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（中鐵十六局集團機械維修中心）

1.泥土粘著并堵塞刀盤 

產(chǎn)生原因：

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。

處理方法：

當盾構(gòu)機在粘土地層中進行施工時,，或當泥土倉內(nèi)形成“泥餅”時,，應(yīng)采取以下預防和排除措施：

（1）空轉(zhuǎn)刀盤，并通過泥土倉隔板的空心攪動棒向泥土倉注水，使“泥餅”在離心力的作用下脫落,。

（2）在使開挖面保持穩(wěn)定的前提下,，可人工進入泥土倉清除“泥餅”。

（3）掘進時增加泡沫劑的注入量,，改善土體的和易性,，預防粘土結(jié)塊。

（4）在盾構(gòu)機設(shè)計時,，應(yīng)在泥土倉隔板上增加空心攪動棒,，以加大攪拌渣土強度和范圍,，并通過空心攪動棒注水,，用于清洗刀盤和泥土倉。

2.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,。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(guān)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,。

3.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(yīng)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(shè)定值,、推進速度和注漿量等施工參數(shù)及時地進行調(diào)整。

4.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(yīng)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。

5.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：

當遇此情況時,，立即關(guān)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(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。

6.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(guān)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(guān)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）若泥土倉土壓上升幅度很大，為防止地表面隆起,，啟動皮帶輸送機和螺旋輸送機,，打開螺旋輸送機出土閘門，低速運轉(zhuǎn)螺旋輸送機，慢慢地出土,，直至泥土倉土壓降至正常值為止,；若泥土倉土壓上升幅度較小，不會引起地表面隆起,，故不需要降低泥土倉土壓,。

（3）檢查泡沫系統(tǒng)空氣進氣閥，查明進氣閥閥芯被卡住的具體原因,，修理或更換進氣閥,，使進氣閥能正常打開和關(guān)閉。

因此,，要求操作人員在盾構(gòu)機停止往前推進后,，除正常檢查維修盾構(gòu)機外，一般不要離開操作室,，以保證盾構(gòu)機在出現(xiàn)異常情況時,，能及時發(fā)現(xiàn)，并采取措施,。

7.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)果在螺旋輸送機出料口形成大土堆,。

處理方法：

當形成大土堆后，螺旋輸送機應(yīng)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(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時，應(yīng)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,。

總之，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。

來源：網(wǎng)絡(luò)

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