘前端面的凸出量

切削刀

数量

工具高度

刮刀

left / right(左/右)

工具高度

切削刀具(4环碟)

数量

行程

4个

175 [mm]

17”

4个

140 [mm]

31个

175 [mm]

17”

20个

140 [mm]

140 [mm]

8个 / 8 个

145 [mm]

1个

50 [mm]

旋转接头斑脱土 / 泡沫通道

液压通道

4个

2个

刀盘驱动装置装机功率(3x 315 kW)

双级行星齿轮

转速

起动力矩

力矩1

力矩2

945 [kW]

8个

0 – 6 [1/min]

5.400 [kNm]

4.500 [kNm]

2,000 [kNm]

拼装机类型:液压,浮动中心

伸缩臂式拼装机

自由度数量

液压比例,真空抓取系统

纵向驱动装置

伸缩

拼装机回转角度 (旋转机架)

最高旋转速度(空载)

拼装机机头回转角度 

倾斜拼装机机头

倾斜拼装机机头

6

2.000 [mm]

1.200 [mm]

+/- 200°

0 – 2 [1/min]

+/- 2,5°

+/- 2°

+/- 2,5°

螺旋输送机装机功率

长度

螺旋输送机的标称直径

螺旋线倾斜度

最高转速 / 可连续调整

最大扭矩

起动力矩

螺旋管处的加注开口

检查口

满载容量

最大粒度

允许工作压力

检查压力

旋向

315 [kW]

约12.290 [mm]

Ø 900 [mm]

630 [mm]

0 – 22 [1/min]

198 [kNm]

225 [kNm]

2x 4 个 / 2“

600x400

300 [m³/h]

210 [mm]

4,5 [bar]

6,75 [bar]

左/右

螺旋输送机卸料闸门1和2

缸数

油缸

油缸行程

每缸2个

 80/45 [mm]

800 [mm]

可伸缩螺旋输送机缸数

油缸

油缸行程

200bar时的每缸作用力

2个

 160/90 [mm]

1.000 [mm]

800 [kN]

螺旋输送机前闸门缸数

油缸

油缸行程

2个

 130/70 [mm]

400 [mm]

输送带装机功率

长度

输送能力

带宽

带速

30 [kW]

约58[m]

400 [t/h]

800 [mm]

0 – 2,5 [m/s]

齿轮油供给齿轮润滑齿轮油供给量

主传动装置容积

行星齿轮驱动装置的齿轮油加注

20 [l/min]

220 [l]

8x 13 [l]

液压油供给液压油箱容积

推力油缸供给量

供给泵的供给量

(刀盘驱动装置+螺旋输送机)

刀盘驱动装置供给量 

(闭路)

刀盘驱动装置转向油供给量 

盾构关节供给量

螺旋输送机驱动装置供给量 

(闭路)

拼装机供给量

螺旋输送机闸门辅助液压装置供给量 

液压油箱过滤回路供给量

灰浆加注装置供给量

切削刀具供给量

(单独的液压动力装置)

4,000 [l]

180 [l/min]

1.300 [l/min]

3.2 [l/min]

41 [l/min]

23 [l/min]

1.088 [l/min]

245 [l/min]

63 [l/min]

660 [l/min]

145 [l/min]

41 [l/min]

油脂供给刀盘驱动装置与螺旋输送机耗油量

主传动装置的油脂桶容积

尾部机壳密封复合物的消耗量

尾部机壳密封复合物的桶容积

26 [cm³/min]

60 [ltr.]

约35 [ltr./ Ring]

200 [ltr.]

工业用空气 / 压缩机

装机功率

空气压力

压缩机能力

空气罐

2x 55 [kW]

8 [bar]

9 [m³/min]

1 [m³]

工业冷却水水量要求(作业现场)

最高水流温度

冷却回路泵

装机功率

工作压力

最小 40 [m³/h]

25 [C°]

30 [m³/h]

5,5 [kW]

3 [bar]

发泡加注点数 / 刀盘

加注点数 / 压力隔板

加注点数 / 螺旋输送机

泡沫数量

发泡剂储存箱

离心泵 / 发泡的装机功率

离心泵的最大容量

液体泵装机功率+风扇

发泡剂容积泵

8个

4个

2 x 4个

4个

1 [m³]

7,5 [kW]

133 [l/min]

0,42 [kW]

5 - 300 [l/h]

排水排水泵 / 盾构的供给速率

驱动模式

30 [m³/h]

压缩空气

辅助通风装机功率

规格

15 [kW]

Ø 600 [mm]

管片起重机承载能力

起重驱动装置装机功率

提升速度

行程

行走驱动装置装机功率

行走速度

最大增加量

2x 2,5 [to]

2x 3 [kW]

最大 6,3 [m/min]

3 [m]

2x 1,2 [kW]

最大 25 [m/min]

+/- 5 %

轨道起重机

(龙门架5)

承载能力

行程

2x 0,75 [至]

3 [m]

管片给料机能力/管片

行程

总长度

总宽度

高度

3个

1.860 [mm]

约5.220 [mm]

约1.660 [mm]

481 [mm]

控制电压

照明

阀电压

系统保护(电动机)

变压器装机功率

一次电压

二次电压

频率

24 [V]

230 [V]

24 [V]

IP 55

2.000 [kVA]

10 [kV]

400 [V]

50 [Hz]

装机功率

液压刀盘驱动装置 (3x 315kW)

液压螺旋输送机驱动装置

螺旋输送机卸料泵

给料泵

液压推力油缸

转向泵

拼装机液压系统

灰浆加注液压系统

辅助液压装置的液压系统

液压油过滤器和冷却回路

顶切削刀具液压系统

齿轮油

多路油脂泵

辅助通风

液体泵+风扇

泡沫设备离心泵

灰浆罐搅拌机

压缩机(2x 55kW)

冷却回路泵

双水管盘

输送带

其它耗电设备约

总计:

945 [kW]

315 [kW]

132 [kW]

75 [kW]

75 [kW]

5,5 [kW]

45 [kW]

30 [kW]

22 [kW]

11 [kW]

7,5 [kW]

4 [kW]

0,25 [kW]

15 [kW]

0,37 [kW]

7,5 [kW]

7,5 [kW]

110 [kW]

5,5 [kW]

2,2 [kW]

30 [kW]

200 [kW]

约 2.050 [kW]

操作步骤

进入开挖室

工作人员必须定期进入开挖/工作室,以便检查刀盘及其切削刀具、更换刀具、检查各水平面上的传感器并检查隧道开挖面。

危险挖掘室属于危险区域。工作过程中,应确保遵守所有安全说明。

保护开挖室内的工作人员,防止其受到坍塌土料和突然水侵入的伤害是非常重要的。因此,有必要根据具体的地质情况(碎石或砂底、低地层超覆、水),在推进停止后,向泥浆中添加斑脱土并用刀盘予以充分搅拌,以便稳定和密封隧道开挖面。

在这种情况下,所采用的斑脱土浆充当液体支护,并加压渗入土体,起到密封作用,形成了所谓的泥饼。这种泥饼在压缩空气调节系统的作用下保持平衡,构成一层隔膜,保证了隧道开挖面得到密封。

然后,按以下步骤进行:

1.在压力隔板内,用水清洗压缩空气调节器设备的所有连接接头,以防止开挖的土料穿透压缩空气回路。在压力隔板后面,可以找到冲洗所需的连接接头。 

2.冲洗完成后,将压缩空气调节设备加压(压力隔板上的所有闸阀均已关闭)。

3.只要泥浆被输送出开挖室,即可将土压降低大约0.1 – 0.2 bar。

4.达到该压力降后,将压缩空气送入开挖室。对调节设备进行调整,使室顶部的气压相对原来的土压高出大约0.1 bar。

5.在泥浆输送过程中,持续送入压缩空气,直到至少顶部的土压测量槽指示出在压缩空气调节设备上所调整的气压。同时,通过刀盘的旋转运动,可以散解顶部区域的开挖土料。

6.停止刀盘和螺旋输送机的旋转,关闭螺旋输送机和排料输送带的闸阀。

7.这些条件得到满足后,即可开始气闸步骤。(参见第5.4.2节-人行气闸中的有关说明)。

8.在将人员锁入后,并且在开挖室和压力室(工作室)之间进行了压力补偿后,即可小心打开压力室的门。此时要注意土料坍塌。

危险如果顶部的螺旋输送机闸阀没有关闭,则存在着这样一种危险:送入的压缩空气可能突然从螺旋输送机排走。由此,将造成隧道开挖面失去稳定性(土料坍塌、水侵入)。隧道开挖面的压力降低和失去稳定性,将会导致严重的人员伤害。

隧道开挖面的某些部分有可能会坍塌下来,造成伤害危险。对隧道开挖面和水位,必须始终予以严密监视。

只有遵守所有的防范措施,并且将工作材料固定好,以防止其坠落或滚动,才可以确保工具运送以安全方式进行。

所有必需的起重装置均采用专用的承载器具,并经过测试,以确保安全操作 。

所有必需的平台和支撑均必需固定到隔板和浸没墙上。

所有人员均必需佩戴安全用具,并且必须将其固定到专用的固定点上,特别是在对刀盘作业过程中。

尤其是在从事有关刀盘工作的期间。门锁不得被管路、缆线或其它材料堵塞。它的门不得被管线、绳索或其它材料所阻挡;当主室内在压缩空气下开展工作的过程中,门是关闭的,前室从两边都可以操作。

人行气闸

重要说明下面的人行气闸操作手册仅给出了一般说明。

从根本上说,应适用于客户所在国家的有关对人施压和卸压的相关法规。

如果客户所在国家没有此类法规,则应适用于原产国家的国家法规。

气闸应由合格的气闸管理员来操作。

他的指令必须遵守。

气闸管理员所需的所有操作和显示设备均必须安装在气闸外部。

气闸管理员必须依据由授权医生出具的书面确认,仅对健康状况良好的人员加压。气闸管理员必须确保此授权得到呈递。(参见附件3,在压缩空气下工作的有关规定)。

准备和注意事项

必须遵守一般安全说明(参见第2章的技术文件)和下列安全说明:

必须定期检查所有部件(显示仪器、记录仪、自动卸压器、加热系统、时钟、温度计、密封件以及闸阀)的功能;

对气闸工作人员进行以下培训:

安全要求

技术设备和设备检查

医学方面

紧急救护站必须是可使用的;

提供其它救援措施;.

制作紧急情况卡(参见37页示例);

提供用于治疗沉箱病的基本设备。

危险电话和紧急电话系统的功能必须定期进行检查。

气闸管理员应与气闸内的人员始终保持联络。

在每次加压/卸压操作中,工作人员必须穿着干燥整洁的服装。

必须遵守人行气闸前部及其内部的所有警告及说明事项、禁止标志和相关要求。

检查并确认气闸门的密封及密封面洁净、无损坏,必要时予以更换。

加压区域内的人数始终要在2人以上。

发生事故时,如果可能,应沿垂直路线将人员运出隧道。

在供氧条件下工作时。不得使用油脂,或只可使用经许可的油脂类型(爆炸危险!)

重要说明遵守气闸表,必要时,咨询气闸管理员。

在每次加压/卸压操作之前,检查并确认记录仪已准备就绪,记录支储备充足。

不得穿着紧身服装。

穿着吸汗性好的内衣。

避免不自然的姿势。

避免身体潮湿、体温降低。

气闸内不得存放易燃气体和氧气瓶。

加压

在进入加压工作区时,人员和工具均必须经由气闸,这里的工作区气压被提高。在压缩空气下工作被定义为在高于0.1 bar的过压下工作。

压力越高,吸入的空气及气体(特别是氮气)将越多,它们首先在体液里分解。然后是人体组织中,其饱和状态将取决于压力和持续时间以及各体组织对氮的结合能力。脂肪组织就具有特别的吸收能力。从常压突然过渡到过压可以导致剧烈的症状(压缩空气病症),如耳痛、头痛、平衡削弱以及牙痛。如果充有空气的各种体腔(如鼻腔、耳膜、肠胃通道、无效充注)的压力补偿(由于感冒)受到妨碍,这将导致紊乱。

加压之前和加压过程中:

在加压前,检查压缩空气调节系统的密封和功能;

只有在气闸功能正常的情况下,方可开展工作,否则,应通知项目经理或气闸管理员;

在发生紊乱的情况下,应停止或中断加压;

从加压到卸压期间,不得大量进食或吸烟;

不得对处于醉酒状态的人员加压;

不得食用易引起肠气的食物(花生和豆类);

在加压前和加压过程中,不得饮用充碳酸气的饮料;

不得对患有伤风或流感的人员加压;

在患有内耳问题或感冒(中耳炎、上颌窦炎)时,不得在压缩空气下工作;

多喝水,否则,脱水将会很快导致压缩空气病症状,或携带干燥的衣服到气闸。

如需在气闸呆较长时间,则应携带食物;

在加压前和加压过程中,不得饮用充碳酸气的饮料;

加压步骤

危险对气闸内人员的情况进行持续监视。

如果一个或多个人感觉即使是轻微的不适,也必须立即中止加压。

重要说明所需的加压时间,将取决于气闸内最后一个达到压力补偿的人员。

气闸内所需的过渡时间被计为工作时间/在现场的时间。 

1.显示仪器、记录仪、加热系统、时钟、温度计、紧急电话、闸阀。检查确认门密封的整洁;

2.人员进入主室;

3.启动双记录仪,并检查其功能和纸张供给;

4.关闭主室与通道室之间的气闸门,并确保正确锁定;

5.建立气闸管理员与气闸内人员之间的电话联络;

6.缓缓开启球阀“VENTING MAIN CHAMBER ON(接通主室通风)” 。提高主室压力,直至达到工作压力;

7.根据国家法规,调节主室内的加热系统;

8.如果主室和工作室内的压力相同(对压力计“Pressure main chamber-主室压力” 和“Pressure working chamber-工作室压力”进行的压力指示进行比较),则可以小心地开启工作室与主室之间的球阀“Pressure compensation working chamber-工作室压力补偿”。如果工作室与主室达到压力补偿,则必须关闭球阀;

9.向工作室方向,开启气闸门;

10.气闸管理员停止记录仪工作;

11.在工作室内工作的过程中,应保持气闸门向工作室方向开启;

危险必须确保通向气闸以及气闸本身的安全撤离路线畅通无阻。不得有任何材料或工具存放在这些区域。不得有缆绳和软管阻挡气闸门。

加压图

初始状态P1 > P0

定义:    P0    大气压

        P1    支护压力

起初,只对开挖室和工作室加压。

如果加压/卸压的所有要求均得到及时的满足,则可以开始加压操作。

主室加压P1 > P2 > P0

定义:    P0    大气压

        P1    支护压力

        P2    P0与P1之间的压差

压力补偿后,进入工作室 P1 > P0

主室始终首先被加压;而通道室始终保持卸压状态。

通过通道室加压(加压附加人员)

通过通道室加压与主室加压的方式相同。只是所采用的闸阀和显示仪器不同:

闸阀“VENTILATION ACCESS CHAMBER(通道室通风)”

闸阀“DEVENTILATION ACCESS CHAMBER(通道室去通风)”

流量计“OUTGOING AIR ACCESS CHAMBER(通道室出风)”

压力计“PRESSURE ACCESS CHAMBER(通道室压力)”

附加人员加压图

附加人员的进入 – 通道室内加压P1 > P2 > P0

被加压的附加人员进入主室P1 > P0

如果有其他人员进入主室,则需要另行加压。对一个附加人员的加压是在通道室内进行的。被另行加压的人员将按主室的压力予以加压。

卸压

在卸压过程中,必须使分解于体内的各种气体游离出来。如果卸压过程中压力降低缓慢,则游离出来的气体可以通过循环和肺部“排泄”出来。如果压力降低过快,则体液和组织中将形成气泡(汽水效应)。由此而导致的气体栓塞则是在压缩空气中工作之后最为常见的损伤原因。此外,游离的气体还会造成暂时或永久的组织损伤。从过压到常压的过渡可以导致严重程度不一的压缩空气病症,此类病症不仅会在卸压过程中发生。而且还会在卸压若干小时后发生。

压缩空气病的症状:

肌肉及/或关节疼痛;

皮肤搔痒及/或呈微红的蓝色;

中枢神经系统紊乱    

神经系统:    眩晕、耳鸣、听力减退、呼吸困难、视觉与语言功能紊乱、瘫痪、抽筋

                    

                    

心血管和呼吸问题;

手脚麻木。

危险一旦出现压缩空气病的症状,立即求助值班医生。

卸压过程中:

穿着干燥的衣服;

避免伤风或寒冷发抖;

避免呼吸短促;

无不自然姿势;

正常站立并活动四肢。

卸压步骤:

1.关闭主室与通道室之间的中间气闸门;

2.启动记录仪(气闸管理员);

3.进入主气闸并向工作室方向关闭气闸门;

4.与气闸管理员建立电话联络;

5.通过球阀“DEVENTILATION MAIN CHAMBER(主室去通风)”缓缓降低主室内的压力。同时,监视“Pressure main chamber(主室压力)”。

6.同时,通过球阀“VENTILATION MAIN CHAMBER(主室通风)”对气闸进行通风。通风的额定值是按照国家的有关规定确定的,在气闸通风的同时,应避免造成压力再次增加。

7.只要压力在持续缓慢地下降,就可以通过球阀“DEVENTILATION MAIN CHAMBER(主室去通风)”和“VENTILATION MAIN CHAMBER(主室通风)”进行再调整,同时,气闸通风必须符合有关法规。流量计“VENTILATION MAIN CHAMBER(主室通风)”的值必须符合国家有关规定。

8.如果达到了第一个压力级(见压力计“PRESSURE MAIN CHAMBER-主室压力”) ,则通过重新调整闸阀“DEVENTILATION MAIN CHAMBER(主室去通风)”和“VENTILATION MAIN CHAMBER(主室通风)”,使主室压力在规定的时间内得到保持。气闸管理员应定期检查流量计“VENTILATION MAIN CHAMBER(主室通风)”上气闸的通风情况。

9.

必须重复进行此步骤(5-8),直至达到正常的环境压力,同时,遵守相应的保持时间。主室内的加热系统必须按照国家有关规定进行调节。

10.开启主室与通道室之间的中间气闸门,然后离开气闸。

11.气闸管理员关停记录仪,并在加压/卸压表格内记录加压/卸压的详细情况(日期、时间、压力、人数等等)。

危险如果卸压过程中使用氧气,则必须遵守国家有关规定。

所有氧气面罩在使用后,均必须予以清洁和消毒。

有缺陷的面罩必须立即予以更换!

按照国家规定,现场卸压后,必须遵守最少的等待时间。

卸压后:

肌肉及/或关节疼痛;

不得有过长或过热的洗浴;

喝足够的水;

至少要等到卸压24小时后,才可乘坐飞机(与压力不相关);

在压缩空气中工作后,随身携带紧急情况卡(宾馆、返程等)

卸压图

初始状态P1 > P0

定义:    P0    大气压

        P1    支护压力

    P2    P1与P0间的压差

卸压 – 主室压力补偿- P1 > P2 > P0

卸压结束 P1 > P0

在通常情况下,卸压仅通过主室完成;与此同时,通道室总是保持卸压状态。紧急情况下,可随时对一个紧急救护人员加压。

对一个人员的紧急卸压图

加压通道室- P1 > P2 > P0

主室压力补偿 – 通道室- P1 > P0

当主室与通道室达到相同的压力状态时,可以立即开始对通道室实施部分卸压。如果是在紧急情况下进行部分卸压,则必须遵守上述紧急措施。主室内的过压必须予以保持。

通道室卸压- P1 > P2 > P0

被卸压人员进入常压 - P1 > P0

紧急情况下,通道室和主室内应分别采取的措施

加压过程中或加压之后,即使采取了所有的防范措施,仍然有可能出现压缩空气病的症状。在这种情况下,应始终与负责在压缩空气下工作的医生进行联络,以便采取进一步的措施。

如果一名人员出现压缩空气病的症状或问题,则必须立即中止卸压,并保持当前压力水平,直至症状消失。

如果在几分钟之后,情况并非如此,则必须将气闸内的压力升高到原先的水平。 

气闸管理员必须立即通知值班的责任医生,并非常小心、缓慢地给病人卸压。

依照压缩空气下工作的责任医生的意见,压力可以快速升至大气压。此外,应由医生来规定卸压速度。

然后,应立即采取以下措施:

急救,监视病人;

使用应急闸(重新加压)

紧急情况卡卡样

正面

Notfallkarte/紧急情况卡

Für Druckluftarbeiter/Taucher/ 适用潜水员和压缩空气下工作的人员

Herr / 先生: ...........................................................................................

Geburtsdatum/出生日期:.............................................................................

ist beruflich druckluftexponiert.

从事暴露于压缩空气的职业。

Im Falle von Gelenk - oder Gliederschmerzen, jedoch auch bei anderen akut auftretenden Beschwerden, ist an eine Drucklufterkrankung (Dekompressionserkrankung) zu denken.

所出现的关节疼痛,及其它剧烈的伴随性疼痛,被认为是一种压缩空气病(卸压病)。

背面

Der erstbehandelnde Arzt wird gebeten, umgehend mit dem zust鋘digen Druckluftarzt üer

询问首位治疗医生,并立即联络压缩空气工作的责任医生 

Telefon / 电话: ....................................................................................................

Baustelle/ 作业现场: .......................................................................

Kontakt aufzunehmen, um ggf. die obligate Druckkammerbehandlung unverzülich zu veranlassen.

以便就是否需要进行强制性压力室治疗作出安排。

Weitere / 其他联系人:

Bauleiter / 作业现场经理 ..........................................................................

Firma / 公司: .......................................................................................

Telefon / 电话: ......................................................................................

将开挖工具送入压力室

小心只有遵守所有的防范措施,并且将工作材料固定好,以防止其坠落或滚动,才可以确保安全运送。

危险应确保随时可接近气闸前面的平台。
1.使用提升装置将材料存放在气闸内;

2.锁定气闸门;

3.进行过压操作;

4.开启压力室侧的气闸门;

5.从压力室一侧取出工具。

拼装管环

危险在管环拼装过程中,拼装机和管片搬运系统被确定为危险区域。必须遵守所有安全说明。

管环拼装工作是通过以下操作控制盘完成的:

管片给料机操作控制盘;

拼装机操作控制盘;

管片起重机操作控制盘。

混凝土管片盒填充步骤 

1.将用于一个管环的管片按正确的拼装顺序放置在管片运输车上。

2.将运输车辆定位于提升装置上。

3.使用管片起重机提起管片,并将其运送至前部。

4.将管片转动90度后,放置在管片给料机上。请确保管片精确放置在水平位置上。

5.释放真空,提起吸盘,并将其重新回转到纵向位置。

6.将管片给料机上的管片前移一个位置。

7.向后移动管片起重机,提起下一个管片,并重新将其运送到前部。 

8.重复步骤4到7,直到所有管片均放在管片给料机上为止。

步骤:

危险始终根据管片拼装的需要,来回缩相应数量的推力油缸。如果后移的推力油缸过多,则有这样的危险:盾构在支护压力的作用下向后移动。

1.推力油缸回缩至第一个管片位置。

2.向后移动拼装机,并将拼装机机头中心定位于管片给料机上的第一个混凝土管片上。 

3.降低拼装机机头,接通真空并提起混凝土管片。

4.将管片移至尾部即可,并精确地将其放置在最终位置。

5.螺钉定位管片。

6.重新将推力油缸伸展至此位置。

7.相应地按步骤1-6,前移管片给料机。

8.对其它管片重复步骤1-7。

9.对于楔形石,应伸长拼装机机头中间的真空板。 

10.按照步骤1-6拼装楔形石。

回填

为避免地面沉降,盾构推进过程中,在泥土与盾构外径之间留下的间隙必须予以填充。

通过尾部机壳进行回填

砂浆通过管线加注。这些管线沿尾部机壳的四周均匀分布。在与隧道掘进机推进的同时,砂浆被加注到整个周边的环形间隙内。

回填控制是通过压力与体积控制实现的。

按照要求,后援系统中安装了一定数量的带压力出口的双活塞泵。每一压力出口均直接通向加注件,并安装了压力传感器。

灌浆泵 KSP 12

灌浆泵的工作原理

用于该工艺的灌浆泵由两个的工作装置组成。通过一个流量控制阀,可以对泥浆活塞的速度及容量进行调整。油缸采取液压方式控制。利用控制手柄[1],可以将泵从向前切换到向后运动。这一操作是“相后排出”(排空泥浆管线)以及更换活塞所必需的。

重要说明为确保加注装置的平稳工作,应进行适当的维护和清理。

为此,必须遵守生产商(第9章-技术文件)的有关操作和维护说明。

此外,还必须根据加注介质的凝固时间,对装置进行清理。为避免发生堵塞,必须相应地缩短制造商所推荐的清理时间间隔。

发生“堵塞”时,多数情况下会出现动力损失以及压力升高。

危险不得使用压缩空气清除堵塞。

压缩空气供给

工业用空气

工业压缩空气的制备是通过安装在龙门架4上的压缩机完成的,其组成部分如下:压缩机、压缩空气罐、过滤器和维护装置。 

工业用压缩空气满足下列各功能组的使用要求:

尾部机壳的气动油脂桶泵的传动机构/接缝密封胶施工。

尾部机壳的气动球阀/接缝密封胶施工。

气动油脂桶泵与发的驱动装置/油脂润滑驱动装置。

排水泵

泡沫设备的供给。

斑脱土和斑脱土加注阀。

软管与电缆盘的制动器。 

尾部机壳的可膨胀应急密封 

此外,在整个盾构中和龙门架上,有压缩空气连接,用于压缩空气驱动装置。 

压缩空气调节

用于压缩空气调节的压缩空气的准备是利用现场设备,通过隧道外部的两条空气线路中的一条来完成的。此外,必要时,可以通过一条线路,利用安装在掘进机内的压缩机所提供的压缩空气。 

盾构内安装有压缩空气系统,它用于调节开挖面上的支护压力,并调节气闸内的气压。

安装在开挖面上的压力传感器用于确定土压的实际值。压力调节器将实际值与预设的基准值相比较,并启动供气阀,以校正支护压力。压缩空气系统仅调节供气;开挖室内的过高压力将由溢流阀进行补偿。

发泡设备说明

在土压支护的盾构操作中,使用泡沫作改良介质尤其适合于高密度和混杂不一的土壤条件。 

泡沫改良土壤的处理要求如下:

将支护压力传递到隧道开挖面

充分的柔软性 

低渗水性

显著变形。

隧道掘进机的粘附性降低

降低磨损

降低驱动功率

安装设计

安装由如下部分组成:

表面活性剂罐

液体调节装置

压缩空气调节装置

压缩机设备 / 压缩空气供给

泡沫发生器

转向测量系统

转换到水加注

设备功能

土压平衡(EPB)模式的泡沫改良原则基于气相(空气)与液相的机械混合。

水与表面活性剂的混合液是在后援部分完成的。可更换式表面活性剂罐内的表面活性剂通过计量泵给料,而水则从工业水管线取出,并通过流量计送入相应的液体管路。

泡沫生产本身是通过若干个泡沫中的空气和液体的机械混合而实现的。两种组份将由SPC操作元件和流量计系统配给,然后送至泡沫发生器。其调整情况将随推进速度、支护压力以及所给定的配方而变化。根据设备设计型式的不同,这些工作模式可以是人工、半自动或自动模式。

借助可控球阀,盾构操作员可以通过控制盘,向刀盘前部、盾构定子以及螺旋输送机供料点额外供给改良泡沫。

另外,发泡设备的输送系统也可以用于水或斑脱土的供给。为此,把斑脱土泵入管路系统中的泡沫发生器,这与从安装在龙门架上的储存箱泵入是一样的。为了混合彻底,斑脱土流入储存箱时,有一套气动通风装置和一套液位开关,以便控制填充液位。 

高压聚合物系统

聚合物系统高压泵安装在龙门架2上。该泵可以把聚合物输送到挖掘室和盾构壳内。在挖掘室,聚合物用于调节。在盾构壳内,加注点紧挨着盾构关节密封,因此,聚合物能够降低水向密封的渗透。

隧道掘进机各部件

该设备由如下部分组成:

盾构设备,带螺旋输送机和人行气闸

刀盘

刀盘驱动装置

拼装机

后援系统

回路与网络

各总成按照部件及/或图纸号列出,列表参见第7章-图纸文件。

有关回路与网络的示意图和零件清单,请参见第8章。

有关由供应商提供的部件的详细资料,请参见第9章。

盾构

概述

盾构的钢结构是根据所指示的土、水及交通载荷、当前的工作载荷以及3 bar的工作压力来设计的。运行必需的所有联接均集成为一体。盾构是一种由若干部分组成的螺栓联接结构,它带有焊接式盾构刀具。其材料为S355J2G3。 

盾构由以下三个主要部分组成:

前部盾构

中间盾构

尾部机壳

前部盾构

前部盾构由一个筒构成,筒中安装有用于支撑主驱动装置和螺旋输送机的钢结构。螺旋输送机以一定的倾斜度从尾部机壳延伸到输送带。 

前部盾构的前部以锥形过渡到内侧面并延伸到隔板,以此放置土料粘结,并有利于土料流向底部区域的螺旋。 

隔板将挖掘室从前部盾构的主室中分隔出来。上部的一个隔板门可允许工作人员进入挖掘室进行维护和检查工作。此外,隔板有若干个用以控制料位、土料调节装置连接的开口,以及维修时使用的联接箱。 

通过安装在隔板上的四个定子,可以将水、斑脱土或泡沫输送到挖掘室内。定子的布置方式和结构形式允许其对挖掘土料进行搅拌,同时,也可用于配给调节材料。 

借助于前部盾构中的液压封闭装置,可以在缩回螺旋输送机后将螺旋开口关闭,以便进行维护和维修。 

此外,在前部盾构和中间盾构的壳体处还设有若干个孔道,以便在必要时,使用斑脱土来降低盾壳的摩擦。

中间盾构

前部盾构和中间盾构通过螺栓和焊接方式连接在一起。

中间盾构中,设置有环形支撑(推力油缸从其中穿过)和拼装机十字支架,它们起到支撑盾构的作用。拼装机十字支架带有法兰表面,用于承托拼装机梁。

用于推进动作的推力油缸以及用于联接尾部机壳的盾构关节油缸安装在中间盾构区域(参见下节的推力油缸和盾构关节油缸)。

尾部机壳

尾部机壳由一个筒形盾构组成,它通过14个盾构关节油缸与中间盾构连接在一起。在尾部机壳的保护下,利用拼装机实现管环的拼装。在尾部机壳的端部,有四道刷式密封件在盾构与新拼装的管环之间进行密封。砂浆加注管线与尾部机壳的壳体为一体式结构,它用于填充环形间隙。

混凝土管片外部和尾部机壳壳体之间应当始终保持足够的间隙。由于盾构转向过度和管环拼装顺序错误而引起的堵塞,会导致刷式密封变形和膨胀。

参见第6.5.2节的尾部机壳密封

推力缸

概述

推力千斤顶油缸、转向油缸和盾构关节油缸均装有用于转向的行程测量系统和压力测量变送器,这些油缸由液压驱动装置来驱动。转向由控制块中存储的程序系统来作用。

推力缸

为了让隧道掘进系统前进,在掘进方向隔板墙地面侧,安排了30个推力油缸,它们顶在尾部机壳的后面。它们通过管片结构上的活塞板来运行。

推力油缸用于以下操作模式:

推进

拼装管环

推进

在推进模式下,为了能使隧道掘进系统进行转向,若干推力油缸成组与行程测量系统结合在一起。借助于所安装的元件,操作人员可以控制每组的压力(A – D电位计组)和所有油缸的流量(电位计速度)。

拼装管环

安装混凝土管环时,首先应停止推进,然后利用控制室内的管环拼装钮,将模式从推进切换到管环拼装,以便将控制转移到移动控制盘;在此模式下,所有推力油缸对均可以运动;在管环拼装模式下,只安装一个管片所需的推力油缸对将同时缩回;其它推力油缸对,一方面可以避免因土压造成的盾构后移,另一方面,它们可以用作已安装管片的附加保护。

盾构关节油缸

盾构关节油缸可以描述为中间盾构与尾部机壳之间的关节联接,并且,它们通常按预调整压力,保持在中间位置。根据要求,尾部机壳可以拉起、可以保持在预调整位置,也可以在空负荷状态下由中间盾构收回,中间盾构与尾部机壳之间的这种连接方式可方便盾构机的曲线推进,其控制是通过控制室内的可视化显示实现的。

人行气闸

一般说明 

当进入开挖室,以便在压缩空气下进行维护和检查工作时,必须通过一个气闸来进行;在加压之前,气闸门必须关闭,并保持压力密封。

进入主室是通过一个压力门实现的。

可通过另外一个气闸进入主室,该气闸被成为通道室;当压缩空气下的工作正在进行之中以及出现紧急情况时,可以通过它进出气闸。

两个气闸均可工作,其内部装备有如下仪器:

通信系统

排气及通风阀

计时器

压力计

温度计

采暖装置

排气和通风阀供工作人员使用,但这种情况极少见,必须将其锁定。内外转移通常由气闸守护员来完成。

所安装的以下仪器由气闸守护员来操作:

两个气闸的排气阀和通风阀;

通信系统

用于记录气闸和开挖室内部压力的带式记录仪系统;

用于控制气闸和开挖室内部压力的压力计;

气闸通风用流量计。

气闸的压缩空气供给通过安装在龙门架的压缩机设备,以及现场架设的连接管路来实现。供给个空气要与吸入空气的相应数量一致。管路上安装有相应的过滤器和安全阀。

(有关步骤,另请参见第5.4节“运行说明 / 人行气闸”)

危险在使用气闸时,必须严格遵守以下规定:双带式记录仪均旋紧,它们处于工作状态,装备了足够的记录纸和功能支承。

向内转移并在压缩空气下工作会对健康造成伤害。如果以不专业的方式操作气闸,则在向外转移时,可能造成压缩空气病症、受到严重伤害,甚至死亡。

必须确保每次气闸操作均由合格并经授权的人员来进行,并且向外转移的时间必须严格遵守相应的法规要求。

安全装置

每一气闸均装备有一个安全阀,用于将最高压力在3 bar;

电话和紧急电话。

刀盘驱动装置

原理

刀盘装置设计成一个环行浮动中心驱动装置。两个旋转方向速度不同,而且均可进行连续调节。

旋转工作机构系统,主轴承

若干个液压马达和泵装置通过行星齿轮的两个轴承驱动传动齿轮。

传动齿轮作用于主轴承的带齿内圈上。

齿轮组安装在一个具有扭转刚性的齿轮箱内。

齿轮箱体构成为主轴承后部的承接法兰。主轴承本身形成了三轴滚柱旋转接头。

轴承座圈通过一个唇形密封与齿轮区域分隔开来。外侧密封系统的供给管线穿过轴承外圈。

前部的螺栓联接板用作刀盘的联接法兰,它通过螺栓与轴承的旋转内圈联接在一起。刀盘在分度圆盘上采用螺钉固定,且通过螺栓以联锁方式固定。

齿轮润滑

齿轮室部分充满齿轮油;各啮合部位和齿轮轴承均提供有飞溅润滑。

齿轮油在较低油位处吸入,吸入的齿轮油是通过过滤器管路输送,然后重新回流到系统。

各个轴承旋转路径均分别设置润滑油供给;油位、流量和温度控制均可预见;通过自动控制的启动程序,可以防止空转。

密封系统

齿轮区域采用两套密封系统:

外部密封系统用于挖掘室的密封,而内部密封系统则用于大气压区域的密封。

详细说明请参见第6.3和6.4节。

拼装机

技术说明

拼装机用于抓取和移动管片,以便按单个管片完成拼装。拼装机在尾部机壳的保护下,固定到盾构上。

拼装机的动作经过协调设计,专门适合其用途,同时,它可以能够实现管片的精确定位;其动作功能,如伸缩、转动和行踪均按比例驱动;所有动作功能均具有充足的动力储备,能够保证构件位置的灵敏变动。

拼装机和推力油缸可以通过处于管片拼装模式下的移动式控制盘进行操纵。

用手将螺纹心轴拧入管片后,管片送料机即可借助伸缩式装置和铰接式抓取系统抓取管片,并将其运送到尾部机壳。

拼装机由以下部分组成:

支架梁

行走机架

旋转机架

带抓取系统的横向装置

旋转机架供电装置

支架梁

拼装机的支架梁起着纵向行走基座的作用。它通过法兰连接在盾构支持机架上。盾构与后援系统之间的所有联接均穿过拼装机中心的开口。

列车与后援系统的连接由支架梁后部结合在一起。

行走机架

行走机架沿长度方向布置,它可以在承载梁上移动;长度方向的移动是通过两个横向布置的液压油缸实现的,液压油缸安装在4个带一体式横向牵引的滚子上。

有一个带内齿的球轴承回转轮圈采用法兰连接方式安装在行走架上,以便连接到回转机架上;回转机架上装有回转驱动马达;回转驱动是通过静液压传动马达实现的,这些马达上配备了采用液压解除制动的停车闸;

旋转机架

通过法兰联接到滚珠轴承回转轮缘内圈的旋转机架是侧置式伸缩缸的基础。

各伸缩缸可以相互地伸缩。

重要说明清洗拼装机轴承时,不得使用压缩空气或高压清洗机!

带抓取头的横向行走装置

右弯角伸缩油缸的两个头均通过该横向行走装置进行连接。该横向行走装置供拼装机机头或抓取系统之用。 

外部各铰接点之间的口径变化将有左侧关节连接的整体式伸缩装置予以补偿。

拼装机机头既可作绕回转轴线的旋转运动,也可作绕横向轴线的倾斜运动。

拼装机机头的抓取系统由支撑板和张紧油缸组成,张紧油缸可以夹取或固定安装在管片中的螺纹轴。

重要说明将会有一个信号指示管片移动过程中液压压力是否失效(如液压软管破裂)。

然后,必须采取如下措施:

转动管片至可靠位置(压紧上部、下部,放下,横向置于隧道侧壁上)

不得有人处于危险区域内

必须确定危险区域。如果无法将管片回转至一可靠位置,则必须通过在下部放置木块或固定牵引链条,予以可靠固定。

进行此过程中,务必使用安全设备!!

旋转机架的动力提供

拼装机的旋转部分需要提供:

液压动力

驱动电压

管线束的提供由一条动力供应链完成。

安全设备

如果伸缩套管无法充分伸长,则转动功能锁

如果抓取系统没有锁止,则转动功能锁

重要说明安全说明参见第2章!

重要说明润滑和维护说明参见第6.8节。

螺旋输送机

一般说明 

土料输送采用螺旋输送机,该输送机安装在前部盾构的底部,从隔板向上倾斜并延伸到龙门架,它与盾构中心线呈大约23°的角度布置。

该螺旋输送机在静态与运动学设计两方面均作了特别修改,以适应当前的项目。为改善土料流动性,可以通过加注孔道供给斑脱土、泡沫或水,加注孔道布置在螺旋输送机的周边。在螺旋输送机的前部和后部,安装有土压传感器。

在底部区域,螺旋输送机经由一个耐磨管道,到达搅拌室。螺旋输送机由一个带芯轴的螺旋体构成。螺旋管道上有二块密封板,从这里,可以接近螺旋体,以便进行维修工作。

伸缩缸

为便于检查工作,或者为了允许木材或大石块通过螺旋输送机,可以将采用单端支承运行的螺旋输送机缩入泥浆管道。

前部闸阀

在进行维护和检查工作时,可以利用安装在压力壁前端的闸阀将螺旋管道关闭。只有在螺旋体已被伸缩装置缩回后,方可进行这种关闭操作。螺旋闸阀由两块闸板组成,它们在压力隔板后面由杆件和液压缸来操动。螺旋闸阀未经压力密封,只可防止较大数量的土料进入螺旋管道。

前部闸阀

螺旋输送机后端的平滑阀由单块阀片构成,它由两个油缸操动。闸阀通过法兰安装在螺旋输送机上面。此外,闸门既防水又密封,而且,还拥有像其它螺旋输送机一样的功能,可以通过控制台或就地控制盘来操作。

出现停电时,联锁杆在液压蓄能器的作用下自动关闭。

一个非压力密封闸阀采用法兰连接方式连接到压力密封闸阀,其间距约为200 mm;该闸阀仅在厩液泵工作过程中,用作散装材料的锁闸。

必须定期从螺旋管内部检查此阀是否出现沉积物和固结物,以确保其功能正常。

驱动装置 / 密封系统

驱动装置由行星齿轮和液压马达组成,它们通过一条齿形断面的轴将所需的扭矩传递到螺旋体。螺旋体采用球面支承,可实现摆动平衡。轴承滚珠的滑动面通过若干润滑点自动进行润滑。螺旋支承由迷宫环和若干个径向波纹垫片提供保护,以防灰尘沉积。为了对支承进行保护和润滑,运行期间,通过支承周边的若干孔道,由油脂润滑泵持续加注油脂。油脂润滑泵由龙门架上的油脂桶式泵供给油脂,并且,它还为刀盘提供润滑(参见说明/刀盘驱动装置)。迷宫密封的第2和第3腔用于防漏。它与防漏油箱相连。边齿润滑必须按照维护清单的规定,采用人工方式来进行。

安全装置

危险在维护工作期间,用于保证螺旋排料滑阀安全的手动滑阀必须予以关闭,以防止部件出现非故意的动作。

滑阀或螺旋电气闭锁可以防止发生碰撞;

液压马达和液压泵均设有压力中断过载保护;

滑阀关闭状态下,螺旋输送机的运行被限位开关所禁止;

停电故障期间,后部平滑阀自动关闭,以防止土料、水或空气进入挖掘室。

后援装置

一般说明 

后援系统由依次排列的龙门架组成。盾构推进中,用于物料供应的装备就安装在这些龙门架上。

冷却水、新鲜空气和高压电均通过龙门架上的线路予以提供,以运行隧道掘进设备;与此同时,受热的冷却水、污水以及开挖下的土料均被输送出隧道掘进机。

龙门架的左侧设置有走道,以允许工作人员接近所有设备和盾构区域。

隧道掘进机与供给系统相连,它们固定设置于竖井中或地面上。 

随着设备的推进,设备不断向前位移,供给线也必须定期加长。

特别需要加长的有:

工业水/供给和回流线路

高压电缆

风道管线 / 通风

注:

有关后援列车上的装备的技术信息,在下述章节中进行说明:

第5.3章/技术说明

后援组成部分的总图,第7章/图纸文件

水、空气及液压回路的布置图和清单,参见第8章/回路与网络 

第9章/ 供应商技术文件

输送带的安装

隧道掘进机中安装了一套皮带输送机装置,用于输送开挖下的土料

首先,土料从螺旋输送机上卸到位于的设备皮带上,设备皮带在螺旋输送机闸阀的下面运转,进入龙门架1上部区域,然后进入设备的上部区域,直到龙门架5;土料在驱动带轮的后面,落入小车中,然后输送到隧道外面。

输送带的安装 / H + E公司

桥只有位于隧道上部的一个托架结构,它用于延伸龙门架1上的管片起重机,一个由双油缸组成的液压联接装置,将拼装机的移动机架与桥连接起来,并将后面各龙门架的拖挂载荷传递到桥。

管片给料机

管片给料机是一个存放和运输管片的中间环节,借助链条联接装置,它受到推进方向上的牵引,盾构移动被传递给隧道内衬上的重型辊子和硬木。龙门架1的右侧安装有一个操作盘。

龙门架1

混凝土管片起重机的安装

管片起重机设备专门用于输送混凝土管片和楔石。起重机导轨送龙门架1延伸到管片给料机;电动齿轮制动马达驱动装置驱动管片起重机,使其沿纵向移动。

牵引加载能力的设计方式是,人工转动管片90°可以毫无阻力地完成,以便将其放置到给料机上;混凝土管片将有抓取系统提起;对于管片提起,应遵守与拼装机相同的安全规则(第5.5.4节和第2章)

链式起重机 / DEMAG CRANES公司

链式起重机 / STAHL公司

注意在桥跨部位,应及时降低管片石的高度,以避免碰撞到输送带。

在接收新管片之前,必须将行走机构移动到限位处,并予以对正。

控制室

控制室位于后援列车的左侧,它是一个容器单元,其中包括了所有与制导、调节和监视相关的部分,参见运行手册第4章。此外,制导系统SLS也位于控制室内。

导向系统 / VMT公司

泥浆罐、灌浆泵

在龙门架右侧的顶部位置,安装了配备有搅拌器的砂浆罐,必要时,该砂浆罐将由砂浆运输车来填加;有两台稠料泵安装在下面,用于通过尾部机壳向管片环背后的环形间隙加注砂浆。

泥浆泵 / SCHWING公司

龙门架2

刀盘驱动装置/液压油箱用电动机和泵

在右侧,有两台3x 315 kW的电动机和用于刀盘驱动的液压泵。另外,该部位还安装有用于驱动螺旋输送机的电动机和泵组,在它们的前面,设置有供给过滤器。

电动机和泵组由液压油箱、热交换器、过滤器和液压泵组,用于为下列功能提供液压能:

∙推力缸

∙盾构关节油缸

∙刀盘与螺旋输送机驱动装置进给泵

∙刀盘驱动装置转向机油

∙拼装机

∙辅助液压装置泵和闸门式螺旋输送机 

∙过滤泵

∙液压泵,用于灌浆泵

过滤泵 / ALLWEILER公司

液压泵 / Bosch – brüninghaus公司

热交换器 / SWEP公司

过滤器 / PALL and MAHLE公司

发泡设备

龙门架左侧安装有液体罐(1.000l)、带配料装置的供给线、液体泵以及工业水泵,它们用于发泡设备;泡沫发生器安装在桥跨的右侧,其中产生空气与液体的旋涡;有四只泡沫从此处按选定的数量向螺旋输送机、开挖室或刀盘提供泡沫。

发泡设备说明,参见第5.4.7节

液箱起吊装置

泡沫添加剂使用龙门架2中的运输车和移动罐进行输送,用于生产泡沫;使用一台起重机将罐卸下;起重机必须始终处于停驻位置,不得妨碍列车的移动;起重机只能用于其设计用途。

链式起重机 / HADEF公司

油脂泵装置

左侧安装有三个油脂泵,用于供给下列物料:

1x 润滑脂/刀盘驱动装置轴承

1x 密封胶/尾部机壳密封

油脂泵 / IST公司

龙门架3

主配电

在龙门架3的右侧,装有该主配电箱。

辅助通风

上层台板上安装有隧道掘进设备通风用的二次通风系统;辅助通风系统由一个轴向通风装置和噪音抑制装置,它们通过DN600风管从拼装机区域向外吹风。

通风装置 / KORFMANN公司

龙门架4

电缆盘

对于供电,有一个装置,用来卷开和卷起高压柔性电缆,它位于右侧纵向。 

高压电缆

软电缆完全展开后,必须停止推进,并断开电缆连接,以便将电缆回收到该装置上。

然后可以在电缆盘与隧道内安装的电缆之间安装加长电缆。之后,可以重新开始推进。

危险在推进过程中,为避免损坏高压电缆,展开量应尽可能充足。

软电缆完全展开后,必须停止推进,并断开电缆连接,以便将电缆回收到该装置上。

然后可以在电缆盘与隧道内安装的电缆之间安装加长电缆。之后,可以重新开始推进。

危险在加长高压电缆的过程中,TBM的电源将被中断。此时,除了应急照明外,没有其它设备处于运行状态。

运行人员负责使隧道照明充分。

电缆盘 / COMES公司

变压器

一台2.000kVA变压器提供中压到主配电的转换。 

变压器 / ABB公司

生产工业用气的空压机房

所安装的空压机用来生产以下组件所需数量的压缩空气:

泡沫生产;

斑脱土搅动

尾部机壳密封剂

油脂泵和电缆盘的运行

分配控制阀

盾构中以及龙门架上维护用的压缩空气。

至于压缩空气的储存,另有一台1.000l的容器,安装在龙门架上。 

压缩机房 / ALUP公司

龙门架5

软管绞盘

龙门架右侧安装有一个软管盘,用于加长水管管路;在推进过程中,这些管路循环展开,以保证供给;在停机状态下,软管被重新卷收,并使用硬管予以取代。

驱动装置的冷却水、液压油以及主分配和辅助分配所需的冷却水均通过供水管路来供给;填加的工业水用于压缩空气系统的冲洗、泡沫生产,并供每一龙门架上的各接头用于清洗。

软管绞盘 / COMES公司

进水闸

在进水管路上装有一个滤水器。它位于右侧。 

滤水器 / HAYWARD公司

冷却回路系统

用于盾构区域的各连接以及个龙门架的工业水,将根据要求从主冷却系统中取用;冷却水的循环是通过另外的管线实现的;污水通过的管线输送到外部;辅助冷却回路利用一个板式热交换器,对电动机和驱动装置进行冷却;建议在该回路内填充冷却液,必须坚持进行水位检查;各回路中不得出现污物颗粒;按照本文件第3.6节中的说明,其中的水要求必须予以遵守,以防止造成部件的损坏。

另请参见压缩空气和水管的延伸部分。

压缩空气和水管路的延长

为保证隧道掘进机的正常工作,在推进过程中,必须始终供给清水。

操作人员循环性地在隧道壁上铺设供水管线,直到龙门架5。

在隧道掘进过程中,为进行纵向补偿,龙门架5上安装了缠绕有DN80软管的软管盘,该软管盘必须循环展开和卷收;在推进模式下,软管应根据推进移动量来展开;到设备停机时,如果以完成延长,则必须将通过一个马达将软管回收到其起始位置。

危险只要管道处于加压状态,就不得开启。在拆卸之前,班组长应检查并确认管道已卸压。

为延长管线,设备管线导管以及隧道中的滑动门必须予以关闭;一旦管线已卸除压力,即可开启管线导管,并安装另一管路。

然后,重新开启所有滑动门;没有必要清除水管中的空气。

风管箱

风管箱用于延长风源管路;可以利用提升装置来更换风管箱。

风管箱/KORFMANN公司

更换风管箱

掘进机推进100m后,风道长度已完全展开,此时,必须更换风道箱:

工作周期:

1.让装载新风道箱的运输车进入后援系统,并将其定位,以便能将旧箱装载到运输车的前部。

2.松开旧箱的固定,并用提升装置将其提升。

3.用缆绳绞盘将风道箱放置在运输车上。

4.将旧风道箱运出隧道,并重新将新箱定位在提升装置下面的龙门架区域。

5.联接新风道箱,并按相反的顺序进行安装。

6.将风道拉出新箱,直至隧道联接处,完成联接。

文档

海瑞克盾构机技术说明

目录隧道掘进机的技术说明5.1概述35.2功能(EPB盾构)45.2.1土料挖掘/推进55.2.2控制65.2.3管环拼装周期75.3技术数据/总览85.4操作步骤165.4.1进入开挖室165.4.2人行气闸19准备和注意事项19加压21加压步骤22加压图24通过通道室加压(加压附加人员)26附加人员加压图27卸压28卸压步骤:29卸压图31对一个人员的紧急卸压图33紧急情况下,通道室和主室内应分别采取的措施36紧急情况卡卡样375.4.3将开挖工具送入压力室385.4.4拼装管环395.4
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