不同地质情况下掘进参数的选择标准及经验刘瑞庆TBM法隧道施工中，在相同的机况及地质情况下，主司机换步方式的合理运用和对掘进参数的正确选择是决定掘进安全、快速、经济的主要因素。本将主要讨论掘进中在不同情况下对于掘进参数的选择。1工作模式TBM的设计提供了三种工作模式：自动扭矩控制、自动推力控制和手动控制模式。自动扭矩控制只适用于均质较岩，自动推力控制只适用于均质硬岩，手动控制模式操作方便、反应灵活，适用于各种地质情况。自动扭矩和自动推力控制模式是通过改变自动档设定值电位器阻值的大小，由PllC系统自动根据机器相关参数进行自动反被调整来实现自动控制。以自动推力控制模式为例，其闭环控制回路如图1所示：摘录相关PLC程序如图2。IW35取值范围为0－100，对应推进压力为0－275Mpa，若我们设定自动档设定电位器的值为100，即设定最大推进压力为275Mpa，则由程序分析可知，实际推进压力将在26.5-28.5Mpa之间波动。实际推进压力低于26.5Mpa时，PLC控制双向伺服马达转动推进速度电位器，井通过比例电子放大板与比例阀芯位置的反馈调节，使电校比例间流量增大，刀盘推力增加，当PLC实时检测到推进压力反馈信号＞26.5Mpa时，则停止调节，反之亦然。同时Pde也检测主电机电流（即对应于刀盘扭矩），超过额定电流值时，则降低推进速度，以保护电机及传动机构。自动扭矩控制模式原理与此相似，其闭环控制回路如图3所示。由上述两种自动控制模式的原理分析可以看出，为保证系统的稳定性，H兀系统对设定值的反应不会也不允许太灵敏，允许实际值的波动范围较大（范围为-10－＋10），并且只能对整个刀盘的平均值作出反应，而不能对实际掘进中多变的岩石情况作出灵活迅速的反应。因此在实践操作过程中最常用的还是采用手动控制模式，其控制回路如图4，其实质是以主司机替代PLC系统，根据掘进情况，手动改变推进速度电位器的开环控制系统。2掘进多数的选择标准掘进参数主要有以下8个：刀盘转速、刀盘扭矩、电机电流值、推进力、推进缸压力、实际掘进速度、贯人度（每转进尺）和推进速度电位器选择值。其中电机电流值与刀盘扭矩、推进缸压力与推进力成正比，实际掘进速度二刀盘转速对贯入度。在选定刀盘转速后，主司机唯一能直接控制的就是选择推进速度电位器的值。由于岩石情况不同，掘进所需的扭矩和推力不同，实际达到的掘进速度也不尽相同，主司机根据扭矩、推力的情况及刀盘振动、出碴情况选择推进速度电位器选择值的大小。图5为刀盘推进液压系统图。掘进时，PLC系统控制电液比例阀211－4及换向阀212.2一1分处于左位及下位，P3高压泵向推进缸大腔供油。阀211－2为定压差减压阀，使比例问211-4进出袖口形成定压差ΔP，由Q≈sqarΔP×Ar（阀开口面积）即流量与阀开度有确定的线形关系，而困开度对应于推进速度电位器的选值，巨掘进速度V≈Q，故知理论上，推进速度电位器值与实际推进速度成线形关系。由p3泵Qmax=59L/min,8个推进油缸内径D=320mm，可计算得出：Vmax=Qmax/[π×（D／2)²]×8=5.5m/h由此可得实际推进速度与推进速度电位器选择值的线形关系图，图6中线段OA为理论上线形关系，但由于溢流阀211—l的作用，如果岩石太硬，在推进速度电位器未调至lbo％时已达到溢流压力，则其关系图应为图6中折线OBC.由设计参数知，直径4313一的盘形滚刀其最大承载力为250kN，则可算出推进油缸工作压力；P=N总／[π×（D／2)²]／8=27.5MPa实际掘进中溢流阀2ll—l已设定为27.0MPa，由此可得不同硬度岩石条件下的掘进速度与推进速度电位器选定值的关系图，如图7。掘进中对参数的选择有两个原则，其一不能使溢流阀211—l处于常开位置，此时的推进压力流经说流阀直接回油箱，系统发热急剧上升，工作环境温度和湿度升高，不但液压系统性能下降，电气系统绝缘性能恶化，而且对工人的劳动效率也有较大影响，不但浪费能源也不利于掘进；其二是尽量以较高的推进压力向前掘进，因为推进力越大，贯人度越高，掘进速度越快，在扭矩的限值下应尽可能采用高推进力，这样才能提高掘进效率获得良好的经济效益。3实际经验两年的秦岭隧道掘进经验得出，采用低于溢流阀211一1设定压力值0.5Mpa左右...