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盾构机在隧道施工中扮演着重要角色，其掘进参数的合理设定对于确保工程的安全、质量和效率至关重要。以下是对盾构机掘进参数设定的一个简要总结：

1.地质条件适应性选择

地层类型：基于开挖面地质资料分析，选择适用于砂土、软岩或硬岩等地质环境的刀盘与刀具配置。

地下水位及压力：考虑盾构机密封性和防水性能，确保在高水压环境下稳定掘进。

jg／t 269-2010 建筑红外热像检测要求2.掘进模式设定

土压平衡模式与泥水平衡模式选择：根据开挖面特性选择合适的盾构机工作模式。

推力和扭矩控制：合理设置推进系统的推力及扭矩，确保盾构机在复杂地质条件下的稳定推进。

3.砂浆与泡沫使用

混合液配比：调节泥水、膨润土等混合液的成分比例，维持良好的泥膜形成。

泡沫添加量调整：适当增加泡沫用量可以改善渣土流动性，减少沉降风险。

4.油压及刀盘转速控制

调整盾构机推进油缸压力和刀盘旋转速度，优化掘进效率与安全性能。

实时监测并根据地层变化灵活调整参数设置。

5.环境保护措施

排土量管理：合理控制开挖渣土的排放量，减少对周边环境的影响。

噪音污染控制：采取隔音降噪措施，减轻施工噪声对周围居民生活的影响。

以上参数设定需根据具体工程情况及地质条件进行详细评估与调整。在整个过程中应确保安全优先，并遵循相关行业标准和规范要求。

土压平衡盾构机掘进模式有三种，即土压平衡模式、半敞开模式、敞开模式。土仓压力是根据地质条件所选择的掘进模式而确定的，掘进时必须达到规定值。

该掘进模式适用于不能稳定的软弱地层和富水地层。土压平衡模式是将刀盘切削下来的渣土充满土仓，并通过推进操作产生与掌子面水土压力相平衡的土仓压力来稳定开挖面地层和阻止地下水的渗入，该掘进模式主要通过控制盾构掘进速度和螺旋输送机的排渣量来产生压力，并通过测量土仓压力来随时调整，控制盾构推进速度和螺旋输送机转速，在该掘进模式下，刀盘所受的反扭矩较大。

半敞开模式又称为局部气压模式，该模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层。其防止地下水渗入的效果主要压缩空气的压力。掘进中土仓内的渣土未充满土仓，尚有一定的空间，通过向土仓内输入压缩空气与渣土共同支撑掌子面防止地下水渗入。

该模式适用于能够自稳、地下水少的地层。该掘进模式类似于TBM掘进，盾构机切削下来的渣土进入土仓内即刻被螺旋输送机排出，土仓内仅有少量的渣土，土仓基本处于清空状态，掘进中刀盘所受反扭矩较小。土仓内压力几乎为常压（大气压力），不能支撑开挖面地层和防止地下水渗入。

二、各掘进参数的相对关系

由于盾构机掘进是在埋深较深和密闭的环境中进行，掘进参数的选择对盾构施工至关重要。选择得当可以控制地表沉降，延长刀具寿命，并保证盾构机良好的工作状态。在掘进中对土压其主要调节作用的参数：刀盘转速、油缸推力、螺旋输送机转速。刀盘转速及油缸推力可以调节刀盘对掌子面的切削速度，从而调节切削的渣土量，螺旋输送机转速可以调节出渣速度，通过刀盘转速、油缸推力及螺旋输送机转速的调节来控制渣土，同时又影响这刀盘扭矩、掘进速度及土仓压力变化。在掘进中我们需要根据地质情况对这些参数进行综合调节来对土仓压力进行调节，改变掘进模式来适应相应的地质。

掘进参数的选择主要包括：刀盘转速、土仓压力、油缸推力及螺旋输送机转速等参数的选择。不同的地层，掘进参数的选择千差万别，以下就土压平衡盾构在不同地质条件下的掘进参数的选择作一些分析。掘进时要随时注意刀盘扭矩、螺旋输送机扭矩、掘进速度、土仓压力、铰接的变化，渣土状况和盾构机姿态等，根据相应的状况及时调整掘进参数，确保刀盘和刀具不超载，掘进方向不超限。

盾构机在硬岩地层掘进时db11／t 1882-2021 城市轨道交通车站工程施工质量验收标准，掌子面自稳性好，一般为全断面中风化或微风化岩石，不易发生坍塌，掘进时可以在半敞开或敞开模式下进行。掘进时不易引起地表沉降，所以可保持较小的土仓压力进行掘进。掘进中刀盘扭矩大、掘进速度明显减慢，盾构机有较大滚动和震动现象以及连续响声，渣土中会有较多石块出现。在此地层中应采用高刀盘转速、低推进速度进行掘进，掘进时要向刀盘和螺旋输送机内多加泡沫，向土仓内加适量的水，对刀盘和螺旋机进行冷却、润滑，从而降低刀具和螺旋机的磨损速度。为防止刀具的超载，不能为了提高掘进速度而盲目的加大油缸推力。硬岩掘进时，盾构机长时间高负荷运转，所以要保证冷却水足够的流量和良好的洞内通风，以冷却盾构机液压系统、电气设备和降低洞内作业温度。

软硬不均地层是指盾构机掘进断面的地质不均匀，掌子面的上中下左右岩石强度变化大，既有软弱地层的不稳定性，又有硬岩地层的强度，考虑到地表可能发生沉降的因素，此地质下盾构机掘进须采用土压平衡模式。掘进中刀盘的扭矩变化大，盾构机有较大的滚动、震动现象及间断的响声，掘进方向较难控制，渣土中会有较大的石块出现。在此地层中应采用低刀盘转速、低推进速度掘进，因为掌子面地质不均匀，掘进时刀盘刀盘各部位会受力不均，容易使部分刀具受力过大而不能转动，最终导致偏磨，还有当掘进速度过快时，刀具的贯入度也增大，容易使刀盘扭矩突然上升超过设定值而卡死，甚至造成刀圈崩裂脱落。由于硬岩部分强度高，不易切削，为保护刀具需降低掘进速度，长时间的掘进对软弱地层部分的稳定性很不利，因此需保持土仓较高的土压。

此地层自稳性差，含大量砂粒、砾石，遇水容易坍塌。应采用土压平衡模式掘进。盾构掘进过程中向土仓内及刀盘面板注入泡沫等添加材料，改善渣土性能，提高渣土的流动性和可塑性，防止涌水流砂和发生喷涌现象，并利于螺旋输送机排渣，每环掘进结束前要保证土仓内的渣土量，保证土仓压力值，减少地下水渗入，让下一环开始掘进时不会土仓内水太多而发生喷涌。掘进中要严格控制出渣量，要加大盾尾油脂的注入量和调整好盾构机姿态（盾尾间隙），防止水带砂土从盾尾或铰接密封处进入隧道。

此地层岩石强度较大，但整体结构性差，岩层节理裂隙发育，透水能力强，宜采用半敞开模式进行掘进。掘进时刀盘扭矩变化大，有较大的振动和响声，对刀具的损伤较大，可能出现刀圈的崩损和脱落。掘进中要适当降低刀盘转速和掘进速度，防止刀具因超载而损坏，多加泡沫改善渣土性状，减小刀具磨损，提高渣土的流塑性，加强盾尾密封油脂的注入，确保盾尾密封效果。加强铰接处的密封检查，及时调节密封压块螺栓，保证其密封效果，随时观察出渣口渣土的情况，在地质条件允许的情况下，适当增加检查刀具的频率。

此地层掘进除受隧道洞身地层影响外，还存在着隧道外围高土压、高水压的影响。应采用土压平衡模式掘进。过江河前，要对设备进行全面的检查和保养，，保证设备的完好，特别是盾尾密封、铰接密封、刀具的完好。掘进时要尽量降低对地层的扰动，防止土仓与江（河）水的直接连通，加泡沫或高分子聚合物增加对地层的止水性，加强盾尾油脂的注入，确保盾尾密封效果，调整同步注浆配合比，缩短浆液凝固时间，提高浆液的凝固速度。

db37／t 1639.23-2021 山东省重点工业产品用水定额 第23部分：专用设备制造业重点工业产品THEEND谢谢大家