全断面硬岩地层盾构卡机原因分析与脱困措施
2022-02-13李丰果
西部探矿工程 2022年1期
李丰果
(1.中铁隧道局集团有限公司,广东广州 511458;2.盾构及掘进技术国家重点实验室,河南郑州 450001)
GIL(气体绝缘线路,gas insulated line)电力管廊、水电站输水隧道、核电工程海底排水隧洞、城市地铁等领域施工常采用盾构掘进修建。苏通GIL综合管廊长江隧道工程是全球首次将大直径盾构应用于GIL电力越江管廊的工程。我国的盾构机设备制造业发展迅速,根据盾构区间工程地质和周边环境条件,开展了盾构适应性分析论证、盾构针对性设计联络等工作,使盾构机的适应性和针对性更强。区间包含软土、上软下硬、全断面硬岩地层的,过去一般采用土压平衡盾构机掘进,近年常采用双模盾构、三模盾构,在进入全断面硬岩后可转换为TBM(掘进机,tunnel boring machine)模式,以此提高硬岩地层掘进效率,在全断面硬岩即将结束时转换为土压模式。
广州某地下区间全断面硬岩盾构“卡壳”后[1],采用了爆破清除前盾180°上部岩石后脱困。重庆某区间全断面为中风化砂岩,呈灰白色,换刀1环后掘进参数异常,推力不断增加、刀盘扭矩逐渐减小、铰接无法收回[2],判断为盾体被围岩卡死,围岩抗压强度为43MPa,采用爆破方法破除盾体上方围岩使盾构脱困;后期采用抬高刀具(保径刀)增大开挖直径的方法解决边滚刀磨损超限造成盾体被卡问题。文献[3]结合重庆全断面硬岩地层盾构卡机的案例,分析了卡机原因,制订了针对性措施。TBM 在施工时,由于地质因素导致盾构被卡,文献[4]至文献[6]提出了相应的解决措施和注意事项。……
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