防治措施

　　雖然盾構法施工的應用時間已經(jīng)較長，刀盤發(fā)生結泥餅問題一直都是盾構法施工中的一大難題。但至今，也沒有一種能夠徹底消除盾構泥餅發(fā)生的技術方法。

　　在施工技術上更多的是各個施工單位結合自己積累的施工經(jīng)驗進行分析研究，主要集中在對泥水性能的控制和盾構掘進參數(shù)的控制選擇上。在對已形成的泥餅

　　處理方面，主要還是采取人工開倉清除等方式。

　　盾構機設備改造

　　泥餅是在掘進過程中，泥質粉砂巖地層遇水軟化和刀盤掘進擠壓形成泥團堆積附著在刀盤及刀盤牛腿上，不斷碾壓后形成的。因而增強土倉內循環(huán)的能力，降低粘土的附著，對減輕盾構泥餅的形成有非常重要的作用。結合泥水盾構機環(huán)流系統(tǒng)的特點，設計了一套土倉內循環(huán)裝置，該裝置能同時進行刀盤注水和對刀盤中心開口處送入循環(huán)泥漿。

　　循環(huán)泥漿該裝置的旋轉管前端與刀盤連接，中部孔與刀盤注水通道相通，固定支座安裝在盾構機中隔板上，后端與循環(huán)泵的送泥管相連。在旋轉管內設置的隔板將管內分成兩個隔離的內腔。

　　循環(huán)泵將循環(huán)泥漿泵送至后腔，經(jīng)過Y型管注入刀盤中心兩側。從而直接沖刷刀盤和增大循環(huán)流量。通過調節(jié)泵的轉速來獲得合適的泥漿流量。而另一路高壓自來水通過注水管及回轉接頭和水管進入旋轉管前腔，再到達中心開口。

　　通過刀盤中心位置注入大流量的循環(huán)泥漿，直接沖刷刀盤，沖掉尚未形成的泥餅，增大內循環(huán)流量，及時把切削下來的粘土帶走，阻止土團的相互粘結和研磨，從而不易結泥餅。不但所泵入的循環(huán)泥漿可以增加切削土體流塑性，而且注入的高壓自來水可以進一步稀釋泥漿粘度，提高盾構機排泥的輸送能力。有效防止盾構機刀盤面泥餅的形成。

　　同時，在盾構機土倉中隔板中部適當位置增加布設攪拌棒，以增加渣土流動性。也可以在一定程度上降低泥餅形成的速度。

　　調整刀具配置，增加刀具高度差，拉開各類切削刀具的高度差等方式，如采用的貝殼刮刀高出刀盤140mm，外圈滾刀高出刀盤140mm，為開挖面破除下來的碴土留出足夠的出碴空間，可有效減少渣土在刀盤中心滯留的時間，減小盾構機掘進時擠壓粘土形成泥餅的速度。

　　嚴格控制環(huán)流泥水性能參數(shù)

　　這是非常關鍵的因素，泥水盾構機在中、強風化巖和粘土地層的掘進過程中，必須及時用低比重***泥漿置換土倉內高粘性土，防止土塊在刀盤和土倉附近堆積，保證刀盤開口處通暢。因此要選擇適合泥漿指標，并進行嚴格控制。

　?。?）掘進過程中，嚴格控制泥漿的各種性能指標，包括粘度、密度和析水率等。根據(jù)中、強風化巖和粘土地層巖土特性，通過對隧道洞身地層的抽芯土樣進行實驗，選取使用參數(shù)適合的低粘度、低密度、低失水性的泥漿。

　?。?）根據(jù)實驗結果，泥漿指標應控制為：密度1.05-1.15g/cm3；粘度18-20s。在掘進初期，往泥漿內添加潤滑劑（如工業(yè)洗滌劑），可以有效減少巖石粉末和土層中的粘土附著在刀盤或已經(jīng)形成的泥餅上的幾率，并且可以化解初步形成的泥餅。

　?。?）掘進過程中，泥漿會因渣土的溶解，引起泥漿粘度和比重的快速上升，導致循環(huán)泥漿渣土攜帶能力的嚴重下降，容易造成粘土團滯留在刀盤及土倉內。因此，在盾構掘進的過程中，要及時進行泥漿指標的實驗，必要時每5分鐘就需監(jiān)測一次。根據(jù)泥漿情況，通過泥漿處理設備排漿和連續(xù)加注清水的方式，稀釋粘稠的高濃度泥漿。

　　控制盾構機參數(shù)和環(huán)流系統(tǒng)的配置及操作

　　加強對盾構掘進參數(shù)的觀察，注意刀盤扭矩推力的異常變化。在掘進期間，保持循環(huán)泵和刀盤防泥餅裝置對刀盤不間斷的泥漿循環(huán)和對刀盤不間斷的沖洗，同時結合刀盤中心注水系統(tǒng)的使用。掘進完成后繼續(xù)進行泥漿循環(huán)，盡量排空刀盤及土倉內的渣土，防止其大量的附著。

　　加大送排泥漿流量。掘進過程中，避免采用逆循環(huán)推進模式，確保切削下的渣土及時得到排出，盡量避免刀盤進土口和土倉內渣土的粘結。

　　盾構機掘進速度不宜超過20mm/min，在刀盤扭矩不大的情況下，可以適當加快刀盤的轉速，減少大塊粘土產生的數(shù)量。此外，刀盤旋轉切削時，要經(jīng)常進行正反向切換，不要長時間在同一方向旋轉。

　　掘進時要密切注意出渣量的變化，當發(fā)現(xiàn)出渣量異常減少時，要及時采取對土倉和刀盤實施循環(huán)清洗。在掘進過程中每掘30cm清洗一次土倉，防止土倉內結成泥餅。對土倉隔板的溫度也進行人工隨時探測。

　　調整環(huán)流中繼泵的設置距離，根據(jù)掘進地層的地質情況及可能出現(xiàn)的泥漿流體性狀及環(huán)流中繼泵的性能，隨著隧道線路的延長，調整環(huán)流中繼泵的布置距離，從而獲得***佳流體輸送效率。

　　刀盤泥餅在不開倉情況下的消除

　　對于輕微的泥餅現(xiàn)象，可以用泥漿或高壓水清洗刀盤。同時高速空轉刀盤，借助泥餅自身的離心力脫離出刀盤的表面。使用工業(yè)除垢劑或者漂白劑破壞粘土土質性狀，通過刀盤注水或清洗系統(tǒng)將注入工業(yè)除垢劑或者漂白劑注入刀盤處。在經(jīng)過一段時間浸泡后，轉動刀盤攪拌，經(jīng)過攪拌?？娠@著瓦解刀盤表面泥餅的結塊情況。

　　導開倉清除刀盤泥餅

　　在地質條件好的地方比較容易實現(xiàn)氣壓或者常壓開倉，人工進入采取高壓水切割或者其它機械方式實施清除。由于泥餅是經(jīng)過長時間擠壓受熱后形成，硬度極大，

　　需要較長的清除時間。而在地質較軟，或者富水地層中進行人工開倉清除泥餅，安全風險就比較大，而且準備的工作多，時間長。必要時，還必須在地面加固配合

　　的條件下才能進行，費用也高。因而人工開倉清除泥餅是具有局限性和較大的安全風險的。