土压平衡盾构机刀盘泥饼成因分析及整治

中交路桥华南工程有限公司，广东 中山 528400

1 泥饼现象及成因

1.1 刀盘结泥饼现象

（1）当盾构刀盘出现结泥饼现象时，盾构机的总推力，即总推力逐步增加，刀盘扭矩先增加后降低至接近无推进速度，刀盘基本原地旋转。

（2）随着推进速度的降低和总推力的增加，推进时间持续增长，设备满负荷运转，设备及环境温度会持续升高，液压系统容易出现渗漏油、油温高等现象，设备故障率明显增加，人员作业环境的温度过高，施工温度环境变化明显。

（3）刀盘结泥饼后导致作业及土仓内温度持续增高，高温条件下易造成泥饼烧结，挤压密实度越来越高，形成强度较高的泥饼，对泥饼的清理及掘进造成极大困难。若在推进速度极低、总推力极高的情况下持续强行推进施工，会导致刀盘、刀具在高温条件下变形、损坏、磨损。

1.2 泥饼形成原因

（1）在风化泥质黏性土地层推进过程中，控制仓内土压力过高，特别是满仓掘进时推进阻力较大，易形成高温环境，导致渣土烧结成泥饼。

（2）受到地下水影响，仓内压力难以降低，为避免出现喷涌现象，增加了土仓内控制压力，导致仓内积土较多，而土质黏性较高，使推进阻力增加，作业温度升高。

（3）渣土改良的效果不佳，导致渣土流速性及和易性较差。

（4）刀盘及土仓壁板中心开口处未合理设计改良剂注入口，对渣土冲刷效果不佳，注入孔压力及流量不足。

（5）刀盘及土仓壁板未合理设计主被动搅拌棒，不利于渣土搅拌，造成渣土堆积结块。……