长距离硬岩中复合式土压平衡盾构机的掘进技术刍议

张磊

摘要：随着社会的发展与时代进步，我国对于各类地质施工均有着更为严密的关注，地铁等建筑的盾构机施工具有影响小速度快的特点，因此施工过程中常常会出现长距离硬岩复合式土压平衡盾构机掘进技术的应用已成为学界热点话题。基于此，本文简单分析盾构机掘进技术应用分析，深入探讨长距离硬岩土压平衡盾构机应用优化措施，以供参考。

关键词；长距离硬岩；复合式土压；平衡盾构机

前言：目前我国各类地质施工均受到了前所未有的关注，而地铁本身作为一类基础的民生保障设施，为确保施工安全，减少施工影响，加快施工速度，故采用各类平衡盾构机进行掘进已成为时代发展下的一项必然要求。而长距离硬岩中的复合式土压平衡盾构机掘进技术应用需要对盾构机的选型与刀具磨损的形式进行深入分析，进而为平衡盾构机掘进技术的应用提供有力保障。

1.盾构机掘进技术应用分析

1.1盾构机选型依据与步骤

在进行施工的过程中，对盾构机类型与能力的选择已成为施工效果的一项基础保障，在施工过程中存在着一定的影响因素，比如岩体强度与地下水含量等，此类客观条件的改变均会对设备的使用以及智能能力造成一定的影响，而为确保开发过程中的安全性与稳定性，需要明确这一过程中所面临的复杂地质条件，之后通过对各类盾构设备的合理选择，确保其可以在多种环境中得到合理的应用。并且通过小半径曲线掘进等方式来达到提高掘进效率的目标，而盾构机的使用过程中需要与其工期相互满足，采用大直径盾构机施工前需要根据现场的土质来设计断片标准与断面尺寸，之后选择开发方向，判断辅助工程施工方式，消除部分制约因素，为最终的施工效果提供保障[1]。

1.2刀具磨损形式

在使用刀具的过程中，经常会伴随着刀具磨损的情况出现，而刀具在制作完成后，刀具的表面会出现不同的凸起位置，而在使用过程中，此类凸起点会在短期内模型化。正常磨损状态中，常常会因表面形成破损带，导致出现接触面增大与压强减小等情况，这也会导致其出现磨损的可能性被进一步提高，但随着正常磨损量的提高，刀具会出现剧烈磨损等现象，甚至会因剧烈磨损而出现泵入现象，因此对刀具磨损形式进行分析选择适宜的刀具应用方式，减少刀具出现磨损的可能性，可以为土压平衡盾构机的合理应用提供保障。

2.长距离硬岩土压平衡盾构机优化措施

2.1地质勘验

在进行地铁等区域施工过程中，为确保土压平衡盾构机的合理化应用，需要对不同的地质条件与管线情况进行合理的勘验，通过施工调查与地质勘探等方式确保盾构机施工的安全性与有效性，之后的盾构机施工也需要保证在安全与高效的环境下，在进行岩土分层线勘探的过程中，需要在隧道洞身五米范围内观察其起伏变化的情况，以便在半米内借助原勘探孔分析其变化状态。借助换道等方式实现对地质环境的勘探，分析地层岩性分布的强度与断面分布情况，通过合理的施工工期调整与渣土改良，达到更换刀具这一目标，将各类辅助措施彻底深化落实，深入分析建筑物与地下管线的分布现状，通过拍摄登记等方式来对各类区域的具体位置进行核查，明确其产权单位与编制应用方式，之后结合科学的专项防护为后续施工质量与施工效果提供保障，在地质条件得到明确后，后续的施工也将更为方便与快捷[2]。

2.2盾构机刀具磨损改良

刀具磨损本身对于盾构掘进施工的效率有着极大的影响，若磨损过于严重甚至会导致出现施工故障对于施工安全性的影响极大，因此在盾构机使用过程中，需要确保盾构机本身拥有足够的推力，可以对岩层进行施工，并且达到碾压破坏的目标，刀盘结构的布局徐亚奥对开合率进行合理的设置，分期其刀盘整体的强度与耐磨性能等，通过对刀具的合理配置，来对滚刀的高度与轨迹进行调整，确保刀具的设计更具有合理性，为刀具的更换提供保障。渣土系统的改良与完善过程中，需要对聚合物系统、泡沫系统等的应用进行分析，对刀具的应用环境进行改良，通过石块润滑等方式来提高其工作的效率，并且借助超前注浆等方式来对各区域的地层条件进行加固，保证可以达到预期的施工质量标准，避免因土质条件等原因而导致施工效率降低和施工故障的产生。在对其耐磨性能等进行调整的过程中，需要确保盾体本身具有较高的强度与防水性能，通过合理的强度设计与防水性能设计来确保厂区里硬岩掘进工作可以顺利完成。

人舱设计本身具有极强的合理性，对于系统功能的更新具有重要意义，完善的压气以及进厂设备使用都需要对其具体的功能设计进行调整。管片壁本身在进行合理的注浆后，其自身性能将会更加优异，并且在二次注浆完成后，地表将不会出现明显的沉降，对于盾构机施工的安全性具有十分重要的意义。在连续开挖的过程中，盾构机的刀盘、刀具以及螺旋输送机等的耐磨性能，俊辉在螺旋输送机出碴口等位置进行隔板设置，而为确保其效果，目前主要采用双隔板来对喷涌进行抵抗，且应用效果相对较为良好，完善的土舱压力控制可以避免出现地层塌陷以及地表沉降的情况，对此需要合理的分析与设计，从而明确刮刀与齿刀的应用标准。若刀口合金出现磨损或刀具出现变形的情况，将导致边缘刮刀的磨损程度难以满足开发直径的更换要求，因此其刮刀与齿刀的状态发生改变后，均需要快速地进行调整与更换，秉持着拆一装一的原则，在进行换刀的过程中，相关人员需要严格秉持由外到内或由内到外的换刀顺序，从而为其刀具使用标准提供保障。

2.3设置掘进参数

不同区域的地质情况需要借助不同的掘进方式来保障其参数设置的合理性，从而确保在长距离硬岩掘进过程中可以不发生地面坍塌的情况，为施工的安全与高效提供保障。之后通过对数据的统计分析以及掘进工作的调整，确保自身秉持高转速与大推力的相关要求，将盾构推进的速度控制在合理与有效的条件下，目前主要将盾构机的突进速度控制在15mm/min上下浮动5mm的状态下，而刀片的转速也控制在1.55rpm/min的条件下，对扭矩也需要进行合理的调整，确保盾构机的总推力可以保持在800到1200t的状态下，在进行裂隙发育的过程中。需要对转速以及推进速度等进行调整，避免出现初速过高与推进速度过快的情况，通过较为合理的推进速度，避免盾构机的姿态纠正出现问题，将盾构机的影响效果降到最低，并且通过安全、高效等特点，为各地铁隧道施工的安全性能提供保障，实现长距离硬岩中复合式土压平衡盾构机的掘进技术的合理应用。

结语：综上所述，目前地铁等建筑施工过程中，因面临着各类地质环境，故在施工过程中常常会出现一些不可预见性的施工问题，而为确保平衡盾构机的合理使用，需要优先进行地质勘探，并对刀具进行改良，合理设置掘进参数，为土压平衡盾构机的合理使用提供充分且有力的保障。

参考文献：

[1]张瑞鑫. 土压平衡盾构机实时判别土仓内渣土堵塞的方法研究[J]. 铁道建筑技术,2022,(11):38-42.

[2]刁目国,景勇,佘磊. 复合式土压平衡盾构机在长距离硬岩中的掘进技术[J]. 云南水力发电,2022,38(09):76-79.