一鍵下載20套盾構(gòu)施工資料合集(2021匯總)3

地鐵泥水盾構(gòu)糊刀情況分析與對策目錄情況簡介工程概況掘進受阻情況掘進困難原因分析曾經(jīng)嘗試過的應(yīng)對措施處理效果類似工程施工建議情況簡介今年4月底，xx軌道交通三號線7標，宗關(guān)站～漢陽中間風(fēng)井區(qū)間，從第448環(huán)開始，S508開始進入含有強風(fēng)化泥巖的地層，掌子面為上軟下硬地層（上：粉細砂層、下：強風(fēng)化泥巖地層）。掘進過程中泥漿門和氣倉底部積渣嚴重、刀盤糊刀嚴重，出渣不暢，導(dǎo)致土倉壓力和扭矩偏大（2800～3700kNm，額定扭矩4346kNm）、液位上升快、速度5mm/min以下，平均一個班1環(huán)、5～6小時/環(huán),整體進度嚴重滯后。到8月16號，累計掘進只有549環(huán)，掘進極其困難。工程概況1---工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

xx軌道交通三號線7標宗關(guān)站～漢陽中間風(fēng)井區(qū)間（左線1162米，其中包含959米盾構(gòu)掘進段和203米盾構(gòu)空推段；右線1163米，其中包括979米盾構(gòu)掘進段和184米盾構(gòu)空推段）。線路的最小轉(zhuǎn)彎半徑R=350m、最大縱坡28‰、最大埋深37.2m、最高水土壓力5Bar，隧道最小轉(zhuǎn)彎半徑350m。1～429環(huán)為粉細砂、粉質(zhì)粘土等軟土地層；430～500環(huán)為“上軟下硬”地層（上：粉細砂、軟土，中下：強風(fēng)化泥巖）；501環(huán)至貫通為全斷面泥巖地層（泥巖向泥質(zhì)砂巖過渡）。根據(jù)詳勘、補勘資料揭示，中風(fēng)化泥巖強度最高24.5MPa，平均強度6.4MPa。工程概況2---盾構(gòu)概況宗關(guān)站～漢陽中間風(fēng)井區(qū)間右線掘進使用S508泥水盾構(gòu)機，刀盤開挖直徑為Φ6520mm，新制刀盤，最大推進速度62mm/min，最大推力40000kN，液壓馬達驅(qū)動，額定扭矩4346kNm,脫困扭矩5215kN.m，刀盤驅(qū)動功率2×315kW,刀盤轉(zhuǎn)速0～2.56rpm，最大進漿能力800m3/h、最大排漿能力900m3/h。刀盤結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)掘進受阻情況始發(fā)開始后，掘進一直非常順利，但從2015年4月底、開累448環(huán)、S508開始進入含有強風(fēng)化泥巖的地層后，出現(xiàn)了泥漿門和氣倉底部積渣現(xiàn)場嚴重、糊刀盤、出渣不暢等問題，土倉壓力和扭矩偏大（2800～3700kNm，額定扭矩4346kNm）、液位上升快、速度只有5mm/min到10mm/min，平均一個班1環(huán)、5～6小時/環(huán),整體進度嚴重滯后。直到現(xiàn)在，已經(jīng)過去三個多月了，仍然是掘進困難，艱難掘進100環(huán)左右，基本上是一天一環(huán)的節(jié)奏。掘進進困困難難原原因因分分析析1---水水文文地地質(zhì)質(zhì)原原因因強風(fēng)風(fēng)化化泥泥巖巖具具有有富富含含粘粘土土礦礦物物顆顆粒粒、、遇遇水水軟軟化化的的特特點點，，將將右右線線盾盾構(gòu)構(gòu)分分離離出出的的中中風(fēng)風(fēng)化化泥泥巖巖土土樣樣委委托托設(shè)設(shè)計計單單位位進進行行土土樣樣顆顆粒粒分分析析及及化化學(xué)學(xué)分分析析結(jié)結(jié)果果如如下下。。分析析報報告告指指出出，，右右線線盾盾構(gòu)構(gòu)分分離離出出的的中中風(fēng)風(fēng)化化泥泥巖巖土土樣樣含含有有的的蒙蒙脫脫土土，，是是一一種種典典型型的的粘粘土土礦礦物物，，它它具具有有強強大大的的離離子子交交換換能能力力和和親親水水性性，，具具有有優(yōu)優(yōu)異異的的吸吸水水膨膨脹脹能能力力和和吸吸附附能能力力。。這這種種粘粘土土礦礦物物遇遇水水膨膨脹脹，，且且非非常常粘粘稠稠，，極極易易團團聚聚抱抱團團。。正因因為為如如此此，，再再加加上上泥泥巖巖受受到到刀刀盤盤擠擠壓壓，，這這些些泥泥團團更更容容易易粘粘附附在在刀刀盤盤中中心心、、輻輻條條開開口口、、滾滾刀刀刀刀箱箱、、刀刀盤盤面面板板及及土土倉倉壁壁等等，，掘掘進進時時這這些些位位置置很很容容易易堵堵塞塞，，從從而而造造成成切切削削效效率率下下降降、、循循環(huán)環(huán)不不暢暢、、堵堵倉倉及及掘掘進進速速度度下下降降等等異異常?，F(xiàn)現(xiàn)象象?！，F(xiàn)場，，我們們把出出來的的粘土土團，，放進進一個個桶里里，然然后把把分散散劑倒倒進去去，淹淹沒泥泥團24小小時，，粘土土團幾幾乎沒沒有任任何變變化。。剛進入入含有有泥巖巖地層層后，，S508位于于漢江江中間間江底底位置置，開開挖面面位于于中風(fēng)風(fēng)化泥泥巖層層、強強風(fēng)化化泥巖巖、粉粉細砂砂層上上軟下下硬地地層，，覆土土埋深深14.6m，，漢江江水下下埋深深24.8m，，氣墊墊倉氣氣壓已已設(shè)置置達3.2bar，，較高高的壓壓力也也導(dǎo)致致掘進進阻力力、扭扭矩相相對也也較大大。掘進困困難原原因分分析2---盾盾構(gòu)設(shè)設(shè)備原原因S508原原有泥泥水沖沖刷系系統(tǒng)自自下而而上設(shè)設(shè)計為為：V17、V18兩路路沖洗洗底部部泥漿漿門兩兩側(cè)；；V32一一路排排漿；；V5一路路沖洗洗底部部排漿漿口格格柵；；V3、V4兩兩路沖沖洗底底部碎碎石機機前部部左右右側(cè)；；V1一路路沖洗洗土倉倉刀盤盤中心心；V11、V12兩路路沖洗洗土倉倉上部部刀盤盤兩側(cè)側(cè)。448環(huán)之之前，，泥水水盾構(gòu)構(gòu)掘進進地層層以粉粉細砂砂為主主，因因粉細細砂沒沒有粘粘性，，渣土土不易易堆積積堵塞塞，氣氣墊倉倉及刀刀盤倉倉內(nèi)的的沖刷刷系統(tǒng)統(tǒng)在始始發(fā)前前沒有有進行行改造造，保保持原原有設(shè)設(shè)計。。在粉粉細砂砂地層層掘進進過程程中，，很少少出現(xiàn)現(xiàn)過堵堵倉、、堵管管或出出渣不不暢等等不良良現(xiàn)象象。但但在泥泥巖地地層掘掘進過過程中中，經(jīng)經(jīng)常出出現(xiàn)堵堵倉、、出渣渣不暢暢及扭扭矩過過大等等不良良現(xiàn)象象，說說明原原有的的泥水水沖刷刷系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計計在泥泥巖地地層中中的沖沖刷能能力不不足。。掘進困困難原原因分分析3---泥泥水分分離原原因泥水分分離系系統(tǒng)采采用““篩分分--旋流流--沉淀淀--離心心—壓壓濾””五級級泥水水分離離模式式（見見下圖圖），，一臺臺壓濾濾機和和一臺臺離心心機配配合使使用，，解決決廢漿漿的處處理問問題。。在泥巖巖地層層掘進進時比比重上上升很很快，，1.05的進進漿比比重在在掘進進一兩兩環(huán)后后很快快升至至1.1以以上，，造成成掘進進效率率明顯顯下降降，根根據(jù)使使用經(jīng)經(jīng)驗，，對于于20μm及其其以下下的細細小顆顆粒，，靠泥泥水分分離設(shè)設(shè)備是是基本本分離離不出出來的的，只只能采采用加加大棄棄漿的的辦法法解決決，但但由于于始發(fā)發(fā)車站站位于于市區(qū)區(qū)中心心、場場地狹狹小且且沒有有隨時時棄漿漿條件件，而而壓濾濾機和和離心心機的的能力力也有有限，，加大大投入入又不不現(xiàn)實實，最最終造造成泥泥漿質(zhì)質(zhì)量無無法保保證。。掘進困困難原原因分分析4---掘掘進操操作原原因在粉細細砂地地層掘掘進時時,砂砂層顆顆粒沒沒有粘粘性、、不容容易結(jié)結(jié)團堆堆積，，環(huán)流流流量量一般般要求求較高高，倉倉內(nèi)刀刀盤扭扭矩較較小，，推進進速度度可以以很快快，達達到50mm/min以以上,碎碎石機機一般般不用用、偶偶爾開開啟。。在泥巖巖地層層掘進進時，，由于于粘性性顆粒粒容易易結(jié)團團粘附附在泥泥漿門門、刀刀盤及及氣倉倉出渣渣口位位置，，造成成循環(huán)環(huán)不暢暢（環(huán)環(huán)流流流量較較?。?、刀刀盤扭扭矩過過大（（達額額定扭扭矩80%以上上，大大家可可以想想想這這是什什么意意思以以及什什么后后果，，這個個額定定和我我們平平常說說的額額定不不是一一回事事。8月10日日，兩兩個刀刀盤泵泵卡死死，損損壞就就是后后果?。。。。。?，，推進進速度度較慢慢，碎碎石機機需經(jīng)經(jīng)常開開啟以以加強強氣倉倉底部部泥漿漿的攪攪拌作作用。。另外，，S508泥水水盾構(gòu)構(gòu)在之之前的的xx越江項項目掘掘進主主要是是以粉粉細砂砂地層層為主主，盾盾構(gòu)主主司機機在此此地層層掘進進經(jīng)驗驗豐富富，在在泥巖巖地層層的掘掘進經(jīng)經(jīng)驗較較欠缺缺。曾經(jīng)嘗嘗試過過的應(yīng)應(yīng)對措措施1---帶帶壓進進倉清清理泥泥餅曾經(jīng)嘗嘗試過過的應(yīng)應(yīng)對措措施1---帶帶壓進進倉清清理泥泥餅2015年年5月月13日，，在第第464環(huán)環(huán)位置置，進進倉檢檢查發(fā)發(fā)現(xiàn)糊糊刀嚴嚴重，，立即即組織織人員員對刀刀具、、刀盤盤進行行帶壓壓清洗洗（見見下圖圖），，氣倉倉壓力力設(shè)置置為3.4bar。。至5月25日日累計計12天共共計進進倉43倉倉，刀刀盤輻輻條間間結(jié)餅餅基本本清理理完成成。曾經(jīng)嘗嘗試過過的應(yīng)應(yīng)對措措施2---改改良泥泥漿、、使用用外加加劑在466～～467環(huán)環(huán)，往刀盤盤倉注入過過不同的分分散劑和泡泡沫劑并浸浸泡24小小時，目的的是降低渣渣土粘性，，潤滑刀盤盤，減輕刀刀盤粘結(jié)。。泥水倉內(nèi)內(nèi)注入分散散劑并浸泡泡24小時時后開始掘掘進。xx理工大學(xué)對對右線盾構(gòu)構(gòu)泥巖巖性性進行了化化學(xué)分析，，我們根據(jù)據(jù)分析結(jié)果果調(diào)配了右右線盾構(gòu)泥泥巖掘進的的分散劑和和泡沫劑配配比，分散散劑1.2T，泡沫沫劑0.2T,并浸浸泡12小小時。曾經(jīng)嘗試過過的應(yīng)對措措施3---組織專專家咨詢會會專家組提出出了以下專專家意見：：（1）泥巖巖段施工過過程中泥漿漿密度控制制<1.05g/cm3。（2）加強強刀盤的背背部和中心心部位的沖沖刷：對沖沖洗系統(tǒng)進進行改造，，利用泥水水倉壁上的的預(yù)留孔，，增加沖洗洗管路，安安裝增壓泵泵，保證噴噴口流速>13m/s，確保保新增沖刷刷點能夠沖沖刷刀盤，，減輕結(jié)餅餅。（3）優(yōu)化化施工參數(shù)數(shù)：控制掘掘進速度<20mm/min，盡可能能提高刀盤盤轉(zhuǎn)速，減減輕切削土土體粘附刀刀盤。（4）掘進進過程中，，保證泥水水倉環(huán)流最最大流量1000m3/h掘掘進。（5）進行行市場調(diào)查查，結(jié)合土土體的化學(xué)學(xué)分析報告告優(yōu)選分散散劑，改良良泥漿，減減輕泥巖的的粘附力。。（6）檢查查邊滾刀的的磨損情況況，必要時時進行更換換。曾經(jīng)嘗試過過的應(yīng)對措措施4---泥漿比比重控制為嚴格控制制并解決進進漿比重上上升過快的的問題，泥泥巖段施工工過程中泥泥漿比重控控制<1.05、粘粘度20s左右，在在掘進過程程中泥漿指指標超標，，果斷停機機棄漿，以以增強泥水水倉內(nèi)泥漿漿對刀盤的的沖刷力度度，減輕結(jié)結(jié)餅，做到到順暢排漿漿。曾經(jīng)嘗試過過的應(yīng)對措措施5---泥水循循環(huán)管路改改造加強刀盤的的背部和中中心部位的的沖刷：對對沖洗系統(tǒng)統(tǒng)進行改造造，利用泥泥水倉壁上上的預(yù)留孔孔，增加沖沖洗管路，，安裝增壓壓泵，保證證噴口流速速>13m/s，確確保新增沖沖刷點能夠夠沖刷刀盤盤，減輕結(jié)結(jié)餅。（1）安裝裝增壓泵5月30日日～6月5日進行了了設(shè)備管路路改造，加加裝了45kW沖刷刷增加泵，，建立出漿漿口至中心心沖洗口的的循環(huán)聯(lián)系系，加裝小小型加壓循循環(huán)泵，從從而增加倉倉內(nèi)循環(huán)壓壓力差，加加大對刀盤盤沖洗力度度。（2）中心心沖洗管路路改造圖中黃色管管路為新增增改造管路路，改造后后，沖洗管管路延伸至至刀盤，且且管路出口口采用縮口口，提高沖沖洗壓力，，增強刀盤盤中心位置置的沖洗效效果。（3）利用用泥水倉壁壁上的預(yù)留留孔，增加加沖洗管路路。土艙隔板氣艙隔板拆除位置抱箍球閥將上圖所示示拆除位置置的螺栓拆拆除，并將將上圖所示示抱箍拆除除后，將中中間的管路路拆除。然然后將上圖圖所示球閥閥打開，將將準備好的的噴頭從球球閥后部按按照下圖所所示方式插插入球閥端端管路內(nèi)。。加工后的的管路與球球閥連接，，兩端接好好。其他3根管路的的改造同樣樣按照上述述方案操作作，4個噴噴頭噴嘴的的朝向不同同，確保覆覆蓋刀盤半半徑內(nèi)所有有位置。土艙隔板新增噴頭加工后的管路4個噴頭噴噴嘴的朝向向不同，水水平角度分分別為30°、40°、50°，確保保覆蓋刀盤盤半徑內(nèi)所所有位置。。改造后對刀刀盤的沖洗洗范圍曾經(jīng)嘗試過過的應(yīng)對措措施6---掘進操操作要求（1）掘進進速度低于于4mm/min，，立刻停止止掘進，進進行浸泡、、旋轉(zhuǎn)刀盤盤，緩慢恢恢復(fù)掘進；；當倉內(nèi)積積渣較嚴重重時,可嘗嘗試采用倉倉內(nèi)憋壓后后猛抽的方方式盡量多多地排渣。。（2）泥水水循環(huán)流量量保持至少少700m3/h以以上；（3）新增增沖洗管路路在掘進過過程確保一一直使用。。曾經(jīng)嘗試過過的應(yīng)對措措施7---嘗試““半倉”掘掘進模式進入全斷面面泥巖地層層后，及時時跟進管片片二次注雙雙液漿，在在保證盾構(gòu)構(gòu)頂部地層層穩(wěn)定情況況下，可嘗嘗試采用半半敞開式掘掘進模式（（見下圖所所示），可可有效降低低刀盤扭矩矩和結(jié)餅。。處理效果1---帶帶壓進倉清清理泥餅環(huán)數(shù)掘進進尺（mm）掘進速度(mm/min)扭矩(MNm)推力(kN)刀盤轉(zhuǎn)速(rpm)土倉中部壓力(bar)465環(huán)300272.27182511.33.14600282.76195491.33.15900272.81194961.33.24120052.74192721.33.34150052.96190741.33.45466環(huán)30042.87238541.33.0560032.94244071.33.0490063.64236481.33.14120073.37236131.33.12150053.44234461.33.13467環(huán)30063.17218891.33.2860073.66250011.283.3890073.65248581.283.45120064.36240671.273.27150073.75258471.283.34第一次帶壓壓沖洗結(jié)束束后，僅順順利掘進1環(huán)，掘進進速度即明明顯降低，，扭矩增大大，恢復(fù)到到進倉前狀狀況。再次次進倉后觀觀察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)再次嚴重重結(jié)餅糊刀刀盤。處理效果2---改改良泥漿、、使用外加加劑每次掘進前前300mm可維持持速度10mm/min、扭扭矩2900kNm，但之后后速度下降降至3～5mm/min，扭扭矩明顯增增大至3200～3500kNm。后后續(xù)亦采取取過白天掘掘進、夜班班停機注分分散劑泡刀刀盤的模式式，效果無無明顯改觀觀，同時分分離設(shè)備溢溢漿嚴重。。處理效果3---泥泥漿比重控控制盡管盡量降降低泥漿比比重，以接接近清水的的狀態(tài)進行行掘進，但但效果并不不好，且對對帶壓進倉倉工作產(chǎn)生生了不利影影響。注入入高分子漿漿液后，泥泥膜質(zhì)量難難以保證，，連通后江江面冒泡，，無法進倉倉。后又提提高泥漿比比重，勉強強掘進2環(huán)環(huán)后，漏氣氣量減小，，才具備帶帶壓進倉作作業(yè)條件。。處理效果4---泥泥水循環(huán)管管路改造環(huán)數(shù)掘進進尺（mm）掘進速度(mm/min)扭矩(MNm)推力(kN)刀盤轉(zhuǎn)速(rpm)土倉中部壓力(bar)468環(huán)50082.33196951.302.711000123.47237032.81150043.34232232.91469環(huán)50052.89243502.65100033.47245772.70150053.45242662.77470環(huán)50082.43207593.45100072.87213003.52150062.60205253.61471環(huán)50073.09235813.52100083.25228053.77150043.97253893.78472環(huán)50063.60237083.39100093.08246053.36150033.12231293.32473環(huán)50032.76239643.50100043.01236503.23150062.91234493.25474環(huán)50043.15221103.25100033.56215193.30150053.01252633.45475環(huán)50063.40221403.06100072.80234663.05150063.16194573.24在隨后的468～475環(huán)掘掘進中，新新增沖洗管管路在掘進進過程確保保一直使用用，效果不不是很明顯顯處理效果5---掘掘進操作采取以上措措施后，S508掘掘進狀態(tài)仍仍不理想，，掘進速度度在3～5mm/min左右右，后降低低至1～3mm/min。停停機進行泥泥水循環(huán)8小時左右右重新恢復(fù)復(fù)掘進，前前100mm能達到到10mm/min，后迅速速又下降至至3～5mm/min，最終終穩(wěn)定在1～3mm/min處理效果6---嘗嘗試“半倉倉”掘進模模式7月19日日，帶壓進進倉維修液液位傳感器器和液位開開關(guān)，清理理泥漿門，，為常壓開開倉做準備備；7月23日實現(xiàn)現(xiàn)全斷面泥泥巖常壓開開倉，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)土倉全部部堵滿，開開始常壓清清理土倉，，7月24日至25日繼續(xù)常常壓進倉清清理泥餅；；7月25日夜班恢恢復(fù)掘進，，并嘗試采采用“半倉倉”模式，，速度可增增至15～～20mm/min左右；7月26日日全斷面中中風(fēng)化泥巖巖有掉塊現(xiàn)現(xiàn)象，有較較大巖塊堵堵塞在泥漿漿門外，導(dǎo)導(dǎo)致無法排排漿，最后后帶壓進倉倉打撈巖塊塊，隨后仍仍采取“全全泥水”模模式進行掘掘進，以避避免全斷面面中風(fēng)化泥泥巖發(fā)生局局部巖塊脫脫落現(xiàn)象，，造成泥漿漿門位置堵堵塞。類似工程施施工建議1---盾盾構(gòu)設(shè)計1.實踐說說明，如果果刀盤背部部開口、扭扭腿等位置置設(shè)計盡量量圓滑，則則非常有利利于渣土流流動；刀盤盤背面開口口向內(nèi)傾斜斜，比起開開口處為直直角的更利利于導(dǎo)入切切削下來的的粘性巖土土。2.在泥巖巖地層中，，盡量避免免選用滾刀刀，可采用用大尺寸的的齒刀。3.增加各各類切削刀刀具的高度度差，為開開挖面上破破除下來的的碴土留出出足夠的出出碴和導(dǎo)碴碴空間，有有效減少碴碴土在刀盤盤滯留的時時間。4.在盾構(gòu)構(gòu)土倉中部部適當增加加布設(shè)攪拌拌棒，可以以增加渣土土流動性。。5.單獨獨在土倉中中心布置強強大的沖刷刷系統(tǒng)。6.加強刀刀盤沖刷系系統(tǒng)設(shè)計，，增加刀盤盤沖刷軌跡跡和力度；；刀盤沖刷刷泵功能要要強，進漿漿口要足夠夠大，沖刷刷口距刀盤盤背面盡量量近。7.碎石機機油缸、油油管及潤滑滑脂管都處處于氣倉底底部泥水中中，在如此此惡劣的環(huán)環(huán)境中很容容易發(fā)生磨磨損和斷裂裂，采用質(zhì)質(zhì)量可靠的的碎石機油油缸、加強強碎石機油油管的防護護、適當降降低工作壓壓力及開合合頻率，可可有效降低低故障率；；類似工程施施工建議2---掘掘進操作1.在泥巖巖地層中，，采用較高高的刀盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來降低低貫入度，，經(jīng)常切換換刀盤轉(zhuǎn)向向，以減小小大塊粘土土產(chǎn)生的數(shù)數(shù)量；經(jīng)常常開啟碎石石機，以加加強氣墊倉倉底部泥漿漿的攪拌作作用；2.以較大大的泥水倉倉環(huán)流流量量掘進；3.在泥巖巖地層掘進進中，應(yīng)重重點加強倉倉內(nèi)泥水循循環(huán)，待倉倉內(nèi)渣土排排干凈后