土压平衡盾构

【学员问题】土压平衡盾构的掘进？

【解答】1. 土压平衡盾构是以切口环作为密闭土仓，由安装在切口最前端的全断面旋转刀盘切削开挖面的土体于密闭土仓内，由于盾构前进随进土量增加，使土仓内塑性土体建立一定的压力，以平衡开挖面静止土压力，稳定开挖面土体，这一过程完成了开挖面土体的支护、推进、出碴。

作业前，必须根据隧道地质条件、埋深、地表环境、盾构姿态、施工监测结果以及从上个作业班盾构姿态测量报表分析出盾构的推进趋势，通过地面变形测量数据，评定平衡土压力值设定的正确程度，进一步调整施工参数，制定当班的盾构掘进指令，并即时跟踪调整。

盾构掘进施工指令一般包括以下内容：当班每环推进时的姿态纠偏值、掘进时的土仓压力、注浆压力与每环的注浆数量、管片选型、最大掘进速度与推进油缸行程差、最大推力、最大扭矩、螺旋输送机的最大转速、扭矩等。

2. 在盾构推进时操作人员应不断观查设定土压力值、盾构的推进速度、推进油压、盾构姿态、刀盘油压、转速、螺旋机的油压、转速、进土速率以及盾构的推进油缸伸出长度偏差等是否均在优化施工参数范围内，发现有异常情况应及时调整，并做好详细记录。

设备操作按盾构设备操作规程、安全操作规程进行操作。

3. 壁后注浆应与盾构推进同步，注浆要根据盾构的轴线与隧道轴线相对差值、隧道埋深、土质渗透性能等调整注浆数量、注浆压力，通过地面变形观测予以评定注浆效果，据此调整注浆数量或位置。注浆司机应做好施工记录。

4. 盾构施工必须严格控制地层变形，使其变形量控制在允许范围内，在施工过程中及时进行监控量测，进行信息反馈，按优化的施工参数控制盾构推进速度、出土量、注浆数量、注浆压力（浆液出口处压力）、注浆时间、注浆位置，并做好记录。

5.为确保盾构与管片位置的正确性，必须经常进行人工复核测量。盾构姿态人工测量每周不少于1次，最长掘进距离不应大于150m. 管片位置人工测量每天1次，在硬岩、地下水比较发育地段、浅埋隧道地段或发现管片位移较大的地段应加大人工测量频率。根据测量结果进行管片位置与位移分析，进行信息反馈，进行掘进参数（盾构姿态、注浆参数、浆液胶凝时间等）的调整。

6.盾构操作人员必须严格执行指令，谨慎操作，对初始出现的小偏差应及时纠正，避免“蛇形”，盾构一次纠偏量不宜过大，以减少对地层的扰动。 由于特殊原因造成盾构偏离设计轴线过大，需要进行长距离纠偏时。要根据偏离的实际情况，制定纠离方案，逐步进行纠偏。

7.可根据盾构穿越地层土质状况，向土仓内添加泥浆、水、泡沫剂、聚合物等，通过刀盘的旋转来搅拌切入的土体，使其具有良好的流动性和止水性，以改良仓内土质并保持塑流状态，能使土仓内建立平衡土压力。

8.排土方式，一般为钢制斗车装运，在计划时应综合考虑隧道断面大小、运输距离、一次掘进排土量、作业循环等因素选定斗车容量与数量。排出的渣土一般呈流动性，应进行泥土固化处理，方法有：太阳晒干处理、水泥、石灰类添加剂处理和高分子添加剂处理。目的是要使泥土达到可运输状态和弃置堆放条件，减少对道路和环境的污染。

9.盾构停止掘进，应根据停顿时间长短、环境要求、地质条件做好开挖面、盾尾密封以及盾构防后退工作。 遇到盾构设备、注浆设备发生故障，施工运输故障以及地质意外变化，可能危及盾构与隧道安全时，必须暂停施工。应找出原因，排除故障后，方可继续施工。 一般盾构停止三天以上，开挖面应进行封闭、盾尾与管片间的空隙作嵌缝密封处理，并在支承环的环板与已建成的隧道管片环面之间应适当支撑，以防止盾构在停顿期间后退。当地层软弱、流动性较大，盾构中途停顿须及时采取防止泥土流失的措施。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

【学员问题】土压平衡盾构掘进控制的要点有哪些?

【解答】推进过程中依靠开挖面切削面板的临时挡土效果、充满于密封仓内的切削土土压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保持开挖面的稳定状态。

土压平衡系列盾构推进施工时，采用控制螺旋排土机转速和其出土量大小的方法来控制土仓内的平衡压力值。土压平衡盾构切口平衡压力值大小与盾构的埋深、土层中土的重度、土层中的内摩擦角有关。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

【学员问题】土压平衡盾构正面平衡压力的过量波动怎么办？

【解答】预防措施

（1）正确设定盾构推进的施工参数，是推进速度与螺旋机转速相匹配

（2）当土压强度高，螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适当加注水或者泡沫等润滑剂，提高出土的效率。当土体很软时，排土很快影响正面土压的建立，适当的关小螺旋机的闸门，保证平衡土压的建立

（3）管片拼装作业时，要正确伸缩千斤顶，严格控制油压和伸出千斤顶的数量，确保拼装时盾构机不后退。

（4）正确设定平衡土压值以及控制系统的参数。

（5）加强设备维修保养，保证设备完好率，确保千斤顶没有漏泄现象

治理方法

（1）相切削面诸如泡沫、水、膨润土等物资，保证切削进入土仓内土体的性能，提高螺旋机的排土能力稳定正面土压力

（2）维修好设备，减少液压系统的泄

（3）对控制系统的参数重新进行设定，满足使用要求。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。