盾構(gòu)掘進(jìn)九大常見問題及預(yù)防措施

1、-盾構(gòu)掘進(jìn)九大常見問題及預(yù)防措施盾構(gòu)掘進(jìn)是盾構(gòu)法隧道施工的主要工序，要保證隧道的實(shí)際軸線和設(shè)計(jì)軸線相吻合，并確保圓環(huán)拼裝質(zhì)量，使隧道不漏水，地面不產(chǎn)生大的變形。1 土壓平衡式盾構(gòu)正面阻力過大1.1現(xiàn)象盾構(gòu)推進(jìn)過程中，由于正面阻力過大造成盾構(gòu)推進(jìn)困難和地面隆起變形。1.2原因分析1盾構(gòu)刀盤的進(jìn)土開口率偏小，進(jìn)土不暢通；2盾構(gòu)正面地層土質(zhì)發(fā)生變化；3盾構(gòu)正面遭遇較大塊的障礙物；4推進(jìn)千斤頂泄漏，達(dá)不到其本身的最高額定油壓；5正面平衡壓力設(shè)定過大；6刀盤磨損嚴(yán)重1.3預(yù)防措施1合理設(shè)計(jì)土孔的尺寸，保證出土?xí)惩ǎ?隧道軸線設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)盾構(gòu)穿越沿線作詳細(xì)的地質(zhì)勘察，摸清沿線影響盾構(gòu)推進(jìn)障礙物的具體位置、深

2、度、以使軸線設(shè)計(jì)考慮到這一狀況；（3） 詳細(xì)了解盾構(gòu)推進(jìn)斷面的土質(zhì)狀況，以便及時(shí)調(diào)整土壓設(shè)定值、推進(jìn)速度等施工參數(shù)；4經(jīng)常檢修刀盤和推進(jìn)千斤頂，確保其運(yùn)行良好；5合理設(shè)定平衡壓力，加強(qiáng)施工動(dòng)態(tài)管理，及時(shí)調(diào)整控制平衡壓力值。1.4治理方法（1） 采取輔助技術(shù)，盡量采取在工作面進(jìn)展推進(jìn)障礙物清理，在條件許可的情況下，也可采取大開挖施工法清理正面障礙物；2增添千斤頂，增加盾構(gòu)總推力。2 土壓平衡盾構(gòu)正面壓力的過量波動(dòng)2.1現(xiàn)象在盾構(gòu)推進(jìn)及管片拼裝的過程中，開挖面的平衡上壓力發(fā)生異常的波動(dòng)，與理論力值或設(shè)定應(yīng)力值發(fā)生較大的偏差。2.2原因分析1推進(jìn)速度與螺旋機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度不匹配；2當(dāng)盾構(gòu)在砂土土層中施工

3、時(shí)，螺旋機(jī)摩擦力大或形成土塞而被堵住，出土不暢，使開挖面平衡壓力急劇上升；3盾構(gòu)后退，使開挖面平衡壓力下降；4土壓平衡控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障造成實(shí)際上壓力與設(shè)定土壓力的偏差。2.3預(yù)防措施（1） 正確設(shè)定盾構(gòu)推進(jìn)的施工參數(shù)，使推進(jìn)設(shè)速度與螺旋機(jī)的出土能力相匹配；（2） 當(dāng)土體強(qiáng)度高，螺旋機(jī)排土不暢時(shí)，在螺旋機(jī)或土倉中適量地家注水或泡沫等潤(rùn)滑劑，提高出土的效率。當(dāng)土體很軟，排土很快影響正面壓力的建立時(shí)，適當(dāng)關(guān)小螺旋機(jī)的閘門，保證平衡土壓力的建立；3管片拼裝作業(yè)，要正確伸縮千斤頂，嚴(yán)格控制油壓和伸出千斤頂?shù)臄?shù)量，確保拼裝時(shí)盾構(gòu)不后退；4正確設(shè)定平衡土壓力值以及控制系統(tǒng)的控制參數(shù)；5加強(qiáng)設(shè)備維修保養(yǎng)，保證

4、設(shè)備完好率，確保千斤頂沒有漏泄現(xiàn)象。2.4治理方法（1） 向切削面注入泡沫、水、澎潤(rùn)土等物質(zhì)，改善切削進(jìn)入土倉的土體的性能，提高螺旋機(jī)的排土能力，穩(wěn)定正面土壓；2維修好設(shè)備，減少液壓系統(tǒng)的泄漏；3對(duì) 控制系統(tǒng)的參數(shù)重新進(jìn)展設(shè)定，滿足使用要求。3 土壓平衡盾構(gòu)螺旋機(jī)出土不暢3.1現(xiàn)象螺旋機(jī)螺桿形成“土棍，螺旋機(jī)無法出土，或螺旋機(jī)形成阻塞負(fù)荷增大，電動(dòng)機(jī)無法帶動(dòng)螺旋機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，不能出土。3.2原因分析（1） 盾構(gòu)開挖面平衡壓力過低，無法在螺旋機(jī)形成足夠壓力，螺旋機(jī)不能正常進(jìn)土，也不能出土；2螺旋機(jī)螺桿安裝于殼體不同心，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中殼體磨損，使葉片與殼體間隙增大，出土效率低；3盾構(gòu)在砂性土及強(qiáng)度較高的黏性

5、土中推進(jìn)時(shí)，土與螺旋機(jī)殼體間的摩擦力大，螺旋機(jī)的旋轉(zhuǎn)阻力加大，電動(dòng)機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng)；4大塊的漂礫進(jìn)入螺旋機(jī)，卡住螺桿；5螺旋機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷工作，過熱或油壓過高而停頓工作。3.3預(yù)防措施（1） 螺旋機(jī)打滑時(shí)，把盾構(gòu)開挖面平衡壓力的設(shè)定值提高，盾構(gòu)的推進(jìn)速度提高，使螺旋機(jī)正常進(jìn)土；2螺旋機(jī)安裝時(shí)要注意精度，運(yùn)作過程中加強(qiáng)對(duì)軸承的潤(rùn)滑；3降低推進(jìn)速度，使單位時(shí)間螺旋機(jī)的進(jìn)土量降低，螺旋機(jī)的電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷降低；4在螺旋機(jī)中加注水、泥漿或泡沫等潤(rùn)滑劑，使土與螺旋機(jī)外殼的摩擦力降低，減少電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。3.4治理方法1翻開螺旋機(jī)的蓋板，清理螺旋機(jī)被堵塞的部位；2將磨損的螺旋機(jī)螺桿更換。水壓力+土壓力

6、=土倉壓力4 盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差4.1現(xiàn)象盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)推進(jìn)軸線過量偏離隧道設(shè)計(jì)軸線，影響成環(huán)管片的軸線；4.2原因分析（1） 盾構(gòu)超挖或欠挖，造成盾構(gòu)在土體的姿態(tài)不好，導(dǎo)致盾構(gòu)軸線產(chǎn)生過量的偏離；2盾構(gòu)測(cè)量誤差導(dǎo)致軸線的偏差；3盾構(gòu)糾偏不及時(shí)或糾偏不到位；4盾構(gòu)處于不均勻土層中，即處于兩種不同土層相交的地帶時(shí)，兩種土的壓縮性、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等指標(biāo)不同；（5） 盾構(gòu)處于非常軟弱的土層中如果推進(jìn)停頓的間隙過長(zhǎng)當(dāng)正面平衡壓力損失時(shí)，會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)下沉；（6） 拼裝管片時(shí)，拱底塊部位盾殼清理不干凈，有雜質(zhì)夾雜在相鄰兩環(huán)管片的接縫，就使管片的下部超前，軸線產(chǎn)生向上的趨勢(shì)，影響盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制；（

7、7） 同步注漿量不夠或漿液質(zhì)量不好，泌水后引起隧道沉降，而影響推進(jìn)軸線的控制；8漿液不固結(jié)使隧道在大的推力作用下引起變形。4.3預(yù)防措施（1） 正確設(shè)定平衡壓力，使盾構(gòu)的出土量與理論值接近，減少超挖與欠挖現(xiàn)象，控制好盾構(gòu)的姿態(tài)；2盾構(gòu)施工過程中經(jīng)常校正、復(fù)測(cè)及復(fù)核測(cè)量基站；3發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)糾偏，使盾構(gòu)正確的沿著隧道設(shè)計(jì)軸線前進(jìn)；（4） 盾構(gòu)處于不均勻土層中時(shí)，適當(dāng)控制推進(jìn)速度，多用刀盤刻削土體，減少推進(jìn)時(shí)的不均勻阻力。也可以采用向開挖面注入泡沫或膨潤(rùn)土的方法，改善土體使推進(jìn)更加順暢；（5） 當(dāng)盾構(gòu)在極其軟弱的土層中施工時(shí)，應(yīng)掌握推進(jìn)速度與進(jìn)土量的關(guān)系，控制正面土體的流失；（6）

8、拼裝拱底塊管片前應(yīng)對(duì)盾殼底部的垃圾進(jìn)展清理，防止雜質(zhì)夾雜在管片間，影響隧軸線；（7） 在施工中按質(zhì)保量做好注漿工作，保證漿液的攪拌質(zhì)量和注入方量。4.4治理方法1調(diào)整盾構(gòu)的千斤頂編組或調(diào)整各區(qū)域油壓及時(shí)糾正盾構(gòu)軸線；2對(duì)開挖面做具部的超挖，使盾構(gòu)沿著被超挖的一側(cè)前進(jìn)；3盾構(gòu)的軸線受到管片位置的阻礙不能進(jìn)展糾偏時(shí)，采用楔子環(huán)管片調(diào)整環(huán)面與隧道設(shè)計(jì)軸線的垂直度，改善盾構(gòu)后座面。5 盾構(gòu)過量的自轉(zhuǎn)5.1、現(xiàn)象盾構(gòu)推進(jìn)中盾構(gòu)發(fā)生過量的旋轉(zhuǎn)，造成盾構(gòu)與車架連接不好，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，增加測(cè)量、封頂快拼裝等困難。5.2、原因分析（1） 盾構(gòu)設(shè)備布置重量不平衡，盾構(gòu)的重心不在垂直的中心線上而產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)力矩；（

9、2） 盾構(gòu)所處的土層不均勻，兩側(cè)的阻力不一致，造成推進(jìn)過程中受到附加的旋轉(zhuǎn)力矩；（3） 在施工過程中刀盤或旋轉(zhuǎn)設(shè)備連續(xù)同一轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致盾構(gòu)在推進(jìn)運(yùn)動(dòng)中旋轉(zhuǎn)；（4） 在糾偏時(shí)左右千斤頂推力不同及盾構(gòu)安裝時(shí)千斤頂軸線與盾構(gòu)軸線不平行。5.3、預(yù)防措施（1） 安裝于盾構(gòu)的設(shè)備作合理布置，并對(duì)各設(shè)備的重量和位置進(jìn)行驗(yàn)算，使盾構(gòu)重心與中線上或配置配重調(diào)整重心位置于中心線上；2經(jīng)常糾正盾構(gòu)轉(zhuǎn)角，使盾構(gòu)自轉(zhuǎn)于允許圍；3根據(jù)盾構(gòu)的自轉(zhuǎn)角，經(jīng)常改變旋轉(zhuǎn)設(shè)備的工作轉(zhuǎn)向。5.4、治理方法（1） 可通過改變刀盤拿或旋轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)向或改變管片的拼裝順序來調(diào)節(jié)盾構(gòu)的自轉(zhuǎn)角度；2盾構(gòu)自轉(zhuǎn)量較大時(shí)，可采用單側(cè)壓重的方法糾正盾構(gòu)轉(zhuǎn)

10、角。6 盾構(gòu)后退6.1、現(xiàn)象盾構(gòu)停頓推進(jìn)，尤其是拼裝管片的時(shí)候，產(chǎn)生后退的現(xiàn)象，使開挖面壓力下降，地面產(chǎn)生下沉變形。6.2、原因分析1盾構(gòu)千斤頂自鎖性能不好，千斤頂回縮；、2千斤頂大腔的平安溢流閥壓力設(shè)定過低，使千斤頂無法頂住盾構(gòu)正面的土壓力；（3） 盾構(gòu)拼裝管片時(shí)千斤頂縮回的個(gè)數(shù)過多，并且沒有控制好應(yīng)有的防后退頂力。6.3、預(yù)防措施1加強(qiáng)盾構(gòu)千斤頂?shù)木S修保養(yǎng)工作，防止產(chǎn)生泄漏；2平安溢流閥的壓力調(diào)至規(guī)定值；3拼裝時(shí)不多縮千斤頂，管片拼裝到位及時(shí)伸出千斤頂?shù)揭?guī)定壓力。6.4、治理方法盾構(gòu)發(fā)生后退，應(yīng)及時(shí)采取預(yù)防措施，防止后退的情況進(jìn)一步加劇，如因盾構(gòu)后退而無法拼裝，可進(jìn)展二次推進(jìn)。7盾尾密封裝

11、置泄漏7.1、現(xiàn)象地下水、泥及同步注漿漿液從盾尾的密封裝置滲漏進(jìn)入盾尾的盾殼和隧道，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度和施工質(zhì)量，甚至對(duì)工程平安 帶來災(zāi)難。7.2、原因分析（1） 管片與盾尾不同心，使盾尾和管片間的間隙局部過大，超過密封裝置的密封界限；（2） 密封裝置受偏心的管片過度擠壓后，產(chǎn)生塑性變形，失去彈性，密封性能下降；（3） 盾尾密封油脂壓注不充分，盾尾鋼刷浸入了漿液并固結(jié)，盾尾刷的彈性喪失，密封性能下降；（4） 盾構(gòu)后退，造成盾尾刷與管片間發(fā)生刷毛方向相反的運(yùn)動(dòng)，使刷毛反轉(zhuǎn)，盾尾刷變形而密封性能下降；（5） 盾尾密封油脂的質(zhì)量不好，對(duì)盾尾鋼絲刷起不到保護(hù)的作用，或因油脂中含有雜質(zhì)堵塞泵，使油脂壓注量

12、達(dá)不到要求。7.3、預(yù)防措施（1） 嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)的糾偏量，盡量使管片四周的盾尾空隙均勻一致，減少管片對(duì)盾尾密封刷的擠壓程度；2及時(shí)、保量、均勻的壓注盾尾油脂；3控制盾構(gòu)姿態(tài)，防止盾構(gòu)產(chǎn)生后退現(xiàn)象；4采用優(yōu)質(zhì)的油脂要求有足夠的粘度、流動(dòng)性、潤(rùn)滑性、密封性能；7.4、治理方法1對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生泄漏的部位集中壓注盾尾油脂，恢復(fù)密封的性能；2管片拼裝時(shí)在管片反面塞入海綿，將泄漏部位堵住；3有多道盾尾鋼絲刷的盾構(gòu)可將最里面的一道鋼刷更換，以保證盾尾刷的密封性；4從盾尾去除密封裝置鋼刷雜物。8盾構(gòu)切口前方底層過量變形8.1、現(xiàn)象在盾構(gòu)推進(jìn)過程中，切口前方地面出現(xiàn)超量沉降或隆起8.2、原因分析1地質(zhì)狀況發(fā)生突

13、變；2施工參數(shù)設(shè)定不當(dāng)，如平衡土壓力設(shè)定值偏低或偏高，推進(jìn)速度過快或過慢；3盾構(gòu)切削土體時(shí)超挖或欠挖。8.3、預(yù)防措施1詳細(xì)了解地質(zhì)狀況，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)；2盡快摸索出施工參數(shù)的設(shè)定規(guī)律，嚴(yán)格控制平衡壓力及推進(jìn)進(jìn)度設(shè)定值，防止其波動(dòng)圍過大；3按理論出土量和施工實(shí)際工況定出合理出土量。8.4、治理方法根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)施工參數(shù)、如推進(jìn)速度、平衡壓力、出土量等。9 運(yùn)輸過程中管片受損9.1現(xiàn)象在管片垂直運(yùn)輸與水平運(yùn)輸過程中，將管片邊角撞壞。9.2原因分析（1） 行車吊運(yùn)管片時(shí)，管片由于晃動(dòng)而碰撞行車支腿或其他物件，造成邊角損壞；2管片翻身時(shí)碰擦邊角，引起損壞；3管片堆放時(shí)墊木沒有放置妥當(dāng)；4用鋼絲繩起吊管片時(shí)鋼絲繩將管片的棱邊勒壞；5運(yùn)輸管片的平板車顛簸跳動(dòng)，造成管片損壞；6在管片吊放時(shí)，放下動(dòng)作過大，使管片損壞。9.3、預(yù)防措施1行車操作要平穩(wěn)，防止過大的晃動(dòng)；2管片使用翻身