大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)特大直徑盾構(gòu)挑戰(zhàn)的思考

錢七虎，陳 健

(1. 陸軍工程大學(xué), 江蘇 南京 210007； 2. 中國(guó)海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 青島 266100; 3. 中鐵十四局集團(tuán)有限公司, 山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

隨著隧道施工裝備的不斷革新，以及新工藝、新技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，盾構(gòu)法作為隧道工程技術(shù)的首選引領(lǐng)著隧道工程向大埋深、大斷面、長(zhǎng)距離的方向發(fā)展[1-3]。

近年來，盡管應(yīng)用盾構(gòu)法已成功建成或在建諸如美國(guó)西雅圖SR99隧道、香港屯門隧道、深圳春風(fēng)路隧道(在建)、武漢三陽路隧道、濟(jì)南黃河隧道(在建)等一批特大直徑的海底隧道[4-5]和城市道路隧道工程，但由于項(xiàng)目多處于環(huán)境敏感區(qū)域，地質(zhì)條件復(fù)雜、不確定因素多，施工難度大，建設(shè)過程中存在隱患和發(fā)生事故的可能性較大[6-7]。因此，結(jié)合工程實(shí)踐中大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)出現(xiàn)的常見問題，研判分析工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，并提出有效的解決措施和建議，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 國(guó)內(nèi)外15.5 m以上特大直徑盾構(gòu)隧道工程初步統(tǒng)計(jì)

近年來，國(guó)內(nèi)外15.5 m以上特大直徑盾構(gòu)隧道工程見表1。

表1 國(guó)內(nèi)外15.5 m以上特大直徑盾構(gòu)隧道典型工程實(shí)例

2 大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)主要風(fēng)險(xiǎn)及常見問題分析

2.1 主軸承損壞失效

2.1.1 主軸承直接損壞

③［以色列］尤瓦爾·赫拉利:《未來簡(jiǎn)史——從智人到神人》，林俊宏譯，中信出版社2017年版，第340～344頁。

主軸承直接損壞的形式有以下4種：

1)潤(rùn)滑失效造成的軸承疲勞。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，潤(rùn)滑失效約占軸承損壞成因的50%，潤(rùn)滑不良是造成軸承過早損壞的最主要原因。

2)選型不當(dāng)或荷載過大造成的軸承失效。盾構(gòu)主軸承的不恰當(dāng)選型、軸承短期嚴(yán)重偏離正常工況工作或長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，都會(huì)直接造成軸承失效。

3)微動(dòng)磨損造成的軸承套圈破壞。即由于軸承滾道面和滾動(dòng)體接觸面間相對(duì)微小滑動(dòng)而產(chǎn)生的磨損，長(zhǎng)期反復(fù)小振幅的搖擺運(yùn)動(dòng)和過盈量不足形成變色磨痕，軸承套圈破壞最終直接導(dǎo)致主軸承的損壞。

4)接觸疲勞造成的軸承主要部件失效。軸承表面的摩擦損失幾乎都變?yōu)闊崃?，主要受力件溫度上升?huì)造成運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的沖擊荷載、振動(dòng)和噪聲的加劇，疊加積累的接觸疲勞大小決定了主軸承的使用壽命。

當(dāng)土壓盾構(gòu)地層穩(wěn)定性較好、透水性不強(qiáng)、水土壓力較小時(shí)多選用常規(guī)刀盤。常規(guī)刀盤開口率設(shè)計(jì)、耐磨設(shè)計(jì)和刀盤刀具配置應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際綜合考慮。常規(guī)刀盤見圖8。

盾構(gòu)選型時(shí)應(yīng)從有效降低應(yīng)力水平入手，主軸承直徑不能太小，直徑驗(yàn)算設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮負(fù)荷承載量；盾構(gòu)掘進(jìn)中應(yīng)控制循環(huán)作業(yè)時(shí)間，盾構(gòu)推進(jìn)距離不宜太長(zhǎng)，避免或減緩主軸承接觸疲勞造成的盾構(gòu)損壞。前者涉及主軸承直徑，后者涉及盾構(gòu)推進(jìn)距離(時(shí)間)。

2.1.2 密封失效引起的軸承損壞

主驅(qū)動(dòng)密封系統(tǒng)是主軸承的關(guān)鍵部件，特別是位于主軸承前端的主驅(qū)動(dòng)軸承密封，其主要作用是阻止盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)刀盤內(nèi)的渣土進(jìn)入主軸承齒輪箱內(nèi)部和對(duì)主驅(qū)動(dòng)軸承回轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、密封部位以及與泥砂接觸的機(jī)構(gòu)進(jìn)行沖洗和潤(rùn)滑，密封一旦失效，泥砂進(jìn)入軸承會(huì)造成主軸承損毀并直接導(dǎo)致盾構(gòu)無法掘進(jìn)。

2.1.2.1 密封機(jī)制

不同形式的主驅(qū)動(dòng)密封系統(tǒng)雖有不同特點(diǎn)，但基本都由多道單唇密封、1道或多道雙唇密封和迷宮密封組成，并在唇形密封間設(shè)置腔室且充滿彈性材料。

2.1.2.2 密封失效案例

典型事例為武漢三陽路長(zhǎng)江隧道。越江區(qū)間采用直徑為15.76 m泥水盾構(gòu)施工，配有全斷面常壓可伸縮刀盤，開口率為29%，安裝了全斷面可更換滾刀，中心區(qū)域直徑5 m內(nèi)無開口，在施工過程中刀盤前泥餅粘結(jié)嚴(yán)重。三陽路長(zhǎng)江隧道盾構(gòu)見圖1，盾構(gòu)結(jié)泥餅見圖2[10]。

中性蛋白酶活力的測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)SB/T 10317-1999《蛋白酶活力測(cè)定》，采用福林法測(cè)定中性條件下pH 7.2的蛋白酶活力。

2)盾構(gòu)掘進(jìn)。要關(guān)注刀盤溫度變化預(yù)警，加強(qiáng)、加大泥漿循環(huán)，保持拼裝管片期間的泥渣循環(huán)。

2)水土壓力過大，超過油脂阻力。在美國(guó)西雅圖直徑17.45 m土壓盾構(gòu)施工中，出現(xiàn)了結(jié)泥餅、壓力不均、局部土壓力增大、刀盤處高溫、油脂阻力減小等現(xiàn)象，土艙渣土顆粒進(jìn)入軸承內(nèi)部，直接導(dǎo)致主軸承密封失效，較短時(shí)間內(nèi)主軸承發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。

2.2 盾構(gòu)管片拼裝脫出盾尾后上浮

盾構(gòu)管片拼裝脫出盾尾后上浮的原因分析[8]如下：

1)盾構(gòu)隧道直徑越大，成型的管片環(huán)直徑也越大，管片脫出盾尾后，在不能及時(shí)填充或漿液凝結(jié)速度較慢時(shí)，成型密封的管片環(huán)在高密度的液態(tài)砂漿中受到浮力要更大。

2)盾構(gòu)直徑增大，盾構(gòu)殼體厚度加大(盾構(gòu)結(jié)構(gòu)剛度要求)，盾尾間隙也適當(dāng)加大，致使管片外圈與開挖土體間的空隙加大，砂漿填充空間及填充量也在增大，導(dǎo)致管片上浮空間和上浮量也隨之增大。

3)隧道直徑越大，徑向高度越大。由于盾構(gòu)主機(jī)長(zhǎng)度基本沒有變化，致使盾構(gòu)主機(jī)的高長(zhǎng)比加大，更易造成盾構(gòu)“栽頭”，使盾尾后方同步注漿漿液流入前艙，脫出盾尾管片上部外圈砂漿填充不密實(shí)，加大了成型隧道上浮的趨勢(shì)。

2.3 刀具磨損隨盾構(gòu)直徑增大而加劇

大直徑盾構(gòu)在砂卵礫石地層中推進(jìn)時(shí)，刀具磨損問題格外突出，主要體現(xiàn)在：

1)盾構(gòu)刀具在同樣進(jìn)尺條件下，其磨損長(zhǎng)度與刀具配置部位半徑成正比，隨著盾構(gòu)直徑的增大，刀具軌跡長(zhǎng)度增加，刀具磨損加劇，如南京緯七路直徑為14.93 m的大直徑盾構(gòu)的刀具磨損是直徑為6.3 m盾構(gòu)刀具磨損的2.5倍。

與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)的碳會(huì)計(jì)披露理論尚處于初步發(fā)展階段，知識(shí)技術(shù)大多停留在概念外延及書面上，缺乏對(duì)實(shí)際工作的指導(dǎo)性和應(yīng)用性。理論研究成果無法實(shí)際應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)案例中，也是碳會(huì)計(jì)信息披露面臨的巨大挑戰(zhàn)。

2)大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)過程中遇復(fù)合地層的可能性更大，刀具配置適應(yīng)性復(fù)雜，更易引起刀具磨損問題，在石英含量高的砂卵石地層中，大直徑盾構(gòu)刀具的磨損可達(dá)軟土地層中小直徑盾構(gòu)刀具磨損的10倍[1]。

2.4 刀盤前泥餅粘結(jié)、渣土滯排、刀盤升溫

經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑，這是內(nèi)蘊(yùn)于經(jīng)濟(jì)體制改革同行政體制改革的耦合關(guān)系中的邏輯起點(diǎn)，同時(shí)也暗含了經(jīng)濟(jì)體制改革的變革勢(shì)必會(huì)引起行政體制的變革。理想狀態(tài)下的經(jīng)濟(jì)體制改革與行政體制改革需要保持步調(diào)一致，但囿于種種原因，二者很難協(xié)調(diào)同步，探討影響二者耦合的因素，能夠?yàn)槎叩膮f(xié)同變革做出有益探索。

綜上，為了實(shí)現(xiàn)初中物理素質(zhì)教學(xué)改革，教師應(yīng)當(dāng)注重更新物理教學(xué)思想，創(chuàng)新課堂教學(xué)方式。教師將多媒體合理引入初中物理課堂中，利用多媒體整合教學(xué)資源，構(gòu)建課堂情境，創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停O(shè)計(jì)微課視頻、組織翻轉(zhuǎn)課堂，構(gòu)建信息化學(xué)習(xí)平臺(tái)，全面提高初中生物理學(xué)習(xí)品質(zhì)。

圖1 武漢三陽路長(zhǎng)江隧道盾構(gòu)

圖2 盾構(gòu)結(jié)泥餅現(xiàn)象

3 對(duì)特大直徑盾構(gòu)挑戰(zhàn)的思考

3.1 特大直徑盾構(gòu)帶來的事故風(fēng)險(xiǎn)

由于工程客觀需求，盾構(gòu)直徑面臨越來越大的挑戰(zhàn)，必須重視由此帶來掘進(jìn)事故風(fēng)險(xiǎn)的防范。特大直徑盾構(gòu)由于盾構(gòu)直徑的增大，主要可能引起的掘進(jìn)事故風(fēng)險(xiǎn)如下：

1)隨著盾構(gòu)刀盤直徑的增加，荷載也隨之增大，所配置的主軸承尺寸若不能完全匹配，將導(dǎo)致接觸疲勞引起的軸承損壞風(fēng)險(xiǎn)增大；隨著盾構(gòu)直徑增大，渣土艙壓力分布不均的概率增大，若主軸承前艙局部壓力超出密封和油脂阻力，也會(huì)導(dǎo)致主軸承密封失效風(fēng)險(xiǎn)概率增大。

2)隨著盾構(gòu)直徑的增大，管片脫出盾尾后受到的浮力比常規(guī)盾構(gòu)隧道管片受到的浮力更大，控制隧道上浮的風(fēng)險(xiǎn)和難度加大。

鱟的體形呈瓢形，為深褐色或灰綠色，頭胸部有寬闊的背甲。雖然整體上看起來鱟和螃蟹有幾分神似，但它們的“近親”并非螃蟹，而是已經(jīng)滅絕了的古生物三葉蟲。

3)由于盾構(gòu)直徑增大后刀具運(yùn)行軌跡也隨之增大，刀具磨損損壞的概率和風(fēng)險(xiǎn)大大增加。尤其是在復(fù)合地層中掘進(jìn)時(shí)，刀具的磨損速度極快，刀具更換次數(shù)的增加會(huì)造成工期延長(zhǎng)、成本增加、安全風(fēng)險(xiǎn)等系列施工問題發(fā)生的可能性增大。

4)隨著盾構(gòu)直徑的增大，由于受到制造的限制及影響，刀盤中心的開口率也隨之降低，在掘進(jìn)中，使盾構(gòu)刀盤結(jié)泥餅的風(fēng)險(xiǎn)和概率大大增加。

常規(guī)大直徑盾構(gòu)刀盤開口率分布均勻，常壓刀盤中心部位一定半徑內(nèi)開口率幾乎為零。如果設(shè)置開口部位刀盤開口率的均勻度不好(或不合理)，將導(dǎo)致刀盤前泥餅粘結(jié)、渣土滯排、刀盤升溫等風(fēng)險(xiǎn)增大[9]。

3.2 土壓盾構(gòu)與泥水盾構(gòu)主軸承密封問題

盾構(gòu)選型是影響隧道工程成敗的重要環(huán)節(jié)，是盾構(gòu)施工的關(guān)鍵[2]，需要考慮地層條件、地下水位、隧道埋深、開挖面穩(wěn)定、設(shè)計(jì)隧道的斷面、襯砌類型、工期、工程造價(jià)等。伊斯坦布爾海峽公路隧道工程盾構(gòu)的正確選型和西雅圖市SR99公路隧道工程盾構(gòu)的錯(cuò)誤選型帶來了不同的工程效果[11]。

3.2.1 土壓盾構(gòu)主軸承密封問題

土壓盾構(gòu)適用于穩(wěn)定性較好、透水性不強(qiáng)的地層以及水土壓力較小、盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率較大、耐壓能力相對(duì)較弱的情況。土壓盾構(gòu)結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 土壓盾構(gòu)結(jié)構(gòu)

1)意大利Sparvo隧道： 雙洞雙向6車道，采用土壓盾構(gòu)施工，盾構(gòu)直徑為15.55 m，盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率達(dá)12 000 kW，刀盤開挖力為315 000 kN，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為94 793 kN·m。意大利Sparvo隧道盾構(gòu)見圖4。

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行體溫測(cè)量對(duì)比試驗(yàn)。圖7中分別采用魚躍醫(yī)用水銀溫度計(jì)、廈門安氏兄弟科技有限公司生產(chǎn)的醫(yī)用電子體溫計(jì)與系統(tǒng)測(cè)量的體溫進(jìn)行對(duì)比。測(cè)量精度達(dá)到傳統(tǒng)手持式體溫測(cè)量精度。對(duì)比所采用的醫(yī)用電子體溫計(jì)符合《醫(yī)用電子體溫計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》。人體基礎(chǔ)體溫生理性改變一般在24 h內(nèi)波動(dòng)幅度不超過1℃，以腋窩溫度為例，正常范圍為36.4～37.3℃平均為36.8℃[16]。測(cè)量結(jié)果在理論范圍內(nèi)。所以實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)體溫的監(jiān)測(cè)能夠做到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確。

2)美國(guó)西雅圖SR99隧道： 采用土壓平衡盾構(gòu)施工，盾構(gòu)直徑為17.45 m，主軸承直徑為8.0 m，裝機(jī)功率為12 135 kW。美國(guó)西雅圖SR99隧道盾構(gòu)見圖5[11]。

股骨頸骨折手術(shù)治療后,深靜脈血栓形成率比較高,是一種常見的股骨頸骨折術(shù)后并發(fā)癥。深靜脈血栓形成對(duì)股骨頸骨折手術(shù)治療效果會(huì)產(chǎn)生十分重要的影響,容易降低手術(shù)治療的有效性,從而降低患者的生活質(zhì)量[3]。通過有效的護(hù)理管理措施,對(duì)深靜脈血栓的形成可以起到一定的預(yù)防性作用,降低其發(fā)生率[4]。

土壓盾構(gòu)負(fù)荷重，驅(qū)動(dòng)功率偏大，主軸承加工尺寸大，特大直徑土壓盾構(gòu)主軸承密封以聚氨酯密封結(jié)構(gòu)為主。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下。

1)優(yōu)點(diǎn)： 采用水冷卻降溫方式，油脂消耗量小，節(jié)約成本和降低能耗。

2)缺點(diǎn)： 無法建立備壓措施，耐壓能力相對(duì)偏弱；一旦密封損壞或失效，必須吊出更換修復(fù)。如美國(guó)西雅圖SR99土壓盾構(gòu)密封損壞，為吊出更換修復(fù)而建設(shè)吊出井，付出了較大的代價(jià)。

圖4 意大利Sparvo隧道盾構(gòu)

圖5 西雅圖SR99隧道盾構(gòu)

3.2.2 泥水盾構(gòu)主軸承密封問題

3.6.1 預(yù)探前方復(fù)雜地質(zhì)

圖6 泥水盾構(gòu)結(jié)構(gòu)

香港屯門隧道： 采用泥水盾構(gòu)施工，盾構(gòu)直徑為17.63 m，主軸承直徑為7.6 m，裝機(jī)功率為8 600 kW。香港屯門隧道盾構(gòu)見圖7。

圖7 香港屯門隧道盾構(gòu)

泥水盾構(gòu)負(fù)荷小，驅(qū)動(dòng)功率相對(duì)較小，主軸承加工尺寸也小。特大直徑泥水盾構(gòu)主軸承密封以唇形密封結(jié)構(gòu)為主。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下。

1)優(yōu)點(diǎn)： 采用油脂備壓方式，運(yùn)用成熟高水壓條件下的耐壓密封體系，能實(shí)現(xiàn)原位帶壓更換作業(yè)，且維修操作安全。如濟(jì)南黃河隧道盾構(gòu)原位密封修復(fù)，已為其他項(xiàng)目提供了借鑒。

2)缺點(diǎn)： 油脂消耗量較大，會(huì)相對(duì)增大能耗和掘進(jìn)成本。

3.2.3 對(duì)盾構(gòu)選型的建議

同級(jí)別的特大直徑土壓盾構(gòu)相對(duì)于泥水盾構(gòu)，渣土艙壓力不均勻度及局部土壓力更大，軸承承受荷載更大(如美國(guó)西雅圖SR99土壓盾構(gòu))，滾動(dòng)體和滾道表面接觸應(yīng)力更大。因此，土壓盾構(gòu)主軸承密封失效及直接損壞(接觸疲勞)概率更高，風(fēng)險(xiǎn)也就更大。在特大直徑盾構(gòu)選擇方面，盡管泥水盾構(gòu)比土壓盾構(gòu)造價(jià)高，但土壓盾構(gòu)主軸承密封失效風(fēng)險(xiǎn)大，修復(fù)造價(jià)高，因此，仍建議選擇泥水盾構(gòu)。

3.3 管片盾尾脫出后上浮風(fēng)險(xiǎn)

管片盾尾脫出后上浮會(huì)造成管片裂隙、錯(cuò)臺(tái)、破損、滲漏等施工病害，導(dǎo)致管片拼裝質(zhì)量達(dá)不到規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，給建成后的運(yùn)營(yíng)安全和隧道維護(hù)帶來巨大挑戰(zhàn)。管片上浮病害預(yù)防和處理措施應(yīng)盡早實(shí)施。造成管片上浮的原因有多種。

施工中，在管片環(huán)與地層之間難以避免地存在盾尾管片拼裝空隙，通過加強(qiáng)管理，嚴(yán)格控制空隙量在規(guī)范允許范圍的前提下，向空隙中泵入漿液，主動(dòng)控制地層沉降的同時(shí)保持管片穩(wěn)定，是解決以上問題的有效措施[12]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，管片上浮量的70%發(fā)生于安裝后的48 h之內(nèi)。除施工前考慮盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)預(yù)留、管片合理選型外，施工中應(yīng)結(jié)合監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)綜合分析地質(zhì)情況及外部影響因素，根據(jù)施工信息動(dòng)態(tài)分析研究，適時(shí)調(diào)整漿液配合比，提高管片拼裝精度等，以達(dá)到滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求的管片上浮控制效果。

從注漿凝固速度進(jìn)行對(duì)策分析： 由于盾構(gòu)快速推進(jìn)，必須保證注漿凝固時(shí)間小于盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)間，可以通過預(yù)先試驗(yàn)來達(dá)到并檢驗(yàn)。

3.4 常規(guī)刀盤與常壓刀盤的選擇

3.4.1 常規(guī)刀盤

通過正確的組合安裝和維護(hù)保養(yǎng)，軸承的前3種失效形式是可以部分或全部避免的。軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，滾動(dòng)件與滾道接觸面的接觸應(yīng)力作用始終存在，滾動(dòng)接觸疲勞造成的損壞貫穿軸承的整個(gè)使用壽命周期，接觸疲勞帶來的損壞也就成為軸承使用過程中唯一不可避免的失效形式。

圖8 常規(guī)刀盤

3.4.2 常壓刀盤

當(dāng)泥水盾構(gòu)地層穩(wěn)定性較差、透水性較強(qiáng)、水土壓力較高以及穿越地層為土巖復(fù)合地層時(shí)，多選用常壓刀盤[13-14]。常壓刀盤見圖9。

合同終止有可能是由違約導(dǎo)致，也有可能是因?yàn)樘囟ńK止事項(xiàng)出現(xiàn)所致。合同終止不一定是因?yàn)檫`約，違約也不一定導(dǎo)致合同終止。碳交易相對(duì)于其他國(guó)際交易行為有太多特殊性，因此不能簡(jiǎn)單地用現(xiàn)有的法律框架和國(guó)際慣例直接適用于碳交易，于是交易雙方通常以詳盡的合同條款來彌補(bǔ)，規(guī)定了非常復(fù)雜的合同終止事項(xiàng)。雖然規(guī)定得詳盡可以避免不確定事項(xiàng)，但也給國(guó)外買家動(dòng)輒終止合同提供借口。

圖9 常壓刀盤

在特大盾構(gòu)工程實(shí)踐中，為應(yīng)對(duì)高水壓、土巖復(fù)合地層、減少帶壓換刀風(fēng)險(xiǎn)，宜配置常壓刀盤。常壓換刀不需要帶壓進(jìn)艙，換刀風(fēng)險(xiǎn)大大降低，但常壓刀盤中心開口率小，甚至沒有開口，從而增大了結(jié)泥餅的風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 泥餅粘結(jié)、渣土滯排難題

解決泥餅粘結(jié)、渣土滯排等難題，多從如下方面入手：

1)盾構(gòu)配置。針對(duì)軟塑—硬塑易結(jié)泥餅地層，可加大刀盤開口率(縮小中心封閉區(qū)域范圍)，刀具多層次布置，強(qiáng)化切削功能，降低碾磨，盡可能使渣土成塊排出；增加、增強(qiáng)刀盤中間結(jié)泥餅沖刷系統(tǒng)，創(chuàng)新內(nèi)循環(huán)沖刷；配置刀盤溫度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和刀盤伸縮功能。

1)油脂量不足，油脂溢出壓力不足。廣深港直徑為11.182 m的泥水盾構(gòu)由于油脂注入不到位，在0.7 MPa水壓下，泥漿通過迷宮密封進(jìn)入軸承密封，軸承滾子及滾道表面在夾雜硬質(zhì)小顆粒后出現(xiàn)壓痕，焊接刀盤時(shí)搭鐵線未嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)放置，致使主軸承滾子和滾道面接觸處有大電流通過產(chǎn)生電熔蝕坑，兩者在重載作用下造成了主軸承的逐步損壞(軸承直徑為4 800 mm)。

3)輔助措施。創(chuàng)新破除泥餅技術(shù)，如水刀切割、分散劑(雙氧水)化學(xué)剝離方法等；在氣密性好的圍巖下輔助氣壓作業(yè)。

刀盤結(jié)餅見圖10。高壓水刀現(xiàn)場(chǎng)噴射試驗(yàn)見圖11。刀盤沖刷系統(tǒng)改造見圖12。

圖10 刀盤結(jié)餅

圖11 高壓水刀現(xiàn)場(chǎng)噴射試驗(yàn)

在選擇沖刷方式時(shí)，采取分時(shí)集中沖刷和艙底順流沖刷理念，能較好地解決高黏性地層刀盤粘結(jié)的施工難題。

另據(jù)介紹，2017年初，原農(nóng)業(yè)部印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)新聞?shì)浾摴ぷ鞯囊庖姟?。《意見》?duì)做好新聞發(fā)布、政策解讀、涉農(nóng)突發(fā)事件輿論引導(dǎo)等工作做出了明確規(guī)定；加強(qiáng)政策解讀，建立工作機(jī)制，主動(dòng)開展政策解讀工作；做好涉農(nóng)突發(fā)事件的輿論引導(dǎo)工作。

3.6 其他思考

泥水盾構(gòu)適用于穩(wěn)定性較差、透水性較強(qiáng)的地層以及水土壓力較高、盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率較小、耐壓能力相對(duì)較強(qiáng)的情況。泥水盾構(gòu)結(jié)構(gòu)見圖6。

1)利用泥水盾構(gòu)SSP(seismic scatter profile)超前探測(cè)系統(tǒng)加強(qiáng)預(yù)探前方地質(zhì)分布情況。泥水盾構(gòu)SSP超前探測(cè)系統(tǒng)見圖13。

2)利用超前鉆機(jī)系統(tǒng)超前鉆探兼顧預(yù)處理措施。超前鉆機(jī)系統(tǒng)見圖14。

3)結(jié)合綜合掘進(jìn)參數(shù)超前預(yù)判前方地質(zhì)變化。結(jié)合預(yù)探地質(zhì)信息，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)孤石基巖、斷裂構(gòu)造和軟弱破碎圍巖的位置，為后續(xù)爆破孤石或注漿固結(jié)圍巖提供可靠的第一手資料。

要真正發(fā)揮學(xué)生和學(xué)生組織在學(xué)校辦學(xué)中的作用，讓學(xué)生參與學(xué)校的事務(wù)管理，需要進(jìn)一步完善體制機(jī)制，要變直接管理為主到宏觀和導(dǎo)向管理為主，變教師管理為主到以學(xué)生自主管理為主，提升學(xué)生自主管理能力和水平。在涉及學(xué)生切身利益的事務(wù)中要吸納學(xué)生代表和學(xué)生組織參加[9]，傾聽學(xué)生意見建議，突出學(xué)生的主體地位，切實(shí)提高學(xué)生參與學(xué)校管理的積極性，為學(xué)生參與學(xué)生事務(wù)管理乃至大學(xué)治理創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件。

(a) 刀盤中心沖刷系統(tǒng)

(b) 艙底沖刷系統(tǒng)

圖13 泥水盾構(gòu)SSP超前探測(cè)系統(tǒng)

圖14 超前鉆機(jī)系統(tǒng)

3.6.2 高水壓復(fù)雜地質(zhì)特大直徑盾構(gòu)施工輔助處理技術(shù)

3.6.2.1 海中基巖爆破輔助處理技術(shù)

對(duì)施工中遇到的超強(qiáng)基巖、孤石等，采用預(yù)裂、微裂或提前爆破技術(shù)，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)順利推進(jìn)[15]。

珠海橫琴三通道馬騮洲交通隧道工程，隧道全長(zhǎng)2 834.6 m，采用直徑為14.93 m泥水氣壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)施工，是我國(guó)首條海域超大直徑復(fù)合地層盾構(gòu)隧道。馬騮洲海域巖面變化劇烈，拋石最大直徑為2.2 m，花崗巖層高為6 m，強(qiáng)度高達(dá)120 MPa。為確保盾構(gòu)的順利掘進(jìn)，采取“物探+爆破”組合的方法進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)侵入隧道斷面內(nèi)的基巖采用水下爆破，爆破后爆破孔的封堵選用高壓旋噴注漿方法并進(jìn)行河床加固。該方法消除了基巖突起對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)的威脅，有效降低了盾構(gòu)刀具的損壞，保證了盾構(gòu)順利掘進(jìn)。珠海橫琴三通道馬騮洲交通隧道斷面見圖15。水下爆破封堵見圖16。

圖15 珠海橫琴三通道馬騮洲交通隧道斷面圖

圖16 水下爆破封堵

3.6.2.2 海中注漿固結(jié)輔助處理技術(shù)

臺(tái)灣應(yīng)用型本科教育對(duì)大陸?yīng)毩W(xué)院的啟示………………………………………………………………………劉堯飛（4.70）

對(duì)施工中遇到的軟弱破碎圍巖，為防止發(fā)生工作面坍塌或卡機(jī)等事故，采用地面或水域預(yù)注漿固結(jié)處理、洞內(nèi)盾構(gòu)超前注漿固結(jié)等輔助措施，能有效地解決盾構(gòu)掘進(jìn)施工難題。

4 結(jié)語

盾構(gòu)法以其明顯的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)已成為地下工程首選的施工工法。近20年來，隨著工程規(guī)模和功能的建設(shè)需要，盾構(gòu)有明顯向特大直徑發(fā)展的趨勢(shì)。

當(dāng)然，這樣講不是說知識(shí)分子不該講氣節(jié)，對(duì)于那些主動(dòng)攀附權(quán)貴，故意混淆視聽的知識(shí)分子，我們要進(jìn)行深入的批判；但對(duì)于其他不少在氣節(jié)上有損的知識(shí)分子，我們對(duì)他們的處境應(yīng)當(dāng)有同情之理解，這樣方能不失公允。

然而，隧道盾構(gòu)施工是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，特大直徑盾構(gòu)往往因隧道掌子面圍巖軟硬分布不均勻?qū)е率┕るy度更大，除要突破現(xiàn)有裝備水平限制和面對(duì)施工技術(shù)的挑戰(zhàn)外，更需要對(duì)施工掘進(jìn)中常見的問題進(jìn)行總結(jié)分析，及時(shí)優(yōu)化方案，破解各類技術(shù)難題。

一系列工程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)證明： 特大直徑盾構(gòu)不僅是工程建設(shè)中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，更是業(yè)界關(guān)注的亮點(diǎn)，特大直徑盾構(gòu)在新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的引進(jìn)、研發(fā)和推廣應(yīng)用中發(fā)揮了積極的推動(dòng)作用。應(yīng)用大直徑盾構(gòu)先進(jìn)裝備發(fā)揮其優(yōu)良性能的同時(shí)，要結(jié)合工程實(shí)踐對(duì)大直徑盾構(gòu)從整體選型、主軸承密封選擇、刀盤設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究思考，科學(xué)研判，研發(fā)更多盾構(gòu)施工的輔助技術(shù)，有效化解大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)可能出現(xiàn)的事故和風(fēng)險(xiǎn)，不斷迎接新的更大挑戰(zhàn)。