盾構(gòu)施工中常遇到的問題

1、1. 盾構(gòu)始發(fā)時怎樣避免盾構(gòu)機頭扎頭？始發(fā)推進后，在盾構(gòu)抵達撐子面及脫離加固區(qū)時由于盾構(gòu)下半部土體受到擾動，承載力降低容易出現(xiàn)盾構(gòu)叩頭現(xiàn)象。應抬高盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)，盾構(gòu)機機頭在安置時應設置一個仰角。在掘進過程中頭部周期性下降產(chǎn)生原因：盾構(gòu)機在推進過程中，由于泥土倉實際土壓力值低于理論值，使盾構(gòu)機頭部周期性地下降。造成盾構(gòu)機“磕頭”。處理方法：實際操作中，應使泥土倉土壓力值略高于理論值，并在推進時按工況條件和地質(zhì)情況在盾構(gòu)機正面加入發(fā)泡劑、膨潤土和水等改良土體的添加劑，改良開挖面的土體。施工過程中要根據(jù)隧道的埋深、所在位置的土層狀況和地層變形量等信息的反饋，對土壓力設定值、推進速度和注漿量等施工參數(shù)

2、及時地進行調(diào)整。2. 在盾構(gòu)過程中如何解決機身滾動問題？盾構(gòu)機身滾動是由于刀盤切削開挖面土體產(chǎn)生的扭矩大于盾構(gòu)機殼體與隧道洞壁之間的摩擦力矩而產(chǎn)生的。解決方法是1）針對性地加注泡沫減小刀盤扭矩。2）及時注漿，確保注漿量，采用活性漿液等措施增大盾構(gòu)周邊摩擦力。3）改變刀盤旋轉(zhuǎn)方向，放慢推進速度。.3. 盾構(gòu)過程中產(chǎn)生泥餅問題？ 盾構(gòu)機在粘性土層中施工時，由于粘性土具有內(nèi)摩擦角小、粘性大和流動困難等特點，使得粘性土體粘附在刀盤上。被刀盤從開挖面上切削下來的粘土，通過刀盤渣槽進入泥土倉后，在泥土倉上壓力的作用下容易被壓實固結(jié)，首先將刀盤支撐臂中心充滿填實，并很快地堵死了刀盤中心的渣槽，使刀盤中心正面

3、的土體不能通過中心刀渣槽進入泥土倉，而是在刀盤擠壓力的作用下從刀盤四周的渣槽進入泥土倉。逐漸地，整個泥土倉內(nèi)全部被壓實固結(jié)的土體充滿并堵塞。當?shù)侗P繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切削土體時，固結(jié)土體的刀盤和開挖面土體之間產(chǎn)生很大的摩擦力，相互摩擦產(chǎn)生大量的熱量，刀盤溫度不斷升高，使刀盤和泥土倉內(nèi)的土體不斷地被燒結(jié)固化，最終在刀盤和整個泥土倉內(nèi)形成堅硬的“泥餅”。“泥餅”形成后，刀盤扭矩和盾構(gòu)機推進阻力均迅速增大，螺旋輸送機無法出土，盾構(gòu)機不能往前推進。泥土倉內(nèi)過高的溫度會縮短刀盤主軸承的使用壽命，加速主軸承的損壞，甚至會出現(xiàn)主軸承“燒結(jié)、抱死”的嚴重后果解決方法為1）適量增加泡沫的注入量，減小碴土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)

4、生的幾率。2）刀盤背面和土倉壓力隔板上設攪拌棒，以加強攪拌強度和范圍，并通過土倉隔板上攪拌棒的泡沫孔向土倉中注射泡沫，改善渣土和易性，增大渣土流動性。3）必要時螺旋輸送機內(nèi)也要加入泡沫，以增加碴土的流動性，利于碴土的排出。4）控制循環(huán)睡的溫度由于刀盤溫度高造成的泥餅問題5）一旦產(chǎn)生泥餅，可空轉(zhuǎn)刀盤使泥餅在離心力的作用下脫落。確保開挖面穩(wěn)定的情況下也可采用人工進倉清除。4. 管片上浮問題？ 管片上浮主要是由于脫出盾尾的管片周圍處于無約束的地下水包圍狀態(tài)，隧道是中心的筒體則會產(chǎn)生上浮趨勢（防水性能不好的隧道則會下沉）。解決方法為：1）選擇適當?shù)淖{漿液，選擇漿液時應保證漿液的充填性、初凝時間與早期

5、強度、限定范圍防止流失（漿液的稠度）的有機結(jié)合，這樣才能保證隧道管片與圍巖共同作用形成一體化的構(gòu)造物。2）襯背注漿的漿液配比應進行動態(tài)管理，依據(jù)不同地質(zhì)、水文、隧道埋深等情況的變化而調(diào)整，以控制地表的沉降和保證管片的穩(wěn)定。.5. 盾尾漏漿問題造成盾尾漏漿主要有以下幾個原因：一是盾尾刷磨損；二是盾尾與管片之間隙不均勻；三是襯背注漿壓力過高?？刹扇∠铝写胧┓乐苟芪猜{。1）在挖掘前對盾尾密封系統(tǒng)進行全面檢查與維護，全面更換已磨損的密封刷。2）在管片拼裝前必須把盾殼內(nèi)的雜物清理干凈，防止對盾尾刷造成損壞；每30環(huán)全面檢查1次盾尾密封腔油脂狀況，嚴格控制盾尾油脂的壓力。3）經(jīng)常檢查盾尾周邊與管片的間隙

6、，控制好盾構(gòu)機的姿態(tài)和管片選型，保持間隙均勻。4）進行管片壁后注漿時，壓漿部位為58環(huán)，并應嚴格控制注漿的壓力。發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)漏漿比較嚴重時，應使用初凝時間較短的漿液。6. 當?shù)侗P磨損嚴重時如何降低刀具的磨損 減小推力：這是最簡單、有效的方法，但同時也會降低掘進速度。減小刀具的貫入度：即在保持掘進速度基本不變的情況下，提高刀盤轉(zhuǎn)速，一般達2.53r/m左右。當開挖面為全斷面硬巖時，減小刀具貫入度，能顯著降低刀盤扭矩。但刀盤高轉(zhuǎn)速不適用有孤石的圍巖，因為孤石很容易造成刀具崩裂。向開挖面、土倉內(nèi)加入土質(zhì)改良劑（膨潤土，發(fā)泡劑）。7. 同步注漿時遇到堵管情況 出現(xiàn)堵管的情況，其原因主要是以下幾方面： 砂漿

7、配比不好，以致砂漿初凝時間太短、砂漿易沉淀離析、砂漿流動性差 原材料不好，如砂太粗 盾尾漿管回砂 長時間停注前未注射膨潤土液洗管解決方法：1）調(diào)整漿液配合比，選擇合適的膠凝時間。一般為8-10小時。2）安裝管片活或出渣過程中預留部分砂漿，保持管路暢通。3）改裝管路，增加獨立的膨潤土清洗管路。8. 同步注漿時遇到堵管漏漿情況 主要原因： 盾尾間隙過大。 尾刷損壞 盾尾油脂注入量不夠處理辦法：控制好盾構(gòu)機姿態(tài)，選擇適當?shù)墓芷?，以保持良好的盾尾間隙.在管片迎水面墊厚約15cm 左右的海綿或者更換尾刷。加大油脂注入量。9. 若螺旋輸送機被卡住(即扭矩超限)，無法正常出渣.解決方法為 反復伸、縮螺桿并同

8、時正、反轉(zhuǎn)，如低速正轉(zhuǎn)同時伸、縮螺桿，若超限則反轉(zhuǎn)同時伸、縮螺桿，如此反復，基本上都可以脫困。10. 若啟動刀盤時刀盤被卡住，則將部分推進千斤頂收縮，使土壓力、刀具貫入度減小即可以轉(zhuǎn)動刀盤。11. 管片拼裝常見質(zhì)量問題(1)、管片在拼裝前一般要先檢查管片是否完好、型號是否正確、緩沖墊和止水條是否貼牢。在拼裝過程中一定要注意對止水條的保護，若止水條損壞嚴重則很可能出現(xiàn)滲漏水的質(zhì)量問題。(2)、千斤頂撐靴正常情況下應該不會同時頂在兩塊管片的角上，但如果隧道管片發(fā)生扭轉(zhuǎn)，則可能會出現(xiàn)這種情況，那么要特別注意拼管片或掘進時會管片發(fā)生崩裂。(3)、管片扭轉(zhuǎn)：如果拼裝管片時，盾構(gòu)機的滾動角較大而且一直朝同

9、一個方向，則可能會發(fā)生隧道管片扭轉(zhuǎn)的情況。因此應該通過調(diào)整刀盤的旋轉(zhuǎn)方向來減小盾構(gòu)機在拼裝時的滾動角。（4)、管片錯臺：在小半徑曲線(本工程最小曲線半徑R=350m)線路施工時，因推進千斤頂對管片有環(huán)向分力而造成管片環(huán)錯臺。解決辦法是在推進后及時復緊管片連接螺栓約束管片的環(huán)向位移，或者在拼裝時人為地將管片拼成與轉(zhuǎn)彎方向一致的錯臺。（5）管片拼裝完成后查看螺栓是否上緊。12.螺旋輸送機循環(huán)“噴涌”泥水產(chǎn)生原因：盾構(gòu)機在高水砂層進行施工時，由于開挖面土體充水裂隙，含水量豐富，而且已成型的盾構(gòu)隧道同步注漿量沒有完全充實襯背空隙，以致留下流水通道，開挖面土體裂隙的水不斷地流入泥土倉，泥土倉內(nèi)不停地積水

10、。當螺旋輸送機工作時，首先吸入泥土倉內(nèi)的水，然后從其出土閘門迅速噴出，形成“噴涌”。泥土倉內(nèi)的水被暫時吸干后，螺旋輸送機才能出渣排土，很快地泥土倉內(nèi)又積水較多，螺旋輸送機又必須先吸水后出土。造成盾構(gòu)機無法正常工作，螺旋輸送機不停地噴涌停機噴涌，如此惡性循環(huán)，盾構(gòu)機推進緩慢。處理方法：（1）當遇到此情況時，關閉螺旋輸送機，停止出土，保持盾構(gòu)機繼續(xù)往前推進，增加泥土倉內(nèi)的土壓力，讓刀盤切削下來的土體將泥土倉內(nèi)的水不斷地擠出，減少泥土倉內(nèi)的含水量。同時要防止土倉壓力過高，造成盾構(gòu)機前方隆起、冒漿，以及擊穿盾尾密封等現(xiàn)象的發(fā)生。（2）向泥土倉內(nèi)加入高濃度泥漿或泡沫，改善泥土倉內(nèi)土體的和易性，使土體中的

11、顆粒、泥漿成為一整體，使土體具有良好的可塑性、止水性及流動性，便于螺旋輸送機順利出土。（3）在進入富水砂層前，盾構(gòu)機提前采用氣壓平衡模式進行推進，但要防止發(fā)生漏氣事件。13.呈“蛇形”前進產(chǎn)生原因：在盾構(gòu)機的推進過程中，操作人員在對盾構(gòu)機中心軸線與隧道中心線出現(xiàn)的偏差進行糾正時，若每次的糾偏量過大，將導致不停地對盾構(gòu)機進行左右糾偏，造成盾構(gòu)機呈“蛇形“前進。處理方法：對于盾構(gòu)機中心軸線與隧道中心線出現(xiàn)的偏差，操作人員應及時糾正，盾構(gòu)機一次（一環(huán)）的糾偏量以不超過5 mm為標準，以減少盾構(gòu)機在推進過程中對地層的擾動，以及盾尾鋼板拉傷了管片，損壞了管片的止水條，影響止水效果；若每次糾偏量過大，還會

12、造成盾尾內(nèi)管片拼裝困難，有時會給完成后的隧道使用帶來障礙。14.螺旋輸送機出料口形成大土堆產(chǎn)生原因：在粘性土層中，由于土體粘性大，由刀盤切削下來的粘土與土倉內(nèi)的水難以均勻地混和，造成泥水分離。在螺旋輸送機出土時，整團泥土從螺旋輸送機出土閘門排出至膠帶輸送機的膠帶上。由于泥和水呈分離狀態(tài)，所以泥和膠帶之間的摩擦力較小，而且膠帶向上運轉(zhuǎn)，使泥土在膠帶上打滑而不能被及時運走。隨著螺旋輸送機不停地出土，皮帶上的泥土越積越多，土堆越來越大，逐漸被膠帶兩側(cè)的擋上板支撐住。土堆底部的泥土因受土堆重壓而被膠帶運走，被膠帶兩側(cè)擋土板支撐住的泥土堆和膠帶不接觸，不能被膠帶運走，滯留在膠帶的上方，結(jié)果在螺旋輸送機出

13、料口形成大土堆。處理方法：當形成大土堆后，螺旋輸送機應停止出土，繼續(xù)運轉(zhuǎn)膠帶輸送機，采用人工方法進行清除，并通過膠帶運走。禁止操作人員為了減少麻煩試圖通過螺旋輸送機繼續(xù)出土，增加土堆土方的泥土重量將其壓塌，使土堆塌落在膠帶上而被運走。若此時螺旋輸送機繼續(xù)出土，大量泥土將從土堆的上方滑落至膠帶輸送機前端的支撐架上，結(jié)果不但不能將土堆壓塌，反而會使支撐架上的泥土越積越多，可能造成整個支撐架被壓塌的后果。所以當遇到粘土地層時，在盾構(gòu)機推進過程中，應使泥和水在泥土倉內(nèi)盡可能地均勻混和，避免泥水混和不均；同時通過攝像儀觀察螺旋輸送機的出土情況，當發(fā)現(xiàn)有整團泥土在膠帶上打滑，滯留在膠帶上不能被膠帶及時運走

14、時，應減小螺旋輸送機出土速度，或停止出土，以防止膠帶上的泥土越積越多而形成大土堆，待滯留在膠帶上的泥土被運走后，再繼續(xù)出土?？傊?，在遇到粘土地層時，只要操作人員謹慎地操作，注意觀察，措施及時，就可避免形成大土堆。1.泥土倉土壓大幅度突降產(chǎn)生原因：這是由于泥土倉內(nèi)空氣和水的含量較多，泥土倉的土壓主要是由空氣壓力組成的。壓力空氣容易穿過泥水層進入螺旋輸送機，從其出土閘門迅速地噴出，泥土倉內(nèi)壓力空氣瞬時大量釋放，造成泥土倉內(nèi)土壓大幅度突降；在較松軟的地質(zhì)中，泥土倉內(nèi)壓力空氣有時會通過盾構(gòu)機外殼的松軟土層向盾尾方向移動，擊穿尾盾密封向盾構(gòu)機內(nèi)部釋放壓力空氣，也會造成泥土倉內(nèi)土壓大幅度突降。處理方法：當

15、遇此情況時，立即關閉螺旋輸送機及其出土閘門，停止出土。盾構(gòu)機繼續(xù)往前推進，使泥土倉土壓盡快恢復至正常值，以保持開挖面土層的穩(wěn)定，防止由于泥土倉壓力的突降而引起地層發(fā)生變化，引起地表面出現(xiàn)較大幅度的沉降。同時，在操作中應根據(jù)土質(zhì)情況和刀盤扭矩的大小，減少注水量，調(diào)整泡沫系統(tǒng)中空氣的比例，并減小泡沫量，降低泥土倉內(nèi)水和空氣的含量。2.停止推進后泥土倉土壓自動上升產(chǎn)生原因：盾構(gòu)機停止往前推進后，泡沫系統(tǒng)已關閉，但由于泡沫系統(tǒng)某個進氣閥故障，閥芯被卡住，進氣閥仍處于開啟狀態(tài)，壓力空氣繼續(xù)通過該進氣閥進入泥土倉，導致在盾構(gòu)機停止往前推進后泥土倉出現(xiàn)土壓自動上升的現(xiàn)象。處理方法：（1）首先關掉空氣壓縮機，打開壓縮空氣儲氣罐的放氣閥，放掉壓力空氣卸壓，直至泥土倉土壓不再上升為止。（2