盾構(gòu)施工中常遇到的問題

1、1. 盾構(gòu)始發(fā)時(shí)怎樣避免盾構(gòu)機(jī)頭扎頭?始發(fā)推進(jìn)后，在盾構(gòu)抵達(dá)撐子面及脫離加固區(qū)時(shí)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(yīng)抬高盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)，盾構(gòu)機(jī)機(jī)頭 在安置時(shí)應(yīng)設(shè)置一個仰角。在掘進(jìn)過程中頭部周期性下降產(chǎn)生原因：盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過程中，由于泥土倉實(shí)際土壓力值低于理論值，使盾構(gòu)機(jī)頭部周期性地下降。造成盾構(gòu)機(jī)"磕頭'處理方法：實(shí)際操作中，應(yīng)使泥土倉土壓力值略高于理論值，并在推進(jìn)時(shí)按工況條件和 地質(zhì)情況在盾構(gòu)機(jī)正面加入發(fā)泡劑、膨潤土和水等改良土體的添加劑，改良 幵挖面的土體。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(shè)定值、

2、推進(jìn)速度和注漿量等施工參數(shù)及時(shí) 地進(jìn)行調(diào)整。2. 在盾構(gòu)過程中如何解決機(jī)身滾動問題？盾構(gòu)機(jī)身滾動是由于刀盤切削幵挖面土體產(chǎn)生的扭矩大于盾構(gòu)機(jī)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(shí)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(jìn)速度。3. 盾構(gòu)過程中產(chǎn)生泥餅問題？盾構(gòu)機(jī)在粘性土層中施工時(shí)，由于粘性土具有內(nèi)摩擦角小、粘性大和流動困難等特點(diǎn)，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(jìn)入泥土倉后，在泥土倉 上壓力的作用下容易被壓實(shí)固結(jié)，首先將刀盤支撐臂中心充滿填實(shí)， 并很快地堵死了

3、刀盤中心的渣槽，使刀盤中心正面的土體不能通過中心刀渣槽進(jìn)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(jìn)入泥土倉。逐漸地， 整個泥土倉內(nèi)全部被壓實(shí)固結(jié)的土體充滿并堵塞。當(dāng)?shù)侗P繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切削土體時(shí)，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，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(jiān)硬的“泥餅”?！澳囡灐毙纬珊?，刀盤扭矩和盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)阻力均迅速增大，螺旋輸送機(jī)無法出 土，盾構(gòu)機(jī)不能往前推進(jìn)。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?xí)霈F(xiàn)主軸承“燒結(jié)、抱死”的嚴(yán)重后果解決方法為1） 適量增加泡沫的

4、注入量，減小碴土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)生的幾率。2）刀盤背面和土倉壓力隔板上設(shè)攪拌棒，以加強(qiáng)攪拌強(qiáng)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(shí)螺旋輸送機(jī)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。確保幵挖面穩(wěn)定的情況下也可采用人工進(jìn)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(dāng)?shù)淖{漿液，選擇

5、漿液時(shí)應(yīng)保證漿液的充填性、初凝時(shí)間與早 期強(qiáng)度、限定范圍防止流失（漿液的稠度）的有機(jī)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(yīng)進(jìn)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1）在挖掘隙不均勻；三是襯背注漿壓力過高?？刹扇∠铝写胧┓乐苟芪猜{2）在管片前對盾尾密封系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查與維護(hù)，全面更換已磨損的密封刷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(yán)格

6、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，控制好盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)和管片選型，保持間隙均勻。4）進(jìn)行管片壁后注漿時(shí)，壓漿部位為 58環(huán)，并應(yīng)嚴(yán)格控制注漿的壓力。發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)漏漿比 較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)使用初凝時(shí)間較短的漿液。6. 當(dāng)?shù)侗P磨損嚴(yán)重時(shí)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(shí)也會降低掘進(jìn)速度。減小刀具的貫入度：即在保持掘進(jìn)速度基本不變的情況下，提高刀盤轉(zhuǎn)速，一般達(dá) 2.53r/m 左右。當(dāng)開挖面為全斷面硬巖時(shí)，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?yàn)楣率苋菀自斐傻毒弑懒?。?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

7、注漿時(shí)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： 砂漿配比不好，以致砂漿初凝時(shí)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(shí)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(shí)間。一般為8-10 小時(shí)。 2）安裝管片活或出渣過程中預(yù)留部分砂漿，保持管路暢通。3）改裝管路，增加獨(dú) 立的膨潤土清洗管路。8. 同步注漿時(shí)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(jī)姿態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)墓芷员３至己玫亩芪查g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

8、送機(jī)被卡住 ( 即扭矩超限 ) ，無法正常出渣 .解決方法為 反復(fù)伸、縮螺桿并同時(shí)正、反轉(zhuǎn)，如低速正轉(zhuǎn)同時(shí)伸、縮螺桿， 若超限則反轉(zhuǎn)同時(shí)伸、縮螺桿，如此反復(fù)，基本上都可以脫困。10. 若啟動刀盤時(shí)刀盤被卡住，則將部分推進(jìn)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(hù)，若止水條損壞嚴(yán)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(yīng)該不會同時(shí)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

9、拼管片或掘進(jìn)時(shí)會管片 發(fā)生崩裂。(3) 、管片扭轉(zhuǎn)： 如果拼裝管片時(shí)， 盾構(gòu)機(jī)的滾動角較大而且一直朝同一個方向， 則可能會發(fā)生隧道管片扭轉(zhuǎn)的情況。因此應(yīng)該通過調(diào)整刀盤的旋轉(zhuǎn)方向來減小 盾構(gòu)機(jī)在拼裝時(shí)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(shí)，因 推進(jìn)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(jìn)后及時(shí)復(fù)緊管片連接螺栓約束管片的環(huán)向位移，或者在拼裝時(shí)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(jī)循環(huán)“噴涌”泥水產(chǎn)生原因：盾構(gòu)機(jī)在高水砂層進(jìn)行施工時(shí)，由于開挖面土體充水裂隙，含水量豐富，而且已成型

10、的盾構(gòu) 隧道同步注漿量沒有完全充實(shí)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。當(dāng)螺旋輸送機(jī)工作時(shí)，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(shí)吸干后，螺旋輸送機(jī)才能出渣排土，很快地泥土倉內(nèi)又 積水較多，螺旋輸送機(jī)又必須先吸水后出土。造成盾構(gòu)機(jī)無法正常工作，螺旋輸送機(jī)不停地噴涌一停機(jī)一噴涌，如此惡性循環(huán)，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)緩慢。處理方法：(1) 當(dāng)遇到此情況時(shí)，關(guān)閉螺旋輸送機(jī)，停止出土，保持盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)往前推進(jìn)，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?cái)D出，減少泥土倉內(nèi)的含水量。 同時(shí)要防止土倉壓力過高，造

11、成盾構(gòu)機(jī)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(jī)順利出土。(3) 在進(jìn)入富水砂層前，盾構(gòu)機(jī)提前采用氣壓平衡模式進(jìn)行推進(jìn)，但要防止發(fā)生漏氣事件。13. 呈“蛇形”前進(jìn)產(chǎn)生原因：在盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)過程中， 操作人員在對盾構(gòu)機(jī)中心軸線與隧道中心線出現(xiàn)的偏差進(jìn)行糾正時(shí)， 若每次的糾偏量過大，將導(dǎo)致不停地對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行左右糾偏，造成盾構(gòu)機(jī)呈“蛇形“前進(jìn)。處理方法：對于盾構(gòu)機(jī)中心軸線與隧道中心線出現(xiàn)的偏差，操作人員應(yīng)及時(shí)糾正，盾構(gòu)機(jī)一次(一環(huán)) 的糾偏量

12、以不超過 5mm為標(biāo)準(zhǔn)，以減少盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)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，還會造成盾尾內(nèi)管片拼裝困難， 有時(shí)會給完成后的隧道使用帶來障礙。14. 螺旋輸送機(jī)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(jī)出土?xí)r，整團(tuán)泥土從螺旋輸送機(jī)出土閘門排出至膠帶輸送機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)，使泥土在膠帶上打 滑而不能被及時(shí)運(yùn)走。隨著螺旋輸送機(jī)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

13、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(yùn)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(yùn)走，滯留在膠帶的上方， 結(jié)果在螺旋輸送機(jī)出料口形成大土堆。處理方法：當(dāng)形成大土堆后，螺旋輸送機(jī)應(yīng)停止出土，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)膠帶輸送機(jī)，采用人工方法進(jìn)行清除，并通過膠帶運(yùn)走。禁止操作人員為了減少麻煩試圖通過螺旋輸送機(jī)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(yùn)走。若此時(shí)螺旋輸送機(jī)繼續(xù)出土，大量泥土將從土堆的 上方滑落至膠帶輸送機(jī)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(dāng)遇到粘土地層時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過

14、程中，應(yīng)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(shí)通過攝像儀觀察螺旋輸送機(jī)的出土情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有整團(tuán)泥土在膠帶上打滑，滯留在膠帶上不能被膠帶及時(shí)運(yùn)走時(shí)，應(yīng)減小螺旋輸送機(jī)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(yùn)走后，再繼續(xù)出土?？傊?，在遇到粘土地層時(shí)，只要操作人員謹(jǐn)慎地操作，注意觀察，措施及時(shí)，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(jìn)入螺旋輸送機(jī)，從其出土閘門迅速地噴出，泥土倉內(nèi)壓力空氣瞬時(shí)大量釋放，造成泥土倉內(nèi)土壓大幅度

15、突降；在較松軟的地質(zhì)中， 泥土倉內(nèi)壓力空氣有時(shí)會通過盾構(gòu)機(jī)外殼的松軟土層向盾尾方向移動，擊穿尾盾密圭寸向盾構(gòu)機(jī)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(dāng)遇此情況時(shí)，立即關(guān)閉螺旋輸送機(jī)及其出土閘門，停止出土。盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)往前推進(jìn)，使泥 土倉土壓盡快恢復(fù)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(shí)，在操作中應(yīng)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(jìn)后泥土倉土壓自動上升產(chǎn)生原因：盾構(gòu)機(jī)停止往前推進(jìn)后，泡沫系統(tǒng)已關(guān)閉，但由于泡沫系統(tǒng)某個進(jìn)氣閥故障，閥芯被卡住，進(jìn)氣閥仍處于開啟狀態(tài)，壓力空氣繼續(xù)通過該進(jìn)氣閥進(jìn)入泥土倉，導(dǎo)致在盾構(gòu)機(jī)停止往前推進(jìn)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(guān)掉空氣壓縮機(jī)，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)