砂卵石地層盾構(gòu)刀盤與土體相互作用研究.pdf

1、基于砂卵石地層盾構(gòu)掘進的理論分析、現(xiàn)場試驗及測試，對盾構(gòu)刀盤與土體相互作用進行了研究，解決的主要問題及結(jié)論如下：
　　 (1)砂卵石地層是一種典型的力學(xué)不穩(wěn)定地層，地層反應(yīng)靈敏，滲透性強，開挖面不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生坍塌；砂卵石顆粒的塑流性極差，土壓平衡不易控制，而且土渣向外排出也較困難；盾構(gòu)在砂卵石地層下掘進，刀盤、刀具極易嚴(yán)重磨損，需要對砂卵石地層進行塑流性改良。需要向開挖面注入添加劑，改良開挖面土體，以增強開挖面的穩(wěn)定性。

2、>　　 (2)根據(jù)管理基準(zhǔn)值和位移變化速率對每一測點的監(jiān)測值進行分析，綜合判斷結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，將分析結(jié)果及時反饋，改進了施工方法和工程技術(shù)措施，保證了安全快速施工。
　　 (3)砂卵石地層條件下，輻條式刀盤或幅板式刀盤是最適宜的刀盤型式，刀具配置應(yīng)注意采用主、副切削刀，配置先行刀，控制刀具超前量，并對易磨損部位刀具進行硬化。
　　 (4)刀具磨損主要與切削軌跡有關(guān)。外側(cè)刀具磨損量比內(nèi)側(cè)刀具的大，內(nèi)側(cè)刀具的平均磨

3、損系數(shù)大于外側(cè)的。先行刀的磨損量和磨損系數(shù)一般比切削刀要大。砂卵石地層容易發(fā)生刀具缺損和崩刃現(xiàn)象，特別是切削刀發(fā)生這類現(xiàn)象的幾率更大。
　　 (5)摸索出了砂卵石地層條件下減輕刀具磨損的措施：選擇合適的添加劑改良材料來改善土體的流塑性；適當(dāng)調(diào)整掘進速度及轉(zhuǎn)速以減小刀具與砂卵石的撞擊磨損；適時交替使用刀盤正、反轉(zhuǎn)，并盡可能使正、反方向切削刀的切削長度相同；在自立性好的地段可以適當(dāng)減壓以使土體不致過于密實。
　　 (6)工程

4、實踐表明，適于砂卵石地層的添加劑主要為泥漿和泡沫。通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場應(yīng)用試驗，適宜的泥漿注入量為15％，泡沫注入量為35％。二者應(yīng)配合使用，單獨加泥漿和單獨加泡沫效果都不理想。
　　 (7)利用泡沫優(yōu)良的潤滑性能，改善了土體粒狀構(gòu)造，同時吸附在顆粒之間的氣泡可以減少土體顆粒與刀盤系統(tǒng)的直接摩擦，能夠防止切削土砂粘附在刀盤及螺旋輸送機內(nèi)，避免閉塞現(xiàn)象，減輕機械負(fù)荷，降低刀盤扭矩，大大降低了刀具的磨損，減少了換刀次數(shù)，提高了掘進速度