地铁盾构施工重难点分析及对盾构机的要求

1、地铁盾构施工重难点分析及对盾构机的要求摘要：地铁盾构法在施工的过程中，受到施工现场实际情况以及地质构造的限 制，需要施工方案根据勘测结论进行设计与完善。地铁盾构机过站技术的运用方 式影响着地铁盾构法在实际应用中的效果。降低盾构机的应用带来的安全隐患， 总结盾构机的应用及盾构法的实施将会带来的风险，对此提出专业处理措施，实 现我国地铁盾构施工技术的发展与效率的提高。关键词：地铁盾构；盾构机；重难点前言： 在城市地铁的建设以及地铁隧道的挖掘时刻影响着城市的发展，推动城市化 进程发展。城市地铁的施工建设能够有效缓解城市交通压力。但在地铁施工建设 的过程中面对着诸多难题。盾构法的应用以及盾构机的应用需

2、要按照一系列完善 的施工技术进行施工。为能够提高盾构机的使用效率，尽可能的降低盾构法的应 用带来的风险，提出一系列的方法要求。地铁盾构施工重难点分析砂卵石岩层挖掘工作与砾、漂石的处理 地铁盾构施工常常面临着施工现场地质岩层的性质限制阻碍着挖掘施工工作 的进行。在部分地区，施工现场的地质岩层常常为卵石层中颗粒直径较小，较细 的岩石物质含量较少，在挖掘过程中受到碴土的摩擦阻力较大，极大的限制了岩 层挖掘工作的进行。同时，面对此类所含颗粒直径较大的地质岩层，挖掘工作进 行的过程中，对于盾构机刀盘以及刀刃的损耗较大，对于刀盘的要求更高，需要 更大的搅拌力矩。搅拌力矩影响着建设项目的施工效果。因此，在盾

3、构机类型以 及选择的过程中应当充分考虑主驱动扭矩问题。另外，根据部分地区地铁建设施 工现场的实际勘探情况，以及现场的调查报告分析显示，盾构机能够通过地层中 的漂石，其能够充分通过的漂石含量区间在0%22%。因此，在盾构机的选择过 程中，无论是何种盾构机型号的选择，都将会面对着将大直径漂石破碎的难题。 通过运用盾构机破碎直径较大的漂石会导致盾构机刀具的磨损，更有甚者可能将 会导致盾构机刀盘的损坏1。因此，在盾构机使用的过程中以及盾构施工技术进 行前，需要充分的考虑以及计划，充分考虑盾构法对于施工现场大直径漂石的破 碎能力，以及盾构机在地铁隧道掘进过程中，对于盾构机刀具的保护。盾构施工中螺旋机的卡

4、机与磨损 在地铁挖掘工作的过程中，在砂卵石地层的挖掘工作进行时，卵石碴土不仅 仅会对盾构机的刀盘刀具产生磨损与破坏，与此同时对于施工过程中的螺旋机也 会造成一定的磨损与影响。除此之外对于土仓的影响也极为严重。由于在挖掘过 程中，由螺旋机以及刀具削损的卵石大小各异，形状不一，且削损后的卵石将会 在螺旋机内大量的堆积，在长时间的工作后，卵石极易造成螺旋机的卡机，最终 导致螺旋机不能够继续工作，顺利掘土，甚至还将会导致断轴现象的产生。此外 部分地区由于施工现场地质层中卵石地层中的直径大小较小的细颗粒含量较少， 该岩层具有较强的透水与透气性。对于盾构机土仓而言，工作压力与其他类型岩 层的开发工作相比更

5、为的困难，常常出现欠压掘进的现象，这时候有极大的可能 将会出现施工现场地面大规模沉降的现象，施工现场发生坍塌。不仅如此，长时 间的盾构机的使用，盾构机的刀盘将会对于地层的稳定性产生一定的影响，引起 超挖现象的产生。但这种情况下，同步注浆工艺又不能进行及时的补救，从而造 成内部空洞，致使沉降坍塌现象的发生。盾构施工过程中刀具的更换与透水层的喷涌 盾构机高频率的使用会极大的消耗刀具的磨损程度，对于刀具的损耗较大， 则需要及时地更换更新刀具。因此在施工过程中刀具的及时更换极为重要。但更 换刀具时需要一定的操作空间，需要将盾构机土仓内部的空间进行腾空，将内部 贮存的渣土石块进行清除，为更换刀盘提供空间

6、。但内部原有的土渣平衡会因此 遭到破坏，同时，由于地层哪的砂卵石的直径较小，地层的透气性良好，致使土 仓内部的压力难以得到控制与保障，从而产生换刀困难等一系列的难题。部分地 区的地铁施工现场地层中的含水量极为丰富，而且具有极为丰富的地下水含量。 因而施工现场的地下水位偏高，同时部分施工进行盾构法开发的区间土层类型为 强透水层。却又由于施工区域现场的实际地层构造，砂石地层中的颗粒直径较小， 不能够在自然条件下自主形成流塑状碴土，因而导致在挖掘过程中突发地下水喷 涌，从而导致土层内的颗粒物质的流失，导致盾构机土层失压等一系列的负面影 响2。因此，在盾构机的设计过程中，如何应对地下水喷涌这一现象，也

7、是地铁 盾构施工中的重难点。地铁盾构法施工技术存在的问题 现阶段地铁盾构施工技术存在着一定的漏洞与缺陷，影响着地铁盾构施工工 程的进行。（1）施工时间匆忙。较为紧凑的施工时间，将会导致施工过程中产 生大量的纰漏，致使工程施工的最终效果难以保证。（2）施工现场缺乏吊装设 备。在部分地铁工程的施工现场，由于施工环境的复杂，较为密集的建筑群以及 繁忙的道路交通，整个区域的车流量较大，交通压力较大，从而导致地铁施工现 场不具备使用吊装设备条件。（3）施工空间紧张。由于受地铁工程施工现场的 地质条件以及地层环境的影响，部分地区的地铁施工环境空间非常的狭小，并不 能够满足地铁站以及地铁线路、轨道的铺设，这

8、类施工环境将会带给车站施工极 大的难度与阻碍。盾构机的更新与设计要求3.1 盾构机刀盘设计以及刀具的的布置 对于盾构机的使用而言，盾构机刀盘的设计与应用应当结合施工现场的实际 情况，通过“以排为主，排破结合”的理念，采取面板结构设计。面板结构设计利 于对盾构机刀盘整体的控制与应用，能够确保刀盘使用的过程中，施工现场主梁 以及整个刀盘的使用都具备一定的刚度与强度。能够满足刀盘整体使用的大扭矩 与大推力的需求。另外在刀具的布置与配备上，应当结合施工的实际计划，进行 刀具的选择以及顺序的排放。足够数量的刀具能够确保施工的效率以及质量。同 时，科学的排刀顺序还能够延长刀具的使用寿命。3.2 盾构机长距

9、离挖掘耐磨性的设计 盾构机的刀盘与刀具作为率先接触挖面的先锋队，需要优先考虑刀盘以及刀 具的耐磨性，刀具的耐磨性影响着整体施工的效果以及质量。常规的刀盘选择通 常会首先选用耐磨性以及抗冲击性能较为良好的类型外，还将会考虑在设计生产 过程中，对刀盘的面板都进行过耐磨加工的刀盘，以此来提升使用的寿命，降低 使用成本。而对于刀具的选择，也同样需要刀具具备一定的耐磨性以及抗冲击性。 此外，盾构机的使用，对于盾构机内部的土仓以及螺旋机部分的耐磨性也具有较 高的要求。盾构机系统改良设计 盾构机的改良目的在于能够在地铁建设工程的施工过程中规避风险，提高效 率，能够应对一系列的意外与风险的发生。其中最为重要的

10、部分就是提升盾构机 对于碴土改良系统的更新与设计。为了确保盾构机内部碴土能够顺利排出，不影 响盾构机的使用，需要对盾构机进行膨润土系统以及泡沫系统的应用。膨润土系 统的应用能够确保盾构机在运转的过程中，能够将膨润土通过土仓以及螺旋机两 部分进行输送，从而进行碴土改良工作3。而泡沫系统的设计与应用则能够保证 盾构机防堵塞的同时，能够将泡沫同时均匀喷出，确保碴土的改良效果。 总结：现阶段我国地铁建设工程中，盾构机施工方法运用广泛，类型众多。从整体 上看，盾构施工周期较长，成本较高，难以确保地铁施工项目的高效进行。在地 铁工程施工过程中盾构法应用是具有较强的作用与优势。正因如此，更应重视盾 构法的研究，