盾构始发过程中刀盘冻住施工总结

盾构始发过程中刀盘冻住施工总结

1、工程概况

广新区间始发端头洞门采取垂直及水平冷冻止水加固，截止到12月16日为止，积极冻结62天。盐水总去路温度-30℃，总回路温度-28℃。垂直冻结孔平均温度为-21.5℃，水平冻结孔平均温度为-10.5℃。

垂直冻结示意图垂直冻结器示意图

水平冻结示意图水平冻结示意图

2、成因

始发段洞门加固区平均温度达到-21.5℃，盾构推进至-3环，刀盘已通过围护桩掘进至三轴搅拌桩。12月21日晚上8点，盾构机电力跳闸，刀盘停止转动10分钟。由于刀盘刚通过围护桩与三轴之间夹心层，刀具已抵至三轴搅拌桩，该位置冻结壁温度达到-28℃左右，且掘进过程中往刀盘前注入泡沫及水，造成刀盘下部、泡沫及水、掘削土体结成整体，加上刀盘面3点位置有些许钢筋阻碍，造成刀盘卡死。

3、处理过程

针对上述问题，我部采取了如下措施：

1）通过刀盘正反转，使刀盘突破冻结土体

我部尝试通过刀盘正反转解决此问题，但由于正反转过程中盾构刀盘扭矩已达到设定极值，该方法尝试失败。

2）派人进土仓观察刀盘前方情况，盾构推进油缸分组泄压，降低刀盘转动扭矩

①派人进入土仓观察情况，土仓下半部分渣土太多，根据刀盘上部情况初步判断，刀盘上半部分没有被冻住，但部分刀具已贯入三轴搅拌桩，刀盘转动时瞬间力矩不足以突破三轴搅拌桩阻力，造成刀盘卡死。通过分析讨论，决定对盾构推进油缸分组泄压，达到盾体回退，使刀盘前方贯入压力减小。油缸泄压后，再次尝试转动刀盘，但刀盘转动瞬间力矩不够，该方法尝试失败。

进土仓查看刀盘情况

刀具在三轴搅拌桩上路径

②对土仓及周围渣土进行清理，清理完成后，刀盘转动依然困难。

3）对刀盘进行升温解冻

采取上述措施均为达到刀盘转动的效果，初步推测刀盘被冻住，故决定对刀盘处土体进行升温解冻。采用从北京购置的2台暖风机，放于土仓内，对刀盘位置土体进行加热。经过12小时的升温解冻，刀盘能够转动一点，但由于部分刀具已贯入三轴搅拌桩，未形成旋转

路径，导致刀盘瞬间启动力矩不够，不能完全转动。

4）采用千斤顶将盾体整体后退，使刀具脱离三轴搅拌桩，达到转动目的

最后，决定使用千斤顶，把盾体整体往后顶，让刀具脱离三轴搅拌桩体。通过36个小时不懈的努力，盾构机终于恢复正常掘进。

4、经验教训

盾构机通过加固区时，一定要确保连续通过，刀盘停止转动时间不能超过5分钟。且在掘进过程中，应配备蒸汽机等加热应急措施，在刀盘冻住第一时间进行加热解冻，并反复正反旋转刀盘可以达到刀盘转动效果。