工程師指具有從事工程系統操作、設計、管理，評估能力的人員。工程師的稱謂，通常只用于在工程學其中一個范疇持有專業性學位或相等工作經驗的人士。本文選自國家級期刊《農業機械》中的一篇關于機械的中級職稱論文范文：對于泥水平衡盾構機盾尾滲漏原因及措施分析。

　　摘要：在地鐵隧道盾構法施工中,泥水平衡盾構機盾尾滲漏就會給盾構掘進施工帶來不便,本文從從管片、注漿、密封、水壓等方面分析泥水平衡盾構機盾尾滲漏原因并總結相應的施工控制措，所得的結論對于我國的隧道防水堵漏施工具有一定借鑒意義。

　　關鍵詞：隧道施工,泥水平衡盾構機,盾尾滲漏

　　前言：20世紀90年代,日本東京灣海底隧道采用8臺φ14.14m泥水加壓式盾構掘進施工,并實現海底盾構對接,大阪三連體泥水加壓式盾構完成地鐵車站施工,代表著當今國際泥水加壓平衡盾構施工技術的最先進水平。1996年,上海采用φ11.22m泥水加壓盾構,成功穿越7m淺覆土河床和412m超淺覆土軟土地層,提前完成延安東路南線水底公路隧道施工,標志著中國泥水盾構隧道施工技術接近到國際先進水平。正在建設中的上中路越江隧道和“滬—崇—蘇”交通干線工程中的隧道工程,武漢跨越長江隧道工程均采用大直徑的泥水平衡盾構雙線并行推進施工。可以預計,我國在未來的軟土隧道建設中將越來越多的采用泥水平衡盾構施工技術。當前，在地鐵隧道盾構法施工中,往往出現泥水平衡盾構機盾尾滲漏，給盾構掘進施工帶來不便,下邊就重點介紹泥水平衡盾構機盾尾滲漏出現的原因及應對措施。

　　一、管片破損

　　原因：

　　1、拼裝前運輸或堆放過程發生破損。

　　2、拼裝完成后，脫出盾尾時發生破損，這種破損大多是由于盾構機姿態不佳或推力不均，導致局部受力破損

　　措施：

　　1、做好拼裝前的檢查，有破損的管片不允許下井。對于止水條位置破損的，應該報廢處理。

　　2、做好掘進參數的管理

　　二、裂縫

　　原因：

　　1、管片生產過程發生裂縫。

　　2、管片模具精度偏差，引起管片環面不平整，千斤頂推力過大，引起新裝的管片與隧道掘進反方向的縱向出現裂紋，常常出現于拼裝的倒數第二環K塊對應的位置。

　　3、管片配筋不合理。由于盾構機姿態差，盾尾間隙非常小，管片與盾尾剛性接觸造成。

　　措施：

　　1、管片生產過程調整好配合比，通過試驗針對性地選擇砼配合比使其與氣候條件、鋼模和施工工藝參數有機結合，優化施工工藝; 2、蒸養時特別注意蒸養溫度的調節，冬季生產特別注意入池溫差控制。

　　3、提高管片尺寸精度，同時采取有彈性襯墊減緩管片環面不平所產生的應力集中問題。

　　4、提高管片主筋的鋼度和配筋率 。

　　5、對有裂紋的管片，必須采取化學灌漿封堵裂紋，防止地下水長期作用造成管片鋼筋生銹，管片混凝土膨脹破壞。

　　6、掘進姿態控制和推力控制。

　　三、管片錯臺

　　管片錯臺是拼裝好的管片同一環各片，或者是管片與管片之間的內弧面不平整。管片的錯臺，一般是由于受力不均勻造成的，當某點的集中荷載超過了設計極限后，必然會導致管片的相對位移。

　　原因：

　　1、管片選型不當，管片拼裝的中心與盾構機中心不同心，管片與盾尾相碰，為了安裝管片，人為將管片徑向偏移，造成錯臺。

　　2、管片安裝時，在盾尾殘留的渣土未清理干凈，尤其是底部，有時是盾尾漏泥沙，清理困難，在此位置的某片管片很難就位，甚至螺栓難以插入，造成錯臺。由于采用人工操作機械安裝，安裝時不按照規范要求，未調整好管片內環面平整度，引起錯臺。管片安裝完畢后，未采用保圓裝置，以及管片螺栓未按照要求復緊造成錯臺。

　　3、注漿壓力過大引起的錯臺。在施工過程中，管片與圍巖之間的環形間隙采用同步雙液注漿模式充填快凝漿。當掘進軟弱地層和急轉彎段時，增加管片補充雙液背填注漿。在左線掘進過程中，前期一直在軟弱地層中掘進，當地層發生變發后，注漿未及時調整，仍然采用兩套注漿系統，曾發生將管片注漿置于頂部時，由于操作人員缺乏經驗，一味注重注漿量，提高注漿流量，注漿壓力甚至達到0.7Mp。引起頂部注漿位置管片發生錯臺。

　　4、盾構機姿態控制不當，或者由于其它原因姿態不利控制時候，引起盾構機姿態大幅度調整。管片脫離管片時，受到盾構機殼體的擠壓力而造成管片錯臺。有時錯臺甚至會延續多環。

　　措施：

　　1、優化線路曲線設計，盡量避免小直徑的曲線段。根據設計線路確定管片，對于曲線半徑較小的，可以采用較小寬度的管片。

　　2、合理配置各種類型的管片，轉彎管片的比例必需達到實際施工的需求，嚴格控制管片螺栓的質量。

　　3、在施工過程中，依據實際施工情況，根據不同類型的管片設計參數，選擇合理類型的管片，保證管片軸心與盾構機軸心一致.施工時主要以千斤頂形程差，和盾尾間隙等為依據。

　　4、安裝管片時，必須嚴格執行操作規范。

　　5、嚴格注漿管理，根據不同地層，調整不同的注漿方式，控制注漿壓力。

　　6、不應對盾構機姿態過急的調整。

　　7、有效防止管片上浮等。

　　四、注漿方面

　　原因：

　　1、泥水盾構機在掘進過程中，壁后注漿質量差、充填不密實，不能使圍巖和襯砌整體協調受力，造成受力不均，局部變形過大，首道防水層失去作用而引起滲漏水。

　　2、注漿量不足容易引起隧道后期產生較大沉降變形而滲漏。

　　措施：

　　1、盾構隧道的分段根據隧道滲漏水分布情況，將隧道每10環劃為一段，采用“蛙跳式”間段分割注漿。

　　2、注漿孔的布置。盡量選擇靠近拱頂的注漿孔進行壓漿。隧道中的注漿分為同步注漿與二次注漿，通過這兩種注漿方法對隧道建筑空隙進行填充。

　　3、注漿結束標準。如果注漿過早開始，會造成盾構機在推進時發生盾尾漏漿。在隧道注漿防水中的漿液大多選用雙液漿，其注漿壓力與隧道埋深有關。如發現壓力過高可調整注漿流量來控制壓力，同時觀察主要滲漏點的滲漏交換情況，調整注漿位置。

　　4、注漿材料與注漿配比。采用新生產的普通32.5R水泥、35Be--40Be的水玻璃，膨潤土，穩定劑;其配比由試驗確定.

　　五、密封方面

　　原因：

　　1、密封刷質量差，密封刷彈簧鋼板強度較低，無法經受曲線段的壓力盾構機經過曲線段時，盾尾密封刷所受的壓力和摩擦力增大，磨損加快。

　　2、管片對密封刷的擠壓和摩擦，使密封刷彈簧鋼板被壓碎或磨損，密封鋼絲失去保護，在摩擦力的作用下很快被拉斷，甚至鉚釘也被拉脫，密封效果被破壞。

　　措施：

　　盾尾一般采用鋼絲刷密封裝置，常采用3到4道鋼絲刷密封。在大于0.6mpa水壓下施工時采用4道鋼絲刷密封，每道盾尾密封之間能根據掘進速度自動注入密封油脂來提高止水性能。為了對付盾尾密封可能發生大量漏水的險情，日本生產的盾構機一般在第3道與第4道鋼絲刷密封之間安裝緊急止水裝置。油脂室位于第1、2道唇形密封之間，通過周邊分布的若干個孔道添加油脂，并且通過定位裝置在環形空間中呈均勻分布，使油脂室內始終保持恒定的油脂配送壓力。每一供給線路均通過一個獨立的油脂分配閥提供恒定的供給量。潤滑油室位于第2、3道唇形密封之間，潤滑油通過周邊分布的若干個孔道進行添加，并在環形空間內通過定位裝置呈均勻分布。泄漏室位于第3、4道唇形密封之間，通過沿周邊分布的若干個檢查孔道連接隧道的常壓空間，從而對泄漏情況進行監視。為避免雜質侵入主軸承的前部密封，防止密封件和軸承座圈磨損，除正常的油脂潤滑外，還采用HBW密封脂。刀盤前部的迷宮環提供密封脂，通過油脂泵將油脂從油脂桶直接泵送到潤滑點.

　　六、水壓方面

　　原因：由于在環流系統操作時開挖面的泥水壓力設定值過高，或切削下來的巖塊堵塞排泥管道口或泥水艙，都有可能導致泥水艙內泥水壓力過高，超過盾尾刷的抗壓能力，瞬間擊穿盾尾刷而造成漏漿。

　　措施：

　　1、在泥水加壓式盾構工法中，切口水壓設定通常應與作用在開挖面上的土壓保持平衡。

　　2、動工前應在隧道線路上的多個地點進行土質和地下水調查，決定每個地點的設定切口水壓。

　　3、在管道發生堵塞時，若開挖面水壓高于上限值則應立即暫停掘進，通過旁路調節使壓力從溢流閥卸掉，開挖面水壓恢復正常后溢流閥自動關閉，再把泥水送進土倉進行逆洗清通管路，或通過檢查,判斷具體堵塞位置后人工清除.。

　　七、盾尾油脂量不足

　　原因：

　　在盾構掘進過程中,盾尾刷與管片的摩擦消耗的油脂與掘進速度成正比,速度過快則注入盾尾的密封油脂在單位時間內不能滿足其消耗量,若不及時調整油脂泵注脂率,則盾尾刷內的油脂量和注入油脂的壓力不能及時密封盾尾,勢必造成尾刷的密封效果減弱,形成盾尾滲漏。

　　措施：

　　1、采用優質盾尾油脂。

　　2、采用正確方法補充油脂,并合理保養維護,按理論計算正常補油脂單孔約為36s,每隔5R補充一次。但考慮到管片外壁質量,管片姿態和組裝質量等問題 ,一般在2R~3R要補充一次,但發生漏漿后必須進行漏漿處局部打油脂,如背填漿液漏漿,則最好進行局部清洗;

　　3、當發生嚴重滲漏或竄漿現象時,采用盾尾全艙處理法,以確保油脂艙內有足夠的量和壓力,并清除盾尾艙內的雜物。具體做法是從內圈開始,也就是千斤頂推至1505mm處,從上往下在內圈單孔打油脂,把相鄰孔逆止閥打開至干凈油脂溢出后停機,再從溢出孔處繼續打油后把相鄰孔打開,依次環向進行一周,再將千斤頂推至1877mm處,在外圈進行上述操作。

　　結束語：

　　泥水盾構在水底或富水地段施工時，盾構隧道的防水是一項關鍵技術。泥水平衡盾構機盾尾滲漏涉及到盾構制造、管片制造、防水材料及施工狀況等諸多方面，因此施工中必須在認真分析原因后采取切實可行的措施,慎重對待,以確保工程施工的進度與質量。

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