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土压平衡式盾构机在地铁隧道施工中的应用技术

蔡茂军

（中铁十九局第六工程有限公司，江苏无锡214028）

摘要：在简述某地铁隧道盾构工程概况的基础上，论述土压平衡式盾构机工作原理和技术特征，分析了该工程项

目土质对盾构施工的不利影响，阐述了土压平衡式盾构机在控制重点部位、控制工艺参数、改良盾构渣土等方面

的应用技术，提出了砂层盾构常见问题及采取的措施，以及如何解决刀盘卡顿问题，可供相关工程技术人员参考。

关键词：地铁隧道；土压平衡；盾构施工；应用技术

0引言1.开挖面

应用土压平衡式盾构施工技术，在盾构机掘进过程2.刀盘

3.土舱

中可保持作业面与土仓之间的压力平衡，可适应不同土

4.主轴承

质土层盾构施工需求，确保在复杂地质工况下的安全高5.推进液压缸

[1]6.螺旋输送机

效作业。研究土压平衡式盾构技术工作原理及其技术7.管片拼装器

特征，分析掘进过程的难点，改进盾构施工技术，有利8.管片

于促进提高地铁隧道工程的施工质量和施工效率。

图1土压平衡式盾构机的主要结构

1地铁隧道工程概况

某地铁隧道工程项目使用土压平衡盾构施工方式实双重作用下，进行掘进作业。对形成的渣土进行再处理，

施盾构贯通，盾构区域通过2台盾构机同时掘进，双线使其形成流塑状态，以确保盾构机土仓内的压力符合掘

[3]

盾构总长为2739m，其中左线长1357m，右线长1382m。进作业要求，形成掘进过程整体结构的支撑效果。

盾构隧道区间结构同地下水的最短距离为4.1m，盾构地由于掘进过程始终处于运转状态，在确保刀盘削切

层主要为中粗砂无水砂层地质。作业的基础上，可操作螺旋输送机持续输出渣土。在螺旋

输送机同步完成出渣和保持压力平衡的动态过程中，利

2土压平衡式盾构技术概述用其叶片结构，可使动态压力始终处于标准要求的范围。

2.1土压平衡式盾构机的工作原理在水压较高的地质条件下，渣土将在特定时间中被

土压平衡式盾构机的工作原理，主要是通过盾构机稀释，进而形成土压急剧下降。如果掘进过程中土压升

刀盘对土层实施切削，通过刀盘上的入口，将产生的渣高，刀盘的切削阻力也会提高。如果阻力值超过了驱动

土导入至刀盘后面的土仓中。渣土在土仓内进行拌和加扭矩，就会形成堵仓状态。可见，尽管土压平衡式盾构

工，形成流塑形态。推进液压缸产生的推力，通过隔板、技术具备较好的施工优势，需尽量避免在多水源的江河

仓内渣土、刀盘等传导至刀盘前端的掌子面，使得前端湖泊工况条件下进行掘进施工。

掌子面的土层压力、地下水压力与盾构机推力保持平衡

状态，以保证作业过程中土层与盾构机