黏性地层面板式土压平衡盾构刀盘泥饼堵塞试验研究

• 作者: 刘鹏程 方勇 王凯 邓如勇 陶力铭
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 土压平衡盾构 黏性地层 面板式刀盘 泥饼 堵塞 室内试验
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1651-1658
• 页数: 8页
• 分类号: U45
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE202009009

摘要

面板式土压平衡盾构机在黏性地层中掘进时刀盘容易出现结泥饼问题,泥饼形成后会覆盖刀具、堵塞刀盘开口,从而降低刀盘的掘进效率,甚至使得盾构机完全丧失掘进能力,给盾构隧道施工带来严重影响.首先介绍了刀盘与土颗粒之间的黏附机理,通过自制的面板式刀盘掘进模拟装置开展了室内试验,研究了盾构掘进速度和刀盘扭矩的变化规律及其与刀盘堵塞之间的相关关系.研究表明:刀盘堵塞是一个连续渐进的过程,土颗粒首先在刀具密集处黏附聚集,然后逐渐扩大形成泥饼;泥饼形成后会覆盖刀具,降低刀具对地层的贯入度,并堵塞开口,降低渣土通过效率;在掘进参数上面主要体现为刀盘扭矩增大、盾构掘进速度减慢、排土顺畅度降低;刀盘开始结泥饼后,刀盘扭矩的增长符合三次多项式函数关系,掘进速度呈指数型降低;试验同时表明,土体含水率对刀盘结泥饼及堵塞具有显著影响,当其接近塑限时,泥饼最容易形成,盾构掘进效率最低,刀盘开口堵塞风险最大.研究成果对于评估黏性地层面板式土压平衡盾构掘进刀盘结泥饼及堵塞的风险具有借鉴意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	方勇	西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室	89	1203	18.0	31.0
2	王凯	西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室	35	217	8.0	14.0
3	陶力铭	西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室	7	8	2.0	2.0
4	刘鹏程	西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室	2	0	0.0	0.0
5	邓如勇		4	0	0.0	0.0