盾构机掘进中解卡措施研究.pdfVIP

★ ★ ★ ★ ★ ★ 第 37卷第 2期 石 油 工 程 建 设 67 一 张焕杰，刘广仁，常喜平 (中国石油天然气管道局第四工程分公司，河北廊坊 065000) 摘 要 ：盾构机在掘进的过程 中，由于地层 突变等原 因易造成盾构机 “卡壳”，使得盾构机陷入进退 两难的困境。文章以西气东输二线长江盾构工程为例 ，就盾构机 “卡壳”的原因进行 了详细的分析， 并提 出增加盾构机的总推力，同时调整掘进参数等盾构机解卡措施 ，使盾构机成功脱 困。 关键词 ：西气东输二线 ；盾构机 ；解卡 ；参数调整 中图分类号：TE973．4 文献标识码 ：B 文章编号 ：1001—2206 (2011)02—0067—03 1 工程概况 构机推力极限值 (11000kN)。 西气东输二线管道工程途经新疆 、甘肃 、宁 (2)铰接拉力增大。铰接拉力 由正常的200kN 夏 、陕西、河南 、安徽 、湖北 、湖南 、江西、广 增加到 2200kN，临近盾构机铰接拉力的极限值 西、广东、浙江 、江苏、上海和香港等 l5个省 、 (2800kN)。 自治区、直辖市 ，是我 国重要的天然气输送干线工 (3)推进速度先增加后 降低 。更换刀具后 ， 程 。也是我国的能源战略新通道。长江盾构工程是 盾构机 的推进速度为l0～20mm／min，后来增加至 西气东输二线东段的重点控制性工程之一 ，在江西 30mm／min，之后推进速度逐渐降低至 5mm／min以 省九江市和湖北省武穴市之间穿越长江 ，工程采用 下 ，最后速度为零。 德 国海瑞克公司生产制造 的AVND3080AH泥水平 (4)出渣情况。更换刀具后 ，泥水分离 出渣为 衡盾构机 ，工程穿越的地质情况分别为泥质砂岩 、 泥质砂岩和少量砾石 ，后为中粗砂和中细砂 ，中间 中粗砂 、中细砂 、粉细砂和粉质黏土层。隧道水平 夹杂流木 ，出渣量逐渐降低至 3in左右 ，远低于 长度为 2590ITI，工期从 2008年 6月 1日至 2010 正常量 13．6In。 羊 羊 羊 羊 )+ 年 6月 30日，共计 25个月。隧道建成后 ，铺设直 (5)盾构机呈 v字形 ，姿态难以控制。 径 1219mm、压力 10MPa的天然气管道。 3 原 因分析 2 被困盾构机情况 盾构机的姿态如图 1所示 ，选择推进油缸压 根据地质勘查报告 ，盾构机掘进地层在第 15 力 、导 向油缸压力 、铰接油缸压力和反 向压力等参 个探孔处 (750m)为泥质砂岩层 ，在第 16个探孑L 数，对最接近盾构机且推进异常的22环 (第625～ 处 (800m)为中粗砂和中细砂混合层。在泥质砂 646环)的掘进数据进行分析，得到图2所示结果。 岩掘进 中刀具存在一定程度的磨损 ，但在砂层掘进 时如要更换刀具风险大，为此项 目部决定在盾构机 进入砂层前对所有刀具进行检查 ，对磨损程度严重 的刀具进行更换 。更换刀具后 ，盾构机开始正常掘 进 。但是掘进 2．41TI后 ，推进油缸压力逐渐增大 ， 速度逐渐降低直至无法推动 ，盾构机陷入困境 ，主 图1 盾构机姿态示意 要表现为 以下几个方面 ： (1)推进压力增大。推进压力由正常的5500kN 从 图2中可 以得出以下结果： 逐渐增大至 8200kN，后增至 10000kN，临近盾 (1)导 向油缸压力没有明显的变化 ，一直维持 68