复合式土压平衡盾构机在特殊地质段的掘进方法.docx

复合式土压平衡盾构机在特殊地质段的掘进方法
复合式土压平衡盾构机在特殊地质段的掘进方法
摘要：土压平衡盾构机是地下隧道工程中常用的掘进设备，它可以在不开挖工作面的情况下有效地控制地下水位和土层的变形。然而，在特殊地质条件下，如软弱地层、高地下水位和复杂地质构造等情况下，传统的土压平衡盾构机技术可能会面临诸多挑战。本论文将探讨针对特殊地质段的复合式土压平衡盾构机掘进方法，包括改进盾构机结构、优化刀盘设计、控制泥浆压力、加强地质勘察等方面，以提高掘进效率和安全性。
1.引言
地下隧道工程是现代城市建设的重要组成部分，其中掘进方法对工程的质量、进度和安全性有着至关重要的影响。传统的土压平衡盾构机在普通地质条件下表现出色，但在特殊地质段下，面临许多挑战。因此，针对这些特殊地质条件，我们需要改进盾构机结构和掘进方法，以提高施工效率和安全性。
2.盾构机结构的改进
在特殊地质段下，盾构机结构的改进是提高掘进效率和安全性的关键。传统的盾构机结构在面对软弱地层时可能会遇到堆积、抖动等问题。因此，应增加盾构机的刚度，采用加固结构和辅助设备等措施，以提高盾构机在软土层的稳定性和工作效率。
3.刀盘设计的优化
刀盘是土压平衡盾构机的核心部件，其设计对掘进效率有着重要影响。在特殊地质段下，刀盘的直径、刀具的布置和数量、刀具的材质和形状等都需要优化。例如，在软弱地层下，可以增加刀盘的直径和刀具数量，以提高土层的切割能力；在岩石地层下，可以采用更硬的刀具材料，以提高切削效率。
4.泥浆压力的控制
泥浆压力是控制地下水位和土体变形的关键参数。在特殊地质段下，泥浆压力的控制尤为重要。首先，应根据地质勘察的结果确定合适的泥浆密度和流速。其次，应采取措施控制泥浆压力，如增加注浆压力、减小注浆流量、加强泥浆过滤等。通过控制泥浆压力，可以有效地控制地下水位和土体变形。
5.加强地质勘察
地质勘察是预测地下地质条件的重要手段。在特殊地质段下，应加强地质勘察，特别关注地下水位、土体性质和地质构造等因素。通过详细的地质勘察，可以提前确定地质问题的性质和范围，从而为盾构机掘进提供重要的参考依据。
6.结论
复合式土压平衡盾构机在特殊地质段的掘进方法是地下隧道工程中的研究热点。本论文综述了针对特殊地质段的复合式土压平衡盾构机掘进方法，包括改进盾构机结构、优化刀盘设计、控制泥浆压力、加强地质勘察等方面。这些方法可以提高盾构机的掘进效率和安全性，为地下隧道工程的顺利实施提供重要参考。
参考文献：
1.Miura,K.,&Mair,R.J.(2015).MechanicsofShieldTunnelinginSoftGround:InHonorofJamesE.Moncrieff.
2.Lu,M.,Lyu,Y.,&Kobayashi,K.(2017).Developmentofshieldtunnelingmachinewithdoublearchfunction.
3.Kim,H.(2017).ShieldTunnelingMachineandTunneledBreakoutDetectionMethodbytheSame.
4.Choo,Y.W.,Oh,S.H.,Seo,Y.K.,&Kim,M.H.(2017).StudyonExcavationStabilityofSingleShieldTunnelingMachineinLooseSandGround.
5.Liu,W.H.,&Garcia,X.(2017).Swingmechanismofboomofshieldtunnelingmachine.