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1、1） 浆总管上设置了1个注浆压力传感器，4路B液注浆管道设置了4气动球阀。整套系统由程序自动控制注入量和注浆压力，注浆时，砂浆的流量和压力受到严格的监控，以防过大的压力造成地面隆起。为了能够适应不同的注浆量和压力要求，注浆量和压力也可以在控制操作触摸屏上进行人工调整，见图2.2.132。 砂浆在地面搅拌站制备好，由砂浆斗运进隧道内，通过砂浆转送泵泵送到拖车上的砂浆罐中储存。2.2.14、添加剂、聚合物、泡沫注入系统为了能更好地改善砂层塑流性和止水性，可通过加泥系统向开挖面注入添加剂或发泡剂。由于添加泡沫剂对粘土层、砂层及含少量砂砾的地层具有很好的效果，可以有效地改善砂层的塑流性和止水性。但是，
2、需要根据不同的地质情况和使用效果来决定添加那种添加材料。图2.2.141为添加剂、聚合物、泡沫注入系统。 在刀盘面上设置5个注入口。5只添加剂的注入口可注入泥浆材料、发泡剂和水等添加剂，可对开挖面上的土壤进行改良处理，为了确保加注入的添加剂的效果。在胸板上也设有注入口向土仓中加注添加料。刀盘前面的添加剂注入口设有橡胶逆流防止阀（单向阀），以防止管路被泥砂堵塞。在人行闸内的中心旋转接头后部接上液压软管，其构造能承受高压油，如果注入口被堵塞，可用设置的一套液压疏通装置，用油泵向刀盘加泥系统管路加注最大为14MPa左右的液压油进行疏通，工程效果很好。2.2.141为添加剂、聚合物、泡沫注入系统（参考
3、图）11） 泡沫系统的功能及特点盾构机掘进管理流程：掘进土压P切削扭矩矩继续BU上升BU下降JS上升orSC下降JS下降orSC上升小PP0大刀盘土压力 Po 盾构机推进速度 JS 实时反馈螺旋式传送机转数 SC 气泡混合率 BU 自动控制自动泡沫系统具有以下特点：（1）此系统可以根据盾构掘进速度及土压来自动控制泡沫系统。泡沫注入率，泡沫膨胀率以及浓度可以按照要求进行调整。可以在显示屏上及时确认注入流量及注入压力。（2）提高切削土的流动性 砂砾土层的场合，通过气泡的轴承效果可以提高切削泥土的流动性，避免土仓内发生堵塞，并且减轻刀盘和螺旋机的扭矩，从而提高了盾构机推进效率。 （3）减小切削土与盾
4、构机的粘附 硬质粘土土层的场合，可以防止切削泥土粘附在刀盘面板和土仓仓壁上，从而保证了掘进能更加顺畅地进行。 （4）提高切削土的止水性 细微的气泡充填于土颗粒间隙之间中，起到提高切削土止水性的作用。同时，对防止地下水在螺旋机排土口处的喷发也有相当的效果。（5）减轻盾构机设备的损耗 气泡具有润滑作用，可有效降低盾构设备的磨损，特别是刀盘和刀具的磨损，延长设备的使用寿命。 （6）刀盘土压力稳定性提高 由于气泡具有压缩性。可以减少刀盘土压力的变动，从而实现刀盘稳定状态下的顺利掘进。见图2.2.142。图2.2.142 土压力控制的掘进记录2.2.15、双仓人行闸土仓自动压力调整装置为了防备意外事态发
5、生，在密封隔仓的胸板中央部位安装了双仓式气压人行闸装置，分主仓和副仓，通过法兰连接在前体的结构上。，人员可以通过人行闸出入土仓。人行闸额定使用压力为0.3Mpa，最大压力为0.45MPa以上。主仓长度为2.500m，直径为1.750m，能保证二人的空间，副仓950mm1300mm1750。见图2.2.151。图2.2.151 双人行闸人闸内的装置有照明灯、压力表、气阀、时钟、消音器、椅子、取暖器、电话等。当人员需要进入土仓作业而开挖面无法自立时，就需要在对土仓中供入具有一定压力的空气，利用具有一定压力的空气保持开挖面的自立，此时，由于土仓内和隧道存在压力差，人员若要进入土仓进行作业，则必须利用
6、气压人行闸。作业人员在气压人行闸内历经缓慢加压过程，直到人闸内气压与土仓内压力相等时，方能打开闸门进入土仓；同样，人员离开高压环境时也必须在人闸内经过减压过程，同时，为了保证土仓中的压力，配置了土仓自动压力调整装置，见图2.2.152。图2.2.152人行闸及土仓自动压力调整装置2.2.16、超前探测、注入管考虑有断裂带等复杂的地质层，要能在正面进行超前探测，并且，为了防止万一需要在掘进过程中更换刀具，砂层开挖面的不稳定性就需要在换刀时对换刀处的地层进行加固，使开挖面不会坍塌，因此，在盾构主机土舱壁部、主机前壳外周前端装有超前探测，可以通过注入管对开挖面土体进行加固及探测。超前注浆、勘探装置可
7、有效的稳定开挖面，在盾构机前壳体上设置了10个2寸的固定超前注浆、勘探口，在土仓胸板上设置了8个2寸可摆动的超前注浆、勘探口，可对开挖面进行土体加固和勘探。见图2.2.161图2.2.161超前加固图2.2.17、悬臂操作台由型钢、钢板焊接而成，用螺栓和拉干螺丝安装在盾构主机柱子上面，上部装设有整圆保持装置。操作平台上，留有设置管片运输双梁、液压软管、电缆的空间。2.2.18、后续台车构成型钢、钢板焊接构造，共5辆。主要配备如下设施：运转操作席：本机在NO.1后续台车（从前进方向看左侧）的操作室内，设有运转操作席，并汇集了运转时常用的操作仪器和监视仪器类。台车号长度安装设备名称1#6500 m
8、m左）同步注浆注入设备（A液、B液）右）操纵室、操作盘2#6100 mm左）加泥设备、水箱、水泵右）电控柜3#6100 mm左）液压泵单元、液压阀单元、水泵等右）盾尾油脂泵、集中润滑设备、泡沫设备4#左6100 mm右6500 mm左）液压泵单元、油箱右）变压器5#6500 mm左）空压机、废水排放泵 右）电缆储存2.2.19、液压设备1）、液压动力装置本机装有下表所示的液压装置。各个液压泵和电机用联轴器连接起来，安装在公用基座上。名 称形 式 及 用 途推进油缸用动力装置变量柱塞泵用于推进油缸推进。推进油泵的排量调节通过操作盘上的电位器进行。铰接油缸用动力装置变量柱塞泵用于铰接油缸的伸缩动作
9、。管片拼装机、闸门开关用动力装置定量柱塞泵，用于拼装机旋回用液压马达和螺旋机闸门油缸的动作。拼装机油缸用动力装置定量柱塞泵，用于升降、滑动、止动的各个油缸的动作。仿型刀、搅拌装置定量柱塞泵，用于仿型刀油缸的伸缩，搅拌箱搅拌螺旋输送机回转用动力装置（2台）变量柱塞泵，用于螺旋输送机回转用液压马达的动作。油冷却器用动力装置定量叶片泵，用于使油箱内的液压油在冷却器之间循环。2）、液压油箱为型钢板焊接构造。在侧面，为了容易清扫、点检、涂装等，装有加密封垫的侧板并用螺栓紧固。另外，油箱内面进行了防锈涂装。油箱内装有过滤器、通气孔、油位计、加油口和放油旋塞。2.2.20、电气设备1、概要3相380V电源通
10、入控制盘，给切削刀盘驱动用减速电机和液压，供油脂用各动力装置供电。另外，通过变压器，将380V降压到220V、100V的电源供控制、照明用。盾构机通常需要的操作，可用装在NO.2后续台车（右）上的操作盘操作。但拼装机、整园器和管片运输电动环链葫芦的操作，通过设置在各装置附近的各个操作箱操作。并且，管片组装时，推进油缸通过安装在操作平台下部的推进油缸操作箱（切换式构造）也能操作。1）、控制盘钢板制造防漏形，装在NO.2后续台车（右）上，由漏电保护器、配电用断路器、电磁开闭器、辅助继电器、电流计、电压表、定时器、过电流继电器、各种变换器等构成，控制各个设备。2）、运转操作盘钢板制造防漏型。装在NO
11、.1后续台车（右）上，由按钮开关、切换开关、指示表、指示灯、蜂鸣器、急停按钮构成。日常所需的运转操作通过该操作盘进行，运转状态等通过指示灯确认。3）、推进油缸操作箱防漏手提型，装在伸出的操作平台上、下部，在管片组装方式时，在机内操作推进油缸时使用。用上部的操作盘，可进行推进油缸的全部操作，用下部的操作盘，可进行NO.6-17推进油缸的操作。4）、拼装机操作箱进行拼装机的旋转、升降、滑动、止晃动、扩张的操作。有无线操作箱和有线操作箱，通过切换推进油缸操作箱（操作平台上部）的开关，都可操作。5）、拼装机无线电控制受信盘防漏壁挂型，装在NO.1台车（右）上，通过天线接受拼装机无线操作箱的电波，进行信
12、号变换，控制拼装机操作。6）、整圆器操作箱防漏手提型，可移动。进行整圆器的压紧、移动的手动操作。7）、急停箱盾构机内的主机立柱附近一处，机内推进油缸操作箱上的2处，后续台车操作盘上1处设有该箱，如按下按钮，所有的设备都将停止。8）、螺旋输送机收缩油缸和土舱壁遮断闸门操作箱设在盾构机内，通过切换开关，进行螺旋机收缩操作及土舱壁闸门的开关操作。9)、变压器：数量 1台容量 1050KVA保护系统 IP 5510）、电压：初级电压 10kV次级电压 380V/220V控制电压 100V应急照明电压（蓄电池） 220V照明电压 220V阀电压 100V11）、 紧急照明盾构机上装备有紧急照明系统，可在
13、供电突然终止时提供临时照明。2.2.21、数据采集存储和传输系统该系统可以通过PLC采集盾构机上的传感器数据，包括刀盘、盾体、注浆、碴土运输、温度、后配套操作、测量值综述和错误信息等，然后将数据传送给操作室的操作触摸屏，在上进行数据的记录、储存、显示和分析，同时，操作触摸屏也可以对这些采集内容设定初始值，传送到PLC上；并且具有盾构机故障自我诊断功能。盾构操作盘可以通过Modem和远程机连接，工作人员能通过远程机对盾构机提供远程维护、远程监控掘进并保留掘进过程的数据。见图2.2.211、图2.2.212，图2.2.213，图2.2.214。信号收集：隧道内所有的信号通过设置在台车上的接入口输入电脑。以下为信号的输出处 盾构掘进机 土压/运转状况 等 陀螺仪（前部方位角） 注浆注入数据 注入量/注入压/注入量累计 等 排土量计测数据 体积/重量这些信号以大约3秒钟为一个周期输入电脑（随收集点数量多少变动）图2.2.211 数据采集存储系统硬件连接图它的工作原理和基本功能如下：1收集信号 取样周期 3秒左右收集点数 最大512点收集处 盾构掘进机 通信/直接配线 注浆 通信/直接配线
