盾构掘进九大常见问题及预防措施..docVIP

盾构掘进九大常见问题及预防措施 1 土压平衡式盾构正面阻力过大 1.1现象 盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变 形。 1.2原因分析 （1）盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通； （2）盾构正面地层土质发生变化； （3）盾构正面遭遇较大块的障碍物； （4）推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压； （5）正面平衡压力设定过大； （6）刀盘磨损严重 1.3预防措施 （1）合理设计土孔的尺寸，保证出土畅通； （2）隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察，摸清沿 线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状 况； 详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时调整土压设定 值、推进速度等施工参数； （4）经常检修刀盘和推进千斤顶，确保其运行良好； （5）合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压 力值。 1.4治理办法 采取辅助技术，尽量采取在工作面内进行推进障碍物清理，在 条件许可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物； （2）增添千斤顶，增加盾构总推力。 2 土压平衡盾构正面压力的过量波动 2.1现象 在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡上压力发生异常的波 动，与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。 2.2原因分析 （1）推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配； （2）当盾构在砂土土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞而被 堵住，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升； （3）盾构后退，使开挖面平衡压力下降； （4）土压平衡控制系统出现故障造成实际上压力与设定土压力的偏 差。 2.3预防措施 正确设定盾构推进的施工参数，使推进设速度与螺旋机的出土 能力相匹配； 当土体强度高，螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适量地 家注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。当土体很软，排土很快影响 正面压力的建立时，适当关小螺旋机的闸门，保证平衡土压力的建立； （3）管片拼装作业，要正确伸缩千斤顶，严格控制油压和伸出千斤 顶的数量，确保拼装时盾构不后退； （4）正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数； （5）加强设备维修保养，保证设备完好率，确保千斤顶没有内漏泄 现象。 2.4治理方法 向切削面注入泡沫、水、澎润土等物质，改善切削进入土仓内 的土体的性能，提高螺旋机的排土能力，稳定正面土压； （2）维修好设备，减少液压系统的泄漏； （3）对 控制系统的参数重新进行设定，满足使用要求。 3 土压平衡盾构螺旋机出土不畅 3.1现象 螺旋机螺杆形成“土棍”，螺旋机无法出土，或螺旋机内形成阻塞负 荷增大，电动机无法带动螺旋机转动，不能出土。 3.2原因分析 盾构开挖面平衡压力过低，无法在螺旋机内形成足够压力，螺 旋机不能正常进土，也不能出土； （2）螺旋机螺杆安装于壳体不同心，运转过程中壳体磨损，使叶片 与壳体间隙增大，出土效率低； （3）盾构在砂性土及强度较高的黏性土中推进时，土与螺旋机壳体 间的摩擦力大，螺旋机的旋转阻力加大，电动机无法转动； （4）大块的漂砾进入螺旋机，卡住螺杆； （5）螺旋机驱动电动机，因为长时间高负荷工作，过热或油压过 高而停止工作。 3.3预防措施 螺旋机打滑时，把盾构开挖面平衡压力的设定值提高，盾构的 推进速度提高，使螺旋机正常进土； （2）螺旋机安装时要注意精度，运作过程中加强对轴承的润滑； （3）降低推进速度，使单位时间内螺旋机的进土量降低，螺旋机的 电动机的负荷降低； （4）在螺旋机中加注水、泥浆或泡沫等润滑剂，使土与螺旋机外壳 的摩擦力降低，减少电动机的负荷。 3.4治理方法 （1）打开螺旋机的盖板，清理螺旋机被堵塞的部位； （2）将磨损的螺旋机螺杆更换。 水压力+土压力=土仓压力 4 盾构掘进轴线偏差 4.1现象 盾构掘进过程中，盾构推进轴线过量偏离隧道设计轴线，影响成环管 片的轴线； 4.2原因分析 盾构超挖或欠挖，造成盾构在土体内的姿态不好，导致盾构轴 线产生过量的偏离； （2）盾构测量误差导致轴线的偏差； （3）盾构纠偏不及时或纠偏不到位； （4）盾构处于不均匀土层中，即处于两种不同土层相交的地带时， 两种土的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同； 盾构处于非常软弱的土层中如果推进停止的间隙过长当正面平 衡压力损失时，会导致盾构下沉； 拼装管片时，拱底块部位盾壳内清理不干净，有杂质夹杂在相 邻两环管片的接缝内，就使管片的下部超前，轴线产生向上的趋势，影 响盾构推进轴线的控制； 同步注浆量不够或浆液质量不好，泌水后引起隧道沉降，而影 响推进轴线的控制； （8）浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形。 4.3预防措施 正确设定平衡压力，使盾构的出土量与理论值接近，减少超 挖与欠挖现象，控制好盾构的姿态； （2）盾构施工过程中经常校正