盾構機操作手技術試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.土壓平衡盾構機密封艙內土壓的核心控制目標是（）A.大于地下水壓B.等于地層原始應力C.小于上覆土層自重D.保持刀盤扭矩穩(wěn)定答案：B2.盾構機主驅動系統(tǒng)中，用于傳遞動力的關鍵部件是（）A.主軸承B.減速機C.液壓馬達D.密封刷答案：A3.同步注漿系統(tǒng)的注漿壓力應控制在（）A.0.1-0.2MPaB.0.3-0.5MPaC.0.6-0.8MPaD.1.0-1.2MPa答案：B（注：具體數值需根據地層條件調整，一般為0.3-0.5MPa或超過靜止土壓0.1-0.2MPa）4.盾構機掘進時，刀盤轉速一般控制在（）A.0.5-1.5rpmB.2.0-3.0rpmC.3.5-4.5rpmD.5.0-6.0rpm答案：A5.螺旋輸送機出土不暢時，優(yōu)先檢查的參數是（）A.刀盤扭矩B.土倉壓力C.螺旋機轉速D.推進速度答案：C6.盾構機始發(fā)階段，反力架的水平偏差應控制在（）A.±5mmB.±10mmC.±15mmD.±20mm答案：B7.硬巖地層中，盾構機應優(yōu)先選用（）類型刀具A.齒刀B.刮刀C.滾刀D.先行刀答案：C8.盾構機姿態(tài)控制中，水平偏差允許范圍一般為（）A.±20mmB.±50mmC.±80mmD.±100mm答案：B9.盾尾密封油脂注入的關鍵指標是（）A.注入壓力B.注入量C.油脂溫度D.注入時間間隔答案：A（注：需保持壓力≥0.3MPa且各點均勻）10.泥水盾構機中，維持開挖面穩(wěn)定的主要介質是（）A.壓縮空氣B.膨潤土泥漿C.泡沫劑D.水泥砂漿答案：B11.盾構機停機超過（）小時，需啟動循環(huán)系統(tǒng)防止管路堵塞A.1B.2C.3D.4答案：B12.管片拼裝時，相鄰管片環(huán)面錯臺應控制在（）A.≤5mmB.≤10mmC.≤15mmD.≤20mm答案：A13.盾構機主軸承潤滑系統(tǒng)的油位低于（）時需停機補充A.1/4B.1/3C.1/2D.2/3答案：B14.砂層掘進時，泡沫劑的主要作用是（）A.降低刀盤扭矩B.提高土體流動性C.增強土倉壓力D.減少刀具磨損答案：B15.盾構機過站時，軌道鋪設的高程偏差應控制在（）A.±2mmB.±5mmC.±10mmD.±15mm答案：B16.刀盤脫困時，應優(yōu)先采用（）操作A.增大推進力B.反轉刀盤C.降低土倉壓力D.注入膨潤土答案：B17.盾構機電氣系統(tǒng)中，PLC的主要功能是（）A.數據顯示B.邏輯控制C.故障報警D.功率調節(jié)答案：B18.富水地層掘進時，同步注漿材料應選用（）A.單液漿（水泥漿）B.雙液漿（水泥+水玻璃）C.惰性漿（粉煤灰+膨潤土）D.泡沫混合漿答案：B19.盾構機導向系統(tǒng)中，自動測量的頻率一般為（）A.每環(huán)1次B.每0.5環(huán)1次C.連續(xù)測量D.每2環(huán)1次答案：C20.盾構機液壓系統(tǒng)油溫超過（）℃時需停機冷卻A.50B.60C.70D.80答案：C二、判斷題（每題1分，共10分）1.盾構機始發(fā)前，必須進行洞門密封裝置的安裝和驗收（）答案：√2.土壓平衡盾構機掘進時，土倉壓力應始終高于地下水壓（）答案：×（需平衡地層原始應力，過高會導致地表隆起）3.螺旋輸送機出土時，應保持出土量與推進速度基本匹配（）答案：√4.盾尾間隙調整時，應優(yōu)先調整管片拼裝點位（）答案：√5.硬巖地層中，刀盤轉速應適當提高以增強破巖效率（）答案：×（硬巖需低轉速、大扭矩）6.同步注漿應在管片脫離盾尾后立即進行（）答案：×（同步注漿在掘進過程中同步進行）7.盾構機姿態(tài)調整時，應避免急糾偏（）答案：√8.停機時，應先停止推進，再關閉刀盤（）答案：×（順序應為：停止刀盤→停止推進→關閉螺旋機）9.管片拼裝時，需檢查管片止水條的完整性（）答案：√10.盾構機主軸承密封損壞時，可通過增加潤滑油脂注入量繼續(xù)掘進（）答案：×（需停機檢修，否則會導致軸承損壞）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述土壓平衡盾構機的工作原理。答案：土壓平衡盾構通過刀盤切削地層，將渣土壓入密封土倉，利用螺旋輸送機控制出土量，使土倉內渣土壓力與開挖面地層原始應力（包括土壓和水壓）保持動態(tài)平衡，從而穩(wěn)定開挖面，防止地表沉降或隆起。關鍵參數為土倉壓力、推進速度、螺旋機轉速，需根據地質監(jiān)測數據實時調整。2.同步注漿的技術要求有哪些？答案：（1）注漿材料：需具備早強性（3小時強度≥0.3MPa）、流動性（坍落度18-22cm）、抗?jié)B性（滲透系數≤1×10??cm/s）；（2）注漿壓力：一般為0.3-0.5MPa，或超過靜止土壓0.1-0.2MPa；（3）注漿量：理論注入量為管片外徑與隧道開挖直徑間隙體積的120%-150%（一般每環(huán)6-8m3）；（4）注漿時間：與掘進同步進行，掘進結束后需補注至壓力穩(wěn)定；（5）注漿位置：從盾尾4-6個注漿孔對稱注入，避免單側壓注導致管片偏移。3.盾構機過站的主要步驟有哪些？答案：（1）到站前準備：提前50環(huán)測量隧道軸線，調整盾構姿態(tài)至設計軸線；（2）拆除后配套：斷開電氣、液壓連接，拆解臺車與盾構本體；（3）軌道鋪設：在車站內鋪設平移軌道，軌道高程偏差≤±5mm，水平偏差≤±3mm；（4）盾構平移：使用液壓千斤頂或卷揚機將盾構機沿軌道平移至始發(fā)位置；（5）重新組裝：連接后配套系統(tǒng)，調試電氣、液壓、注漿等系統(tǒng)；（6）驗收：檢查主驅動、推進油缸、密封系統(tǒng)性能，進行空載試運行。4.盾構機刀具檢查的重點內容有哪些？答案：（1）刀具磨損量：滾刀磨損量≤15mm（硬巖）或≤10mm（軟巖），刮刀磨損量≤5mm；（2）刀具安裝狀態(tài)：螺栓是否松動，刀圈是否偏磨、崩裂；（3）刀盤面板：檢查耐磨層是否脫落，開口是否堵塞；（4）超挖刀：伸縮功能是否正常，與周邊刀具的高差是否符合設計（一般10-20mm）；（5）中心刀：檢查切削齒是否缺失，與周邊刀具的協同性。5.盾構機掘進過程中，如何通過參數判斷地層變化？答案：（1）刀盤扭矩：軟土中扭矩較低（1000-2000kN·m），硬巖中顯著升高（3000kN·m以上）；（2）推進速度：相同推力下，軟土推進速度快（40-60mm/min），硬巖明顯降低（10-20mm/min）；（3）土倉壓力：砂層中土壓波動大（±0.1MPa），黏土層中土壓穩(wěn)定；（4）螺旋機出土狀態(tài)：黏土呈塊狀，砂層呈散粒狀，硬巖含碎石；（5）盾尾漏漿：遇透水地層時，注漿壓力難以維持，漏漿量增加；（6）地表監(jiān)測：沉降速率突變（＞3mm/天）可能提示地層異常。四、案例分析題（每題10分，共30分）案例1：某盾構機在黏土地層掘進時，出現刀盤扭矩持續(xù)升高（從1800kN·m升至2500kN·m），推進速度下降（從50mm/min降至20mm/min），土倉壓力穩(wěn)定在0.25MPa（設計值0.2-0.3MPa）。試分析可能原因及解決措施。答案：可能原因：（1）刀盤開口率不足，黏土在刀盤面板結泥餅，導致切削阻力增大；（2）泡沫劑注入量不足，土體流動性差，刀盤與土體摩擦力增加；（3）刀具磨損嚴重，切削效率降低；（4）土倉內渣土未充分攪拌，形成“泥團”卡阻刀盤。解決措施：（1）增加泡沫劑注入量（泡沫注入率從20%提高至30%），降低土體黏附性；（2）切換刀盤轉向（正轉5分鐘后反轉3分鐘），利用反向切削破除泥餅；（3）降低推進速度至10-15mm/min，提高刀盤轉速（從1.0rpm升至1.2rpm），增強攪拌效果；（4）停機檢查刀盤面板，人工清理結泥餅（需在土倉內壓氣保壓下作業(yè)）；（5）檢查刀具磨損量，更換磨損超標的刮刀（磨損量＞5mm時需更換）。案例2：某盾構機在砂層掘進時，螺旋輸送機出土口出現“噴涌”現象（大量泥水混合物噴出），土倉壓力從0.3MPa驟降至0.15MPa，地表監(jiān)測顯示沉降速率達8mm/天。試分析原因及處理方法。答案：可能原因：（1）砂層滲透性高，地下水壓大于土倉壓力，導致地下水攜帶砂土涌入土倉；（2）螺旋機出土門關閉不及時，出土量大于推進開挖量，土倉壓力失穩(wěn)；（3）盾尾密封失效，地下水從盾尾間隙滲入土倉；（4）泡沫劑注入不足，土體改良效果差，無法形成有效的“塑性流動體”。處理方法：（1）立即關閉螺旋機出土門，暫停出土，通過推進油缸保壓維持土倉壓力；（2）向土倉內注入膨潤土或高分子聚合物（如CMC），提高土體止水性（注入量5-8m3）；（3）降低推進速度至10-15mm/min，減少開挖面暴露時間；（4）檢查盾尾密封油脂注入情況（壓力需≥0.3MPa），補充注入密封油脂；（5）調整泡沫參數（泡沫倍率從8倍降至5倍，注入率從25%提高至35%），增強土體抗?jié)B性；（6）地表沉降區(qū)域采用雙液注漿（水泥漿+水玻璃）進行回填，控制沉降速率≤3mm/天。案例3：某盾構機在硬巖地層掘進時，主驅動系統(tǒng)油溫異常升高（從55℃升至75℃），伴隨異常噪音，推進壓力波動（從30MPa降至20MPa）。試分析故障原因及應急處置步驟。答案：可能原因：（1）主軸承潤滑系統(tǒng)故障：潤滑油泵損壞、過濾器堵塞導致供油不足；（2）主軸承密封失效：外部渣土進入軸承腔，增加摩擦阻力；（3）減速機故障：齒輪磨損或潤滑不良，傳動效率降低；（4）液壓系統(tǒng)散熱不足：冷卻器堵塞或風扇故障，無法有效散熱。應急處置步驟：（1）立即停止掘進，關閉刀盤和推進系統(tǒng)，保持主驅動潤滑泵運行；（2）檢查潤滑油箱油位（應≥