【摘要】：泥水盾構(gòu)穿過大粒徑砂卵石地層時刀盤被卡住的情況很容易出現(xiàn),不僅延誤工期還會給工程增加預(yù)算。以蘭州地鐵1號線I期工程為依托,總結(jié)并分析已建地鐵項目以及本項目實際施工中遇到的刀盤卡住情況及處理措施,形成一套對于大粒徑砂卵石地層的刀盤脫困技術(shù)。相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗可以為后續(xù)大粒徑砂卵石隧道以及類似工程中刀盤脫困以及盾構(gòu)安全快速掘進提供借鑒和指導(dǎo)。
【圖文】：

掘進7～9環(huán)(9.60m)。工作艙壓力設(shè)定1.70bar(1bar=0.1MPa)，開挖倉頂部壓力在1.40bar左右均勻波動，刀盤轉(zhuǎn)矩為410～740kN·m，掘進速度為3～5cm/min，平均推力為6700～10000kN。此后啟動循環(huán)系統(tǒng)掘進196環(huán)，在泥水循環(huán)由旁通循環(huán)轉(zhuǎn)換至推進循環(huán)的過程中，掌子面壓力突然從1.40bar下降至0.67bar，工作艙液位急劇降低，現(xiàn)場技術(shù)人員緊急采取應(yīng)急處理，后液位穩(wěn)定恢復(fù)掘進時，發(fā)現(xiàn)刀盤無法轉(zhuǎn)動。隨后，泥漿池值班人員反應(yīng)損失漿液達(dá)162m3，地面檢測人員反應(yīng)刀盤位置沉降較大，達(dá)到9.0mm，具體地面沉降以及冒漿情況如圖2、圖3所示。圖2地面沉降圖3地面冒漿情況此時盾構(gòu)機處于3－11卵石層中，上覆土厚度14.5m，其中3－11卵石層約5.7m，根據(jù)地勘報告所示頂部覆水高度約7.4m。5刀盤卡住后的處理措施5.1設(shè)備自身處理措施根據(jù)前述主要工程盾構(gòu)機脫困技術(shù)分析可知:一般刀盤被卡住之后，首先通過設(shè)備自身緊急處理措施使刀盤恢復(fù)運作。為解決此次刀盤卡住問題，根據(jù)以往的盾構(gòu)施工經(jīng)驗，立即進行了如下處理措施。(1)持續(xù)泥漿循環(huán)。利用開挖倉沖洗管路，持續(xù)清洗開挖倉，但實際效果不佳，基本無卵石輸出。(2)通過中心管加注泥漿和分散劑。通過中心管路對開挖倉進行注漿(濃稠泥漿)，并在漿液中添加分散劑。實際效果:通過中心管路注漿時，開挖倉壓力基本無變化。在加注分散劑并循環(huán)后，也無渣土輸出。(3)利用脫困扭矩轉(zhuǎn)動刀盤。根據(jù)實際試驗，扭矩達(dá)到7400kN·m時，刀盤正反轉(zhuǎn)均無動作。(4)收縮千斤頂，提高掌子面壓力，使盾構(gòu)機后退。在實施過程中，開挖倉壓力加壓到1.50bar并維持5min，盾構(gòu)機沒有后退。在實施上述措施后，再次試驗轉(zhuǎn)動刀盤，刀盤仍無動作。(5)檢查主驅(qū)動齒輪及液壓驅(qū)動馬達(dá)。根據(jù)檢查情況，盾構(gòu)機主驅(qū)動齒輪和液

7～9環(huán)(9.60m)。工作艙壓力設(shè)定1.70bar(1bar=0.1MPa)，開挖倉頂部壓力在1.40bar左右均勻波動，刀盤轉(zhuǎn)矩為410～740kN·m，掘進速度為3～5cm/min，平均推力為6700～10000kN。此后啟動循環(huán)系統(tǒng)掘進196環(huán)，在泥水循環(huán)由旁通循環(huán)轉(zhuǎn)換至推進循環(huán)的過程中，掌子面壓力突然從1.40bar下降至0.67bar，工作艙液位急劇降低，現(xiàn)場技術(shù)人員緊急采取應(yīng)急處理，后液位穩(wěn)定恢復(fù)掘進時，發(fā)現(xiàn)刀盤無法轉(zhuǎn)動。隨后，泥漿池值班人員反應(yīng)損失漿液達(dá)162m3，地面檢測人員反應(yīng)刀盤位置沉降較大，達(dá)到9.0mm，具體地面沉降以及冒漿情況如圖2、圖3所示。圖2地面沉降圖3地面冒漿情況此時盾構(gòu)機處于3－11卵石層中，上覆土厚度14.5m，其中3－11卵石層約5.7m，根據(jù)地勘報告所示頂部覆水高度約7.4m。5刀盤卡住后的處理措施5.1設(shè)備自身處理措施根據(jù)前述主要工程盾構(gòu)機脫困技術(shù)分析可知:一般刀盤被卡住之后，首先通過設(shè)備自身緊急處理措施使刀盤恢復(fù)運作。為解決此次刀盤卡住問題，根據(jù)以往的盾構(gòu)施工經(jīng)驗，立即進行了如下處理措施。(1)持續(xù)泥漿循環(huán)。利用開挖倉沖洗管路，持續(xù)清洗開挖倉，但實際效果不佳，基本無卵石輸出。(2)通過中心管加注泥漿和分散劑。通過中心管路對開挖倉進行注漿(濃稠泥漿)，并在漿液中添加分散劑。實際效果:通過中心管路注漿時，開挖倉壓力基本無變化。在加注分散劑并循環(huán)后，也無渣土輸出。(3)利用脫困扭矩轉(zhuǎn)動刀盤。根據(jù)實際試驗，扭矩達(dá)到7400kN·m時，刀盤正反轉(zhuǎn)均無動作。(4)收縮千斤頂，提高掌子面壓力，使盾構(gòu)機后退。在實施過程中，開挖倉壓力加壓到1.50bar并維持5min，盾構(gòu)機沒有后退。在實施上述措施后，再次試驗轉(zhuǎn)動刀盤，刀盤仍無動作。(5)檢查主驅(qū)動齒輪及液壓驅(qū)動馬達(dá)。根據(jù)檢查情況，盾構(gòu)機主驅(qū)動齒輪和液壓馬?

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8 ;新式絞刀盤[J];機械開發(fā);1985年02期

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3 王旭;王日清;趙海峰;李天明;;盾構(gòu)機刀盤的地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計研究[A];第十二次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會會議論文摘要集[C];2012年

4 韓偉鋒;李鳳遠(yuǎn);;盾構(gòu)刀盤優(yōu)化設(shè)計[A];第九屆中國CAE工程分析技術(shù)年會專輯[C];2013年

5 肖來元;楊家軍;;圓形刀盤機構(gòu)的動態(tài)設(shè)計[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

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9 陳啟偉;李鳳遠(yuǎn);陳饋;;大直徑泥水盾構(gòu)刀盤外圈梁長距離掘進修復(fù)技術(shù)[A];第二屆隧道掘進機（盾構(gòu)、TBM）專業(yè)委員會第一次學(xué)術(shù)研討會暨中鐵隧道集團城市盾構(gòu)項目管理、施工技術(shù)、設(shè)備維保交流會論文集[C];2011年

10 韓偉鋒;李鳳遠(yuǎn);王助鋒;;盾構(gòu)刀盤參數(shù)化建模系統(tǒng)開發(fā)[A];2012年中鐵隧道集團低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會論文集[C];2012年

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5 黃清飛;砂卵石地層盾構(gòu)刀盤刀具與土相互作用及其選型設(shè)計研究[D];北京交通大學(xué);2010年

6 錢華;雙連桿偏心盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)總體參數(shù)優(yōu)化研究[D];同濟大學(xué);2007年

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2 朱述敏;復(fù)合型土壓平衡盾構(gòu)機刀盤設(shè)計與應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2015年

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4 史堅堅;TBM盤型滾刀力學(xué)特性分析[D];大連交通大學(xué);2015年

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6 張佳媛;面向掘進性能的盾構(gòu)刀盤設(shè)計及評價方法研究[D];大連交通大學(xué);2015年

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10 邢晨;復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機刀盤的設(shè)計與優(yōu)化研究[D];河北科技大學(xué);2014年

本文編號：2721976