本發(fā)明屬于高粘度泥巖中盾構(gòu)隧道技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法。

背景技術(shù)：

目前隨著我國城市軌道交通的大力發(fā)展，地鐵盾構(gòu)施工遇到的地層也越來越復(fù)雜多樣性，對盾構(gòu)設(shè)備及施工技術(shù)水平提出更高的要求，尤其是高粘度的泥巖地層，需要采用泥水混合液盾構(gòu)機(jī)，泥水混合液盾構(gòu)機(jī)在泥巖地層盾構(gòu)掘進(jìn)時存在刀盤容易粘結(jié)泥餅、泥水倉倉門堵塞、泥水倉壓力不穩(wěn)定、刀盤掘進(jìn)困難等問題。遇到泥巖地層，需頻繁進(jìn)行帶壓開倉人工進(jìn)行清除，人工帶壓進(jìn)倉不僅安全風(fēng)險大，而且清除泥餅工期長，成本大，導(dǎo)致風(fēng)險高同時工效低下，在泥漿外排過程中，往往由于混在在泥漿中的硬物和巖塊造成排漿管路堵塞，需要停工進(jìn)行疏通。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其通過設(shè)置水刀裝置，對泥塊進(jìn)行有效的沖刷和切割，避免了開倉人工清理，縮短施工時間，降低施工風(fēng)險，設(shè)置于逆清洗程序，可以更有效的對沖刷管路進(jìn)行自動清洗，防止沖刷管路由于長時間單向運(yùn)行，造成管內(nèi)壁淤積和粘結(jié)泥渣，導(dǎo)致循環(huán)工作能力下降。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟一、安裝水刀裝置并檢查沖刷管路暢通：首先，安裝水刀裝置穿過氣墊倉伸入至泥水倉，通過高壓軟管將水刀裝置與連有水管且安裝在盾構(gòu)機(jī)后配套臺車上的高壓泵的出水端連接；然后，檢查沖刷管路，確保各管路暢通，所述沖刷管路包括高壓軟管和連接盾構(gòu)機(jī)噴嘴的泥水沖刷管網(wǎng)；

所述水刀裝置包括依次穿過盾構(gòu)機(jī)的第二隔板、氣墊倉和第一隔板伸入至所述泥水倉內(nèi)的水刀鋼管、設(shè)置在水刀鋼管位于泥水倉內(nèi)一端的水刀噴頭和設(shè)置在水刀鋼管另一端的防噴器，防噴器安裝在第二隔板上；

步驟二、檢查刀盤是否粘結(jié)有泥餅：當(dāng)?shù)侗P粘結(jié)有泥餅時，在泥水倉中注入分散劑，剝除刀盤粘結(jié)的泥餅；當(dāng)?shù)侗P未粘結(jié)有泥餅時，執(zhí)行步驟三；

步驟三、預(yù)清洗并設(shè)置盾構(gòu)機(jī)環(huán)流參數(shù)和掘進(jìn)參數(shù)：首先，啟動泥水混合液循環(huán)系統(tǒng)，確定循環(huán)參數(shù)，將泥水倉和氣墊倉內(nèi)沉積渣土排出；然后，開啟盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際環(huán)境中的泥巖種類設(shè)置盾構(gòu)的環(huán)流參數(shù)和掘進(jìn)參數(shù)；

所述掘進(jìn)參數(shù)包括刀盤轉(zhuǎn)速、刀盤扭矩、掘進(jìn)距離、掘進(jìn)速度、總推力；

所述環(huán)流參數(shù)包括進(jìn)漿流量、排漿流量、泥漿倉壓力和進(jìn)排漿泥漿參數(shù)；

步驟四、盾構(gòu)掘進(jìn)并實(shí)時檢測盾構(gòu)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，過程如下：

步驟401、通過泥漿循環(huán)裝置向泥水沖刷管網(wǎng)提供泥漿，所述泥漿通過增壓后進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)的噴嘴，對盾構(gòu)機(jī)的刀盤進(jìn)行沖刷；

所述泥漿循環(huán)裝置包括設(shè)置有排漿泵的排漿管路、用于分離泥漿的分離設(shè)備和設(shè)置有進(jìn)漿泵的進(jìn)漿管路，所述排漿管路與所述分離設(shè)備的進(jìn)口相連通，所述進(jìn)漿管路與分離設(shè)備的出口相連通，所述排漿管路與氣墊倉底部相連通，所述進(jìn)漿管路分有多個支管，分別對泥水倉和氣墊倉內(nèi)關(guān)鍵位置進(jìn)行沖刷；

步驟402、通過高壓泵向高壓軟管提供高壓水，所述高壓水通過液壓泵增壓后進(jìn)入水刀鋼管，從水刀噴頭形成水刀對泥水倉中的泥塊進(jìn)行切割和沖刷，并配合步驟401中的噴嘴將泥塊化為泥水混合液向設(shè)置在泥水倉內(nèi)第一隔板底部的泥漿門沖刷；

步驟403、通過在泥漿門上安裝的碎石機(jī)，對進(jìn)入泥漿門的泥水混合液中的泥塊或巖塊進(jìn)行破碎，再流入氣墊倉；

步驟404、通過在氣墊倉中第二隔板的底部開設(shè)有排漿孔，步驟403中經(jīng)過破碎的泥水混合液從排漿孔進(jìn)入泥漿循環(huán)裝置；

泥水混合液進(jìn)入排漿管路通過排漿泵增壓，進(jìn)入分離設(shè)備將泥塊與泥漿分離，分離后的泥漿進(jìn)入進(jìn)漿管路通過進(jìn)漿泵的增壓進(jìn)入泥水倉和氣墊倉中的泥水沖刷管網(wǎng)中重復(fù)利用；

步驟五、判斷出渣量是否減少：當(dāng)出渣量異常減少時，應(yīng)該對土倉和刀盤進(jìn)行逆循環(huán)清洗；當(dāng)出渣量正常時，執(zhí)行步驟六；

步驟六、判斷泥水倉壓力是否波動異常：當(dāng)泥水倉壓力波動異常時，停止盾構(gòu)推進(jìn)，并對泥水倉進(jìn)行循環(huán)攜渣清洗，然后重新開始盾構(gòu)掘進(jìn)；當(dāng)泥水倉壓力波動正常時，執(zhí)行步驟七；

步驟七、判斷盾構(gòu)掘進(jìn)是否結(jié)束：通過設(shè)定的所述掘進(jìn)參數(shù)中的掘進(jìn)距離判斷盾構(gòu)掘進(jìn)是否結(jié)束，當(dāng)盾構(gòu)設(shè)備實(shí)際掘進(jìn)的距離與設(shè)定的所述掘進(jìn)參數(shù)中的掘進(jìn)距離不一致時，盾構(gòu)掘進(jìn)并未結(jié)束，循環(huán)操作步驟四；當(dāng)盾構(gòu)設(shè)備實(shí)際掘進(jìn)的距離與設(shè)定的所述掘進(jìn)參數(shù)中的掘進(jìn)距離一致時，盾構(gòu)掘進(jìn)結(jié)束時，執(zhí)行步驟八；

步驟八、延時清洗：盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)結(jié)束后，對清洗泥水倉、氣墊倉和沖刷管路進(jìn)行延時循環(huán)清洗后停機(jī)。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述噴嘴包括用于沖刷刀盤面板的面板噴嘴和用于沖刷刀盤背板的背板噴嘴，所述泥水沖刷管網(wǎng)與所述面板噴嘴連接的管段上設(shè)置有第一增壓泵，所述泥水沖刷管網(wǎng)與所述背板噴嘴連接的管段上設(shè)置有第二增壓泵。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述分散劑為泥巖分散劑，所述泥巖分散劑采用水和泥巖分散劑原液按質(zhì)量比1：5的比例混合而成。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述步驟五中對出渣量進(jìn)行監(jiān)測時，通過在盾構(gòu)機(jī)上設(shè)置的泥漿密度測量儀和泥漿流量計(jì)的讀數(shù)對出渣量進(jìn)行計(jì)算。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述步驟六中對泥水倉壓力進(jìn)行監(jiān)測時，通過在泥水倉內(nèi)設(shè)置多個壓力傳感器。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述水刀裝置設(shè)置的數(shù)量有兩個，兩個所述水刀裝置對稱設(shè)置在泥水倉內(nèi)。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述排漿孔處設(shè)置有格柵，所述排漿泵與分離設(shè)備之間的排漿管段上設(shè)置有中繼泵。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述碎石機(jī)包括機(jī)架和對稱設(shè)置在機(jī)架上且可轉(zhuǎn)動的左瓣門和右瓣門，所述左瓣門和右瓣門上均通過液壓油缸與機(jī)架相連。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述步驟一中，所述高壓泵為gdl型立式多級泵。

上述的一種盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法，其特征在于：所述水刀噴頭為扇形噴頭，所述扇形噴頭主體為圓柱形，所述扇形噴頭出水口為扇形，所述扇形噴頭連接端設(shè)置有外螺紋。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明通過設(shè)置水刀裝置，對泥塊進(jìn)行有效的沖刷和切割，避免了開倉人工清理，縮短施工時間，降低施工風(fēng)險。

2、本發(fā)明通過設(shè)置碎石機(jī)，將泥漿中的小塊泥塊或者參雜的石塊硬物進(jìn)行破碎，避免在泥漿循環(huán)的過程中造成堵塞，延誤施工進(jìn)度。

3、本發(fā)明設(shè)置有逆清洗程序，可以更有效的對沖刷管路進(jìn)行自動清洗，防止沖刷管路由于長時間單向運(yùn)行，造成管內(nèi)壁淤積和粘結(jié)泥渣，導(dǎo)致循環(huán)工作能力下降。

4、本發(fā)明在盾構(gòu)施工前對沖刷管路進(jìn)行預(yù)清洗，在盾構(gòu)施工結(jié)束后進(jìn)行延時清洗，有效防止開挖渣土在泥水倉和氣墊倉內(nèi)的沉積。

5、本發(fā)明通過設(shè)置防噴器，有效防止高壓泥漿在使用過程中由于高壓軟管和水刀鋼管連接不夠緊密造成高壓泥漿噴射出來。

綜上所述，本發(fā)明其設(shè)置水刀裝置，對泥塊進(jìn)行有效的沖刷和切割，避免了開倉人工清理，縮短施工時間，降低施工風(fēng)險，通過設(shè)置碎石機(jī)，將泥漿中的小塊泥塊或者參雜的石塊硬物進(jìn)行破碎，避免在泥漿循環(huán)的過程中造成堵塞，延誤施工進(jìn)度，設(shè)置于逆清洗程序，可以更有效的對沖刷管路進(jìn)行自動清洗，防止沖刷管路由于長時間單向運(yùn)行，造成管內(nèi)壁淤積和粘結(jié)泥渣，導(dǎo)致循環(huán)工作能力下降。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的a處放大圖。

圖3為本發(fā)明碎石機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明水刀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明的方法流程圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—刀盤；2—牛腿；3—泥水倉；

4—?dú)鈮|倉；5—中盾；6—尾盾；

7—水刀裝置；7-1—水刀鋼管；7-2—水刀噴頭；

7-3—防噴器；8—高壓軟管；9—泥漿門；

10—排漿孔；11—排漿管路；12—進(jìn)漿管路；

13—進(jìn)漿泵；14—排漿泵；15—中繼泵；

16—分離設(shè)備；17—碎石機(jī)；17-1—左瓣門；

17-2—右瓣門；17-3—液壓油缸；17-4—機(jī)架；

18—第一隔板；19—第二隔板。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2和圖5所示，本發(fā)明的盾構(gòu)設(shè)備在高粘度泥巖中的掘進(jìn)方法包括以下步驟：

步驟一、安裝水刀裝置并檢查沖刷管路暢通：首先，安裝水刀裝置7穿過氣墊倉4伸入至泥水倉3，通過高壓軟管8將水刀裝置7與連有水管且安裝在盾構(gòu)機(jī)后配套臺車上的高壓泵的出水端連接；然后，檢查沖刷管路，確保各管路暢通，所述沖刷管路包括高壓軟管8和連接盾構(gòu)機(jī)噴嘴的泥水沖刷管網(wǎng)；

所述水刀裝置7包括依次穿過盾構(gòu)機(jī)的第二隔板19、氣墊倉4和第一隔板18伸入至所述泥水倉3內(nèi)的水刀鋼管7-1、設(shè)置在水刀鋼管7-1位于泥水倉3內(nèi)一端的水刀噴頭7-2和設(shè)置在水刀鋼管7-1另一端的防噴器7-3，防噴器7-3安裝在第二隔板19上；

需要說明的是，在實(shí)施盾構(gòu)隧道時，隧道存在20a-1強(qiáng)風(fēng)化泥巖，其余為上部砂層，下部巖層，20a-1強(qiáng)風(fēng)化泥巖描述：青灰色，結(jié)構(gòu)大部分破壞，巖芯呈黏性土夾強(qiáng)風(fēng)化碎塊狀或強(qiáng)風(fēng)化塊混黏性土狀，干鉆可鉆進(jìn)，屬極軟巖，巖體破碎，巖體基本質(zhì)量等級為ⅴ級；強(qiáng)風(fēng)化泥巖主要含量為伊利石、蒙脫土、石英、云母、長石和方解石組成，其中蒙脫土是一種典型的粘土礦物，晶體結(jié)構(gòu)為兩層硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的重復(fù)單元，具有強(qiáng)大的高分子交換能力和親水性及其優(yōu)異的吸水膨脹能力和吸附能力。這種粘土礦物遇水膨脹，且非常粘稠，極易抱團(tuán)，因此細(xì)顆粒蒙脫土是盾構(gòu)刀盤在地下掘進(jìn)過程中產(chǎn)生泥巖粘附和結(jié)泥餅問題的主要原因所在。

所述水刀裝置7是將高壓液體利用噴頭的形狀以固定的方向噴射出去，高壓液體在擠壓和噴射過程中形成固定形狀的液體流，而且具有較高的速度和壓力，可以對泥水倉3中形成的泥塊進(jìn)行切割并將切割后的泥塊進(jìn)行沖刷，高壓液體可以是水也可以是泥漿，或其他的液體，本實(shí)施例中采用清水，清水的比重較泥漿要輕，經(jīng)高壓泵加壓后效果更好，同時高壓泵注水與泥漿相比，對設(shè)備使用較泥漿好。所述水刀裝置7包括水刀鋼管7-1、水刀噴頭7-2和高壓軟管7-3，所述水刀鋼管7-1依次穿過第二隔板19、氣墊倉4和第一隔板18伸入至所述泥水倉3內(nèi)，直接將水刀噴頭7-2伸入泥水倉3中，并對水刀噴頭7-2提供水源，避免了復(fù)雜的管路設(shè)計(jì)，而且鋼管方便密封，在所述水刀鋼管7-1與高壓軟管8的連接處設(shè)置有防噴器7-3，避免所述水刀鋼管7-1與高壓軟管8連接強(qiáng)度不足導(dǎo)致高壓軟管8和水刀鋼管7-1分離，并造成水刀鋼管內(nèi)的高壓液體噴出。

步驟二、檢查刀盤是否粘結(jié)有泥餅：當(dāng)?shù)侗P1粘結(jié)有泥餅時，在泥水倉3中注入分散劑，剝除刀盤1粘結(jié)的泥餅；當(dāng)?shù)侗P1未粘結(jié)有泥餅時，執(zhí)行步驟三；

需要說明的是，盾構(gòu)掘進(jìn)時產(chǎn)生泥餅，會逐漸使掘進(jìn)參數(shù)惡化，會導(dǎo)致設(shè)備推力，扭矩達(dá)最大負(fù)荷時，仍然無有效進(jìn)度，因此在確定產(chǎn)生泥餅時使用分散劑對泥水倉3和氣墊倉4進(jìn)行注入分散劑處理，分散劑注入前需通過泥漿循環(huán)裝置將倉內(nèi)的泥漿盡可能地全部置換為清水，以免注入的分散劑與泥漿反應(yīng)，影響分散劑與泥餅和積渣的反應(yīng)效果。

步驟三、預(yù)清洗并設(shè)置盾構(gòu)機(jī)環(huán)流參數(shù)和掘進(jìn)參數(shù)：首先，啟動泥水混合液循環(huán)系統(tǒng)，確定循環(huán)參數(shù)，將泥水倉3和氣墊倉4內(nèi)沉積渣土排出；然后，開啟盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際環(huán)境中的泥巖種類設(shè)置盾構(gòu)的環(huán)流參數(shù)和掘進(jìn)參數(shù)；

所述掘進(jìn)參數(shù)包括刀盤轉(zhuǎn)速、刀盤扭矩、掘進(jìn)距離、掘進(jìn)速度、總推力；

所述環(huán)流參數(shù)包括進(jìn)漿流量、排漿流量、泥漿倉壓力和進(jìn)排漿泥漿參數(shù)；

需要說明的是，通過泥水混合液循環(huán)系統(tǒng)預(yù)循環(huán)可以有效將泥水倉3和氣墊倉4的雜物沖洗出盾構(gòu)機(jī)，同時也可以通過預(yù)清洗的操作進(jìn)一步確定沖刷管路是否能夠正常工作，若發(fā)現(xiàn)有故障應(yīng)及時排除；另外在實(shí)際盾構(gòu)隧道過程中，不同地區(qū)的圍巖種類組成和結(jié)構(gòu)不同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境中的圍巖種類組成和結(jié)構(gòu)設(shè)定盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)參數(shù)，有利于提高盾構(gòu)機(jī)的工作效率并盡可能延長盾構(gòu)機(jī)的使用壽命。

所述進(jìn)排漿泥漿參數(shù)包括泥漿比重、泥漿粘度、泥漿ph值和含砂率，實(shí)際測量時，主要測量進(jìn)排漿泥漿的泥漿比重、泥漿粘度或泥漿ph值。

在本實(shí)施例中，盾構(gòu)刀盤進(jìn)入20a-1強(qiáng)風(fēng)化泥巖，需對刀盤轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度、總推力、進(jìn)排漿流量、切口水壓進(jìn)行調(diào)整，刀盤轉(zhuǎn)速為1.3～1.5rpm，刀盤扭矩小于3500kn·m，掘進(jìn)速度為10mm/min，總推力小于2300t，進(jìn)漿流量為950-1050m³/h，排漿流量為1000-1100m³/h，泥水倉壓力要求恒壓，減少波動，根據(jù)液位變化控制設(shè)定量，泥漿比重為1.1～1.15g/cm³，泥漿粘度20s/500ml～24s/500ml，泥漿粘度提高，提高攜渣能力。

所述掘進(jìn)參數(shù)包括刀盤轉(zhuǎn)速、刀盤扭矩、掘進(jìn)距離、掘進(jìn)速度、總推力；所述環(huán)流參數(shù)包括進(jìn)漿流量、排漿流量、泥漿倉壓力和進(jìn)漿漿液比重；

步驟四、盾構(gòu)掘進(jìn)并實(shí)時檢測盾構(gòu)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，過程如下：

步驟401、通過泥漿循環(huán)裝置向泥水沖刷管網(wǎng)提供泥漿，所述泥漿通過增壓后進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)的噴嘴，對盾構(gòu)機(jī)的刀盤1進(jìn)行沖刷；

所述泥漿循環(huán)裝置包括設(shè)置有排漿泵14的排漿管路11、用于分離泥漿的分離設(shè)備16和設(shè)置有進(jìn)漿泵13的進(jìn)漿管路12，所述排漿管路11與所述分離設(shè)備16的進(jìn)口相連通，所述進(jìn)漿管路12與分離設(shè)備16的出口相連通，所述排漿管路11與氣墊倉4底部相連通，所述進(jìn)漿管路12分有多個支管，分別對泥水倉3和氣墊倉4內(nèi)關(guān)鍵位置進(jìn)行沖刷；

需要說明的是，所述關(guān)鍵位置包括碎石機(jī)、格柵、刀盤1的背部和刀盤1正面徑向位置。

需要說明的是，所述噴嘴設(shè)置在容易粘結(jié)泥餅的地方，所述噴嘴朝向設(shè)計(jì)的泥漿流動方向，多個所述噴嘴均與所述泥水沖刷管網(wǎng)相連通，所述噴嘴與泥水沖刷管網(wǎng)之間還設(shè)置有用于為泥水混合液增壓的增壓泵，可以有效防止和減弱泥餅粘結(jié)情況。

步驟402、通過高壓泵向高壓軟管8提供高壓水，所述高壓水通過液壓泵增壓后進(jìn)入水刀鋼管7-1，從水刀噴頭7-2形成水刀對泥水倉3中的泥塊進(jìn)行切割和沖刷，并配合步驟401中的噴嘴將泥塊化為泥水混合液向設(shè)置在泥水倉內(nèi)第一隔板18底部的泥漿門9沖刷；

需要說明的是，如圖4所示，水刀噴頭7-2在工作時對高壓泥漿形成較大的阻力，使泥漿在水刀鋼管7-1與水刀鋼管安裝管孔之間的縫隙向外噴出，防噴器7-3有效阻擋了外噴的高壓泥漿，對盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部形成保護(hù)。

步驟403、通過在泥漿門9上安裝的碎石機(jī)17，對進(jìn)入泥漿門9的泥水混合液中的泥塊或巖塊進(jìn)行破碎，再流入氣墊倉4；

需要說明的是，碎石機(jī)17可以有效防止泥漿中混入硬質(zhì)巖或者難以沖刷和切割的較大泥餅堵塞在泥漿門9處發(fā)生堵塞，也減少了較大泥塊和硬質(zhì)巖進(jìn)入所述泥漿循環(huán)裝置，造成管路堵塞的可能性，泥漿在泥水倉3中流動時，一些過重的泥渣會逐漸在泥水倉3底部淤積，嚴(yán)重時會造成泥漿門9和排漿孔10同時堵塞，此時就需要停機(jī)，開倉進(jìn)行人工清理，大大延誤了工期，同時也提高了勞動成本，同時當(dāng)泥渣淤積在泥水倉3底部時，可以通過碎石機(jī)10的活動來攪動泥漿，以到達(dá)疏通泥渣的目的，降低了泥渣淤積的可能性。

步驟404、通過在氣墊倉4中第二隔板19的底部開設(shè)有排漿孔10，步驟403中經(jīng)過破碎的泥水混合液從排漿孔10進(jìn)入泥漿循環(huán)裝置；

泥水混合液進(jìn)入排漿管路11通過排漿泵14增壓，進(jìn)入分離設(shè)備16將泥塊與泥漿分離，分離后的泥漿進(jìn)入進(jìn)漿管路12通過進(jìn)漿泵13的增壓進(jìn)入泥水倉3和氣墊倉4中的泥水沖刷管網(wǎng)中重復(fù)利用；

需要說明的是，所述泥漿循環(huán)裝置的作用主要在于將泥漿收集進(jìn)行沉淀分離處理后重新投入盾構(gòu)機(jī)的所述噴嘴和水刀裝置7內(nèi)，泥漿循環(huán)裝置包括排漿管路11和進(jìn)漿管路12，排漿管路11用于將沖刷的泥漿運(yùn)送至地面上的分離設(shè)備16中，所述排漿管路11和進(jìn)漿管路12均設(shè)置有用于增壓的液壓泵，所述排漿管路11一端與氣墊倉4底部通過排漿孔10相連通，另一端與分離設(shè)備16進(jìn)口相連，所述進(jìn)漿管路12一端與所述泥水沖刷管網(wǎng)相連，另一端與分離設(shè)備16出口相連。

步驟五、判斷出渣量是否減少：當(dāng)出渣量異常減少時，應(yīng)該對土倉和刀盤1進(jìn)行逆循環(huán)清洗；當(dāng)出渣量正常時，執(zhí)行步驟六；

需要說明的是，出渣量由于檢測點(diǎn)處的實(shí)際情況不同，以及泥塊數(shù)量和體積變化會產(chǎn)生一個正常范圍的波動，此波動范圍與盾構(gòu)機(jī)的切削量、沖刷管路的尺寸以及泵壓有關(guān)。

步驟六、判斷泥水倉壓力是否波動異常：當(dāng)泥水倉壓力波動異常時，停止盾構(gòu)推進(jìn)，并對泥水倉3進(jìn)行循環(huán)攜渣清洗，然后重新開始盾構(gòu)掘進(jìn)；當(dāng)泥水倉壓力波動正常時，執(zhí)行步驟七；

需要說明的是，在泥巖段掘進(jìn)過程中，如掘進(jìn)過程中格柵發(fā)生堵塞或泥漿門9一定程度的積渣導(dǎo)致環(huán)流系統(tǒng)無法正常出渣時，會導(dǎo)致泥水倉3的壓力波動異常，此時采用逆循環(huán)模式進(jìn)行清洗，使泥水混合液在沖刷管路中倒轉(zhuǎn)，對沖刷管路進(jìn)行清洗。

步驟七、判斷盾構(gòu)掘進(jìn)是否結(jié)束：通過設(shè)定的所述掘進(jìn)參數(shù)中的掘進(jìn)距離判斷盾構(gòu)掘進(jìn)是否結(jié)束，當(dāng)盾構(gòu)設(shè)備實(shí)際掘進(jìn)的距離與設(shè)定的所述掘進(jìn)參數(shù)中的掘進(jìn)距離不一致時，盾構(gòu)掘進(jìn)并未結(jié)束，循環(huán)操作步驟四；當(dāng)盾構(gòu)設(shè)備實(shí)際掘進(jìn)的距離與設(shè)定的所述掘進(jìn)參數(shù)中的掘進(jìn)距離一致時，盾構(gòu)掘進(jìn)結(jié)束時，執(zhí)行步驟八；

步驟八、延時清洗：盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)結(jié)束后，對清洗泥水倉3、氣墊倉4和沖刷管路進(jìn)行延時循環(huán)清洗后停機(jī)。

需要說明的是，盾構(gòu)施工完成后，盾構(gòu)機(jī)需經(jīng)過循環(huán)清洗后再進(jìn)行拆除，有利于盾構(gòu)機(jī)的保養(yǎng)和防護(hù)，也便于運(yùn)輸。

本實(shí)施例中，所述噴嘴包括用于沖刷刀盤面板的面板噴嘴和用于沖刷刀盤背板的背板噴嘴，所述泥水沖刷管網(wǎng)與所述面板噴嘴連接的管段上設(shè)置有第一增壓泵，所述泥水沖刷管網(wǎng)與所述背板噴嘴連接的管段上設(shè)置有第二增壓泵。

本實(shí)施例中，所述分散劑為泥巖分散劑，所述泥巖分散劑采用水和泥巖分散劑原液按質(zhì)量比1：5的比例混合而成。

需要說明的是，分散劑的比例取決于泥餅的粘結(jié)情況，也與分散劑的成分有關(guān)，本實(shí)施例中泥巖分散劑在泥水倉和氣墊倉中浸泡10～15小時后開始掘進(jìn)。

本實(shí)施例中，所述步驟五中對出渣量進(jìn)行監(jiān)測時，通過在盾構(gòu)機(jī)上設(shè)置的泥漿密度測量儀和泥漿流量計(jì)的讀數(shù)對出渣量進(jìn)行計(jì)算。

需要說明的是，出渣量由于泥漿與水的混合程度不均勻無法準(zhǔn)確測量，也由于泥渣的特性通常無法直接進(jìn)行測量，泥渣不溶于水，只是與水混合，根據(jù)泥漿的密度和流量，可以計(jì)算出泥漿中的含渣量。

本實(shí)施例中，所述步驟六中對泥水倉3壓力進(jìn)行監(jiān)測時，通過在泥水倉3內(nèi)設(shè)置多個壓力傳感器。

盾構(gòu)機(jī)本身無法對泥水倉3的壓力進(jìn)行直接測量，但是為了施工方便和檢測準(zhǔn)確，在施工前在泥水倉3內(nèi)安裝壓力傳感器，該壓力傳感器的數(shù)量通常設(shè)置有多個。

本實(shí)施例中，所述水刀裝置7設(shè)置的數(shù)量有兩個，兩個所述水刀裝置7對稱設(shè)置在泥水倉3內(nèi)。

需要說明的是，所述水刀裝置7設(shè)置的數(shù)量有兩個且對稱設(shè)置，不僅有利于加強(qiáng)對泥水倉中泥塊的切割和沖刷，而且對刀盤1的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)擁有相同的切割和沖刷泥餅的效果，防止刀盤1由于轉(zhuǎn)向改變增加了泥塊粘結(jié)的可能性。

本實(shí)施例中，所述排漿孔10處設(shè)置有格柵，所述排漿泵14與分離設(shè)備16之間的排漿管11段上設(shè)置有中繼泵15。

需要說明的是，此處也可以不安裝格柵，安裝格柵的目的在于對泥漿進(jìn)行過濾將泥漿中大塊的巖石或者泥塊分離在排漿管路11外，防止大塊巖石或泥塊進(jìn)入排漿管路11后對管路造成堵塞，影響施工進(jìn)度，由于地下空間有限，泥漿分離設(shè)備放置在地面上，排漿管路11將盾構(gòu)泥漿從隧道內(nèi)泵送至地面上的分離設(shè)備16中，一般需要較大的壓力，在排漿管路11上通常會設(shè)置一個與排漿泵14共同為泥漿增壓的中繼泵15，以保證泥漿以足夠的壓力和流量進(jìn)入地面上的分離設(shè)備16。

本實(shí)施例中，所述步驟一中，所述高壓泵為gdl型立式多級泵。

需要說明的是，水在管路中的壓力損失非常大，往往到了盾構(gòu)機(jī)時基本上沒有壓力，水刀裝置7往往需要高壓力的水，則需要對所述水重新加壓，在進(jìn)漿管路12與高壓軟管8連接位置處設(shè)置有增壓裝置，用于為所述水進(jìn)行加壓。本實(shí)施例采用gdl型立式多級泵，泵電機(jī)功率22kw，揚(yáng)程98m，每小時56m³。

本實(shí)施例中，所述碎石機(jī)17包括機(jī)架17-4和對稱設(shè)置在機(jī)架17-4上且可轉(zhuǎn)動的左瓣門17-1和右瓣門17-2，所述左瓣門17-1和右瓣門17-2上均通過液壓油缸17-3與機(jī)架17-4相連。

需要說明的是，如圖3所示，所述碎石機(jī)17的結(jié)構(gòu)也可以是上下結(jié)合或者其他的結(jié)合方式，在本實(shí)施例中，采用左右結(jié)合的方式，包括左瓣們17-1和右瓣門17-2，所述左瓣們17-1和右瓣門17-2對稱設(shè)置，且分別設(shè)置有各自的驅(qū)動裝置，動作互不影響。

本實(shí)施例中，所述水刀噴頭7-2為扇形噴頭，所述扇形噴頭主體為圓柱形，所述扇形噴頭出水口為扇形，所述扇形噴頭連接端設(shè)置有外螺紋。

需要說明的是，圓柱形的噴頭主體設(shè)置有外螺紋便于安裝在水刀鋼管7-1上，噴頭出水口為扇形，可以使泥漿形成有效的水刀，并保持泥漿噴射的方向，對泥塊進(jìn)行有效切割。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。