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简述盾构几个主要参数及如何确定唯一重要参数

 王国义 2025-03-02 发布于河北
      近几天由于项目穿越特别危大工程,白天在项目值班,发现盾构司机及管理者对盾构掘进过程中如何控制几个主要参数存在异议,重点是以控制哪个主要参数不明晰,造成盾构掘进状态不是最优。现分析下盾构掘进的几个主要参数相互关系及如何抓住并有效控制唯一的重要参数。

盾构主要参数有刀盘扭矩、刀盘转速、总推力、推进速度、螺旋输送机转速、土仓压力、贯入度等。盾构施工与管理者希望盾构掘进参数是合适的土仓压力、较小的刀盘扭矩、较小的总推力、比较高的推进速度、与推进速度相匹配的螺旋输送机转速。贯入度只要不超过滚刀与刮刀的刀高差就可以了。

在其他条件不变的前提下,盾构各参数之间存在如下关系:如果总推力增加,参数刀盘扭矩增加,推进速度增加、贯入度增加;如果土仓压力增加,参数推进速度降低、贯入度降低,刀盘扭矩会略有增加;如果刀盘转速增加,参数贯入度降低;如果螺旋输送机转速增加,参数土仓压力降低,刀盘扭矩可能增加,推进速度可能增加;等等。盾构主要参数之间存在一定的关系,有的是直接关系,有的是间接关系。但盾构掘进参数控制应该有一个唯一重点要控制的参数。

为了能够正常推进,降低成本,盾构掘进主要参数中最重要的控制参数应该是确保较高的推进速度,只有这样才能提高进度、降低成本,盾构大部分消耗性成本都与推进速度有关,掘进速度越高,消耗性材料成本越低。如果推进速度低砂卵石地层扰动大、容易超方,成拱泥岩地层汇水多、容易喷涌,泡沫参数也难以调节。总之,推进速度越小,存在的问题越大。如果岩石硬,推进速度很难达到高速度,此时应以控制刀盘扭矩为主,保证刀盘扭矩尽量高一些,这样才能保证推进速度,其最终目的还是在追求高点的推进速度。因此,盾构掘进唯一重要控制参数是尽量达到较高的推进速度。

有的盾构司机总想控制总推力,担心总推力大容易结泥饼。这种认识是存在问题的。总推力的构成是刀盘上刀具破岩所需的挤压破碎力、土仓压力对刀盘和土仓隔板的作用力、盾体与开挖面的摩擦力、盾尾刷与管片的摩擦力、后配套台车的拉力等。总推力高不一定对土仓渣土的挤压力大,土仓渣土的挤压力主要与土仓压力有关。结泥饼主要是由于渣土改良不好造成的。土仓压力决定了地表沉降的大小,因此土仓压力是不能低于计算的理论压力的。所以盾构掘进总推力不应该是控制的主要参数。当然,在盾构推进速度正常、土仓压力正常的前提下,总推力低一些是可以降低成本的。

综上所述,盾构掘进主要参数中应以推进速度控制为主。

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