导读
●一、填空题（每题1分，共20分）
●二、判断题（每题1分，共10分）
●三、选择题（每题2分，共40分）
●四、简答题（每题2.5分，共8分）
●五、开放题（每题5分，共10分）
一、选择题（共20题）
1. 盾构机推进系统的核心部件是？
A. 刀盘 B. 主驱动 C. 液压泵 D. 螺旋输送机
答案：B
2. 盾构机在掘进过程中，刀盘上最常用的刀具类型是什么？
A. 滚刀 B. 刮刀 C. 齿刀 D. 全能刀
答案：A
3. 盾构机主驱动密封系统通常采用哪种密封形式？
A. 单端面密封 B. 双端面密封 C. 迷宫密封 D. O型圈密封
答案：B
4. 盾构机在软土地层中掘进时，最可能遇到的问题是？
A. 地面沉降 B. 渗水 C. 岩石磨损 D. 掘进速度过快
答案：A
5. 盾构机推进油缸的数量通常是？
A. 2-4个 B. 4-6个 C. 6-8个 D. 8-10个
答案：B
6. 盾构机刀盘停止转动后，首先应进行的维护操作是？
A. 更换刀具 B. 清理刀盘 C. 润滑主驱动 D. 检查液压系统
答案：B
7. 盾构机上使用的膨润土主要是为了？
A. 冷却刀盘 B. 提高土体塑性 C. 减少摩擦 D. 以上都是
答案：B
8. 盾构机推进时，盾尾间隙一般控制在多少毫米范围内？
A. 5-10mm B. 10-30mm C. 30-50mm D. 50-90mm
答案：B
9. 盾构机螺旋输送机堵塞的原因不包括？
A. 土质太硬 B. 推进速度过快 C. 螺旋叶片磨损 D. 出渣不畅
答案：A
10. 盾构机铰接系统的作用是？
A. 改变掘进方向 B. 增加推力 C. 保持平衡 D. 加速掘进
答案：A
11. 盾构机上使用最多的传感器类型是？
A. 位移传感器 B. 温度传感器 C. 压力传感器 D. 流量传感器
答案：C
12. 盾构机在穿越重要建筑物时，优先考虑的施工方法是？
A. 开挖隧道 B. 加快掘进速度 C. 低速平稳掘进 D. 暂停掘进
答案：C
13. 盾构机刀盘驱动马达一般采用什么类型？
A. 电动马达 B. 液压马达 C. 气动马达 D. 燃油发动机
答案：B
14. 盾构机刀盘上安装有超挖刀的主要目的是？
A. 切削硬岩 B. 保持开挖面稳定 C. 减少扰动 D. 清理障碍物
答案：D
15. 盾构机推进时，通过什么设备来调整盾构姿态？
A. 推进油缸 B. 铰接装置 C. 螺旋输送机 D. 刀盘驱动
答案：B
16. 盾构机在地下水丰富的地层中施工，必须重视的工序是？
A. 注浆 B. 泥水处理 C. 土体改良 D. 监测
答案：A
17. 盾构机刀盘刀具更换时，首先要确保的是？
A. 刀盘完全停止 B. 泥浆循环关闭 C. 断电 D. 气压正常
答案：A
18. 盾构机推进千斤顶的同步性非常重要，是因为？
A. 保证掘进效率 B. 防止盾构机偏移 C. 延长设备寿命 D. 降低能耗
答案：B
19. 盾构机刀盘驱动系统的润滑方式多采用？
A. 飞溅润滑 B. 强制润滑 C. 油浴润滑 D. 滴油润滑
答案：B
20. 盾构机在砂卵石地层中掘进，常遇到的主要问题是？
A. 土压不稳定 B. 刀具磨损严重 C. 地表隆起 D. 泥浆漏失
答案：B
二、判断题（10个）
1. 盾构机在掘进过程中可以随时停止，对盾构机和隧道结构没有影响。
答案：错误
2. 盾构机的主轴承需要定期更换油脂以保证其良好润滑。
答案：正确
3. 盾构机的刀盘转速越快，掘进效率越高。
答案：错误
4. 在盾构机掘进前，必须先建立泥水平衡。
答案：正确
5. 盾构机的所有故障都可以在不停机的情况下进行维修。
答案：错误
6. 盾构机的推进速度主要由地质条件决定，与设备性能无关。
答案：错误
7. 盾构机的铰接系统允许盾体在一定角度内自由摆动，以适应曲线掘进。
答案：正确
8. 盾构机掘进过程中，只需要关注前方地质情况，无需监测后方管片质量。
答案：错误
9. 盾构机的刀盘上装有滚刀，专门用于切割岩石。
答案：正确
10. 盾构机在施工过程中，不需要定期对螺旋输送机进行清理。
答案：错误
三、填空题（20个）
1. 盾构机的基本构成包括刀盘、盾体、______系统、______系统和后配套系统。
答案：推进系统、拼装系统
2. 盾构机在掘进时，通过调整______的推力和压力，控制掘进速度和方向。
答案：推进油缸
3. 盾构机的______系统负责将切削下来的土体输送到盾构机后部或地面。
答案：螺旋输送机
4. 盾构机刀盘上安装的刀具根据功能不同可分为滚刀、刮刀、______等。
答案：齿刀/先行刀
5. 盾构机推进过程中，______是防止地表沉降和确保隧道稳定的关键措施之一。
答案：同步注浆
6. 盾构机的______能够使盾构机在曲线上顺利掘进，保证盾构机姿态的调整。
答案：铰接系统
7. 盾构机的主驱动密封通常采用______密封，以防止泥水进入主轴承。
答案：双端面
8. 盾构机在硬岩地层掘进时，可能需要增加______的使用，以提高破岩效率。
答案：滚刀数量
9. 盾构机的______系统负责为盾构机提供动力和控制信号。
答案：电气控制系统
10. 盾构机在掘进过程中，通过______来监控盾构的姿态、地质情况及各项参数。
答案：盾构监控系统
11. 盾构机刀盘上安装的______主要用于破碎大块石料。
答案：滚刀
12. 盾构机的______是连接盾构主机与后配套台车的关键部分，实现电力、信号及物料的传输。
答案：中盾
13. 盾构机的______系统能够实时显示刀盘刀具的磨损情况，便于及时更换。
答案：刀具检测
14. 盾构机掘进时，为保持开挖面的稳定，需通过______系统注入适当配比的泥浆。
答案：注浆系统
15. 盾构机的______是指盾构机掘进时，盾体与已铺设管片之间的环状空间。
答案：盾尾间隙
16. 盾构机的______是控制盾构机精确导向的重要组成部分。
答案：激光导向系统
17. 盾构机的______系统负责收集盾构掘进过程中产生的渣土，并将其输送到地面或后续处理设备。
答案：出渣系统
18. 盾构机的______是确保掘进面稳定、减少地表沉降、支撑隧道壁的关键环节。
答案：注浆工艺
19. 盾构机在复杂地质条件下掘进时，需频繁检查______的磨损情况，以避免突发事故。
答案：刀具
20. 盾构机的______系统能够有效防止刀盘卡死和提高掘进效率。
答案：刀盘驱动
四、简答题（10个）
1. 简述盾构机掘进的基本流程。
答案：盾构机掘进的基本流程包括：启动刀盘旋转并开启螺旋输送机，通过推进系统缓慢推进盾构机前进，同时利用注浆系统对盾尾间隙进行填充以稳定隧道结构，根据地质情况调整掘进参数（如刀盘转速、推力等），适时更换磨损的刀具，监测盾构姿态及地表沉降，完成一环管片的安装后继续下一环的掘进。
2. 什么是盾构机的同步注浆？其作用是什么？
答案：同步注浆是在盾构机掘进的同时，向盾构机尾部与已铺设管片之间的盾尾间隙注入浆液的过程。其作用主要有：①填充盾尾间隙，防止地表沉降和隧道周围土体塌陷；②对管片进行初期支护，增强隧道稳定性；③防止地下水渗入隧道，保证施工安全；④使管片与周围土体形成整体，提高隧道的抗渗性和耐久性。
3. 解释盾构机铰接系统的工作原理及其重要性。
答案：盾构机铰接系统位于盾体中部，它通过一个可伸缩的铰接装置（通常是多个铰接油缸）使盾体前后两部分能够在一定角度范围内相对转动，从而适应隧道曲线掘进的需求。该系统能够帮助盾构机灵活转弯，保持良好的掘进姿态，减少对地层的扰动，同时确保隧道轴线的准确性。铰接系统的灵活性和可靠性对盾构机在复杂地形中的高效、安全掘进至关重要。
4. 盾构机刀盘上为什么需要配置不同类型的刀具？
答案：盾构机在不同地质条件下掘进时会遇到不同的土质，单一类型的刀具难以满足所有工况。配置不同类型的刀具，如滚刀用于破碎岩石，刮刀用于刮削软土，齿刀或先行刀用于切割硬土和混有小石块的土层，可以有效应对各种地质挑战，提高掘进效率，减少刀具磨损，确保掘进过程的连续性和安全性。
5. 盾构机推进系统中，如何实现对各油缸的同步控制？
答案：盾构机推进系统通常采用液压驱动，为保证盾构姿态的精确控制和减少掘进偏差，需对各推进油缸实施同步控制。这通常通过以下几个方面实现：①采用比例阀或伺服阀控制每个油缸的流量和压力，实现精准调节；②利用电子控制系统实时监测各油缸的行程和压力，通过反馈信号调整泵站输出；③应用先进的算法，如PID控制算法，自动调节油缸的推进速度和力度，确保盾体各部分以一致的速度前进，维持掘进过程中的盾体姿态稳定。
6. 盾构机刀具更换的基本步骤有哪些？
答案：盾构机刀具更换的基本步骤包括：①确保刀盘完全停止并锁定，断开相关电源和液压系统；②清理刀盘表面和待更换刀具周围的泥土杂物，必要时使用高压水枪冲洗；③使用专用工具拆卸旧刀具，注意安全固定以防脱落；④检查新刀具规格是否符合要求，安装新刀具并确保紧固；⑤重新连接液压管路，检查无泄漏；⑥解除刀盘锁定，启动刀盘并测试新刀具工作状态。
7. 说明盾构机在砂卵石地层中掘进的特殊注意事项。
答案：在砂卵石地层中掘进，盾构机需要注意以下几点：①加强地质超前预报，准确掌握卵石分布和大小，调整刀具配置；②选用耐磨性强的刀具，如加大滚刀比例，必要时预装破碎机；③降低掘进速度，避免刀盘和刀具过度磨损甚至损坏；④加强注浆管理，保证同步注浆和二次补强注浆的质量，防止地表沉降和渗漏水；⑤密切监控刀盘扭矩、推力和刀具磨损情况，及时调整掘进参数；⑥做好刀具磨损和损坏的应急准备，备足备用刀具，快速响应更换。
8. 什么是盾构机的“泡沫系统”？其在施工中的作用是什么？
答案：盾构机的泡沫系统是一种向掘进面注入泡沫混合液的设备，主要由泡沫发生器、混合器、泵送系统等组成。在施工中，泡沫系统的作用包括：①改善土体特性，通过泡沫的润滑和膨胀作用降低土体的黏性，减少刀盘扭矩，提高掘进效率；②稳定掌子面，泡沫的注入可以防止土体坍塌，维持开挖面的稳定；③减少刀盘和刀具的磨损，由于泡沫的存在可以在刀具和土壤之间形成一层保护膜，隔离硬质颗粒直接冲击刀具，从而延长刀具使用寿命；④辅助排渣，泡沫能够改变渣土的流变性，使其更易于通过螺旋输送机等出渣系统排出，保证掘进过程顺畅；⑤在某些地质条件下，如高粘性土层，泡沫的加入还可以帮助降低土体的粘结性，避免土仓结饼，确保掘进连续进行；⑥环境控制，泡沫可以有效抑制掘进过程中产生的尘埃，改善作业环境，同时在某些含有有害气体的地层中，泡沫的注入有助于密封和排出有害气体，保障施工安全。综上所述，泡沫系统是盾构机施工中不可或缺的一部分，对于提高掘进效率、保证施工质量和安全具有重要作用。
五、开放题
#问题1
盾构机在掘进过程中遇到前方地质突变，地层硬度远大于预期，导致刀盘扭矩增大、推进速度下降，请详细阐述此时应采取的应对措施及其背后的原理。
答案
面对地质突变导致的推进难题，应采取以下措施：
1. 调整刀盘转速与推力：首先适当降低刀盘转速，减少刀具与硬岩层的直接冲击，避免刀具过早磨损或损坏。同时，根据地质情况逐步增加推进系统的推力，以维持掘进的连续性，但需注意不要超出设备设计最大承受力矩，避免损害设备。
2. 更换或增配刀具：分析当前刀盘上刀具的类型和布置，必要时更换为更适用于硬岩层的刀具，如滚刀或重型切割刀具，并可能增加刀具的数量或密度，以分散切削力，提高破岩效率。
3. 注入辅助材料：采用泡沫或聚合物等辅助材料注入地层，软化硬岩，降低刀盘切削阻力，同时也有助于减少刀具磨损和提升出土效率。
4. 地质超前预报：加强地质超前预报工作，利用TSP、地质雷达等手段，提前探测前方地层变化，为调整掘进策略提供依据。
5. 监控与维护：加强设备的实时监控，密切注意扭矩、推力、刀盘压力等关键参数，及时进行刀具磨损检查与更换，确保设备处于最佳工作状态。
原理：这些措施旨在通过调整施工参数、优化刀具配置和使用辅助材料等手段，降低掘进阻力，保护设备，提高施工效率，同时确保施工安全，体现了盾构机施工中对复杂地质条件的适应性和灵活性要求。
问题2
在盾构机的日常维护中，列举并解释五个关键检查点及其重要性。
答案
日常维护是确保盾构机高效、安全运作的基础，以下是五个关键检查点及其重要性：
1. 刀盘与刀具状态检查：定期检查刀盘磨损情况和刀具完整性，确保刀具锋利无损坏，这对于维持掘进效率和减少能耗至关重要。损坏的刀具可能导致切削效率下降，甚至引发设备振动和安全事故。
2. 液压系统检查：包括液压油位、油质、过滤器和管路泄漏情况。液压系统是盾构机动力传输的核心，其性能直接影响到推进、刀盘旋转、螺旋输送机等关键动作的稳定性。良好的液压系统维护能预防故障，延长设备寿命。
3. 电气系统与传感器校验：检查电缆连接、控制面板功能、传感器读数准确性。电气系统和传感器的健康状况直接影响盾构机的自动化控制和故障预警能力，及时校验和维护可预防控制失误，确保施工安全。
4. 密封系统与油脂注入：盾尾密封和盾体密封的检查，以及润滑油脂的补充，防止地下水和泥土渗透，保护设备免受腐蚀。良好的密封性是盾构机在地下作业中保持稳定性的基础，防止外部环境对内部设备的损害。
5. 螺旋输送机与渣土排放：检查螺旋输送机磨损情况、排土口堵塞情况。螺旋输送机的顺畅运行直接关系到渣土的及时排出，防止堆积影响掘进效率，同时也是维持盾构机内部压力平衡的关键环节，保证施工安全。
重要性总结：这些关键检查点的维护和检查，不仅能够保证盾构机的正常运行，提升施工效率，而且是确保作业安全、预防设备故障、减少停工时间、延长设备寿命的必要措施，对于整个盾构机施工项目的成功至关重要。
●一、填空题（每题1分，共20分）
●二、判断题（每题1分，共10分）
●三、选择题（每题2分，共40分）
●四、简答题（每题2.5分，共8分）
●五、开放题（每题5分，共10分）
盾构机维修应用知识考题(附答案)
一、选择题（共20题）
1. 盾构机推进系统的核心部件是？
A. 刀盘 B. 主驱动 C. 液压泵 D. 螺旋输送机
答案：B
2. 盾构机在掘进过程中，刀盘上最常用的刀具类型是什么？
A. 滚刀 B. 刮刀 C. 齿刀 D. 全能刀
答案：A
3. 盾构机主驱动密封系统通常采用哪种密封形式？
A. 单端面密封 B. 双端面密封 C. 迷宫密封 D. O型圈密封
答案：B
4. 盾构机在软土地层中掘进时，最可能遇到的问题是？
A. 地面沉降 B. 渗水 C. 岩石磨损 D. 掘进速度过快
答案：A
5. 盾构机推进油缸的数量通常是？
A. 2-4个 B. 4-6个 C. 6-8个 D. 8-10个
答案：B
6. 盾构机刀盘停止转动后，首先应进行的维护操作是？
A. 更换刀具 B. 清理刀盘 C. 润滑主驱动 D. 检查液压系统
答案：B
7. 盾构机上使用的膨润土主要是为了？
A. 冷却刀盘 B. 提高土体塑性 C. 减少摩擦 D. 以上都是
答案：B
8. 盾构机推进时，盾尾间隙一般控制在多少毫米范围内？
A. 5-10mm B. 10-30mm C. 30-50mm D. 50-90mm
答案：B
9. 盾构机螺旋输送机堵塞的原因不包括？
A. 土质太硬 B. 推进速度过快 C. 螺旋叶片磨损 D. 出渣不畅
答案：A
10. 盾构机铰接系统的作用是？
A. 改变掘进方向 B. 增加推力 C. 保持平衡 D. 加速掘进
答案：A
11. 盾构机上使用最多的传感器类型是？
A. 位移传感器 B. 温度传感器 C. 压力传感器 D. 流量传感器
答案：C
12. 盾构机在穿越重要建筑物时，优先考虑的施工方法是？
A. 开挖隧道 B. 加快掘进速度 C. 低速平稳掘进 D. 暂停掘进
答案：C
13. 盾构机刀盘驱动马达一般采用什么类型？
A. 电动马达 B. 液压马达 C. 气动马达 D. 燃油发动机
答案：B
14. 盾构机刀盘上安装有超挖刀的主要目的是？
A. 切削硬岩 B. 保持开挖面稳定 C. 减少扰动 D. 清理障碍物
答案：D
15. 盾构机推进时，通过什么设备来调整盾构姿态？
A. 推进油缸 B. 铰接装置 C. 螺旋输送机 D. 刀盘驱动
答案：B
16. 盾构机在地下水丰富的地层中施工，必须重视的工序是？
A. 注浆 B. 泥水处理 C. 土体改良 D. 监测
答案：A
17. 盾构机刀盘刀具更换时，首先要确保的是？
A. 刀盘完全停止 B. 泥浆循环关闭 C. 断电 D. 气压正常
答案：A
18. 盾构机推进千斤顶的同步性非常重要，是因为？
A. 保证掘进效率 B. 防止盾构机偏移 C. 延长设备寿命 D. 降低能耗
答案：B
19. 盾构机刀盘驱动系统的润滑方式多采用？
A. 飞溅润滑 B. 强制润滑 C. 油浴润滑 D. 滴油润滑
答案：B
20. 盾构机在砂卵石地层中掘进，常遇到的主要问题是？
A. 土压不稳定 B. 刀具磨损严重 C. 地表隆起 D. 泥浆漏失
答案：B
二、判断题（10个）
1. 盾构机在掘进过程中可以随时停止，对盾构机和隧道结构没有影响。
答案：错误
2. 盾构机的主轴承需要定期更换油脂以保证其良好润滑。
答案：正确
3. 盾构机的刀盘转速越快，掘进效率越高。
答案：错误
4. 在盾构机掘进前，必须先建立泥水平衡。
答案：正确
5. 盾构机的所有故障都可以在不停机的情况下进行维修。
答案：错误
6. 盾构机的推进速度主要由地质条件决定，与设备性能无关。
答案：错误
7. 盾构机的铰接系统允许盾体在一定角度内自由摆动，以适应曲线掘进。
答案：正确
8. 盾构机掘进过程中，只需要关注前方地质情况，无需监测后方管片质量。
答案：错误
9. 盾构机的刀盘上装有滚刀，专门用于切割岩石。
答案：正确
10. 盾构机在施工过程中，不需要定期对螺旋输送机进行清理。
答案：错误
三、填空题（20个）
1. 盾构机的基本构成包括刀盘、盾体、______系统、______系统和后配套系统。
答案：推进系统、拼装系统
2. 盾构机在掘进时，通过调整______的推力和压力，控制掘进速度和方向。
答案：推进油缸
3. 盾构机的______系统负责将切削下来的土体输送到盾构机后部或地面。
答案：螺旋输送机
4. 盾构机刀盘上安装的刀具根据功能不同可分为滚刀、刮刀、______等。
答案：齿刀/先行刀
5. 盾构机推进过程中，______是防止地表沉降和确保隧道稳定的关键措施之一。
答案：同步注浆
6. 盾构机的______能够使盾构机在曲线上顺利掘进，保证盾构机姿态的调整。
答案：铰接系统
7. 盾构机的主驱动密封通常采用______密封，以防止泥水进入主轴承。
答案：双端面
8. 盾构机在硬岩地层掘进时，可能需要增加______的使用，以提高破岩效率。
答案：滚刀数量
9. 盾构机的______系统负责为盾构机提供动力和控制信号。
答案：电气控制系统
10. 盾构机在掘进过程中，通过______来监控盾构的姿态、地质情况及各项参数。
答案：盾构监控系统
11. 盾构机刀盘上安装的______主要用于破碎大块石料。
答案：滚刀
12. 盾构机的______是连接盾构主机与后配套台车的关键部分，实现电力、信号及物料的传输。
答案：中盾
13. 盾构机的______系统能够实时显示刀盘刀具的磨损情况，便于及时更换。
答案：刀具检测
14. 盾构机掘进时，为保持开挖面的稳定，需通过______系统注入适当配比的泥浆。
答案：注浆系统
15. 盾构机的______是指盾构机掘进时，盾体与已铺设管片之间的环状空间。
答案：盾尾间隙
16. 盾构机的______是控制盾构机精确导向的重要组成部分。
答案：激光导向系统
17. 盾构机的______系统负责收集盾构掘进过程中产生的渣土，并将其输送到地面或后续处理设备。
答案：出渣系统
18. 盾构机的______是确保掘进面稳定、减少地表沉降、支撑隧道壁的关键环节。
答案：注浆工艺
19. 盾构机在复杂地质条件下掘进时，需频繁检查______的磨损情况，以避免突发事故。
答案：刀具
20. 盾构机的______系统能够有效防止刀盘卡死和提高掘进效率。
答案：刀盘驱动
四、简答题（10个）
1. 简述盾构机掘进的基本流程。
答案：盾构机掘进的基本流程包括：启动刀盘旋转并开启螺旋输送机，通过推进系统缓慢推进盾构机前进，同时利用注浆系统对盾尾间隙进行填充以稳定隧道结构，根据地质情况调整掘进参数（如刀盘转速、推力等），适时更换磨损的刀具，监测盾构姿态及地表沉降，完成一环管片的安装后继续下一环的掘进。
2. 什么是盾构机的同步注浆？其作用是什么？
答案：同步注浆是在盾构机掘进的同时，向盾构机尾部与已铺设管片之间的盾尾间隙注入浆液的过程。其作用主要有：①填充盾尾间隙，防止地表沉降和隧道周围土体塌陷；②对管片进行初期支护，增强隧道稳定性；③防止地下水渗入隧道，保证施工安全；④使管片与周围土体形成整体，提高隧道的抗渗性和耐久性。
3. 解释盾构机铰接系统的工作原理及其重要性。
答案：盾构机铰接系统位于盾体中部，它通过一个可伸缩的铰接装置（通常是多个铰接油缸）使盾体前后两部分能够在一定角度范围内相对转动，从而适应隧道曲线掘进的需求。该系统能够帮助盾构机灵活转弯，保持良好的掘进姿态，减少对地层的扰动，同时确保隧道轴线的准确性。铰接系统的灵活性和可靠性对盾构机在复杂地形中的高效、安全掘进至关重要。
4. 盾构机刀盘上为什么需要配置不同类型的刀具？
答案：盾构机在不同地质条件下掘进时会遇到不同的土质，单一类型的刀具难以满足所有工况。配置不同类型的刀具，如滚刀用于破碎岩石，刮刀用于刮削软土，齿刀或先行刀用于切割硬土和混有小石块的土层，可以有效应对各种地质挑战，提高掘进效率，减少刀具磨损，确保掘进过程的连续性和安全性。
5. 盾构机推进系统中，如何实现对各油缸的同步控制？
答案：盾构机推进系统通常采用液压驱动，为保证盾构姿态的精确控制和减少掘进偏差，需对各推进油缸实施同步控制。这通常通过以下几个方面实现：①采用比例阀或伺服阀控制每个油缸的流量和压力，实现精准调节；②利用电子控制系统实时监测各油缸的行程和压力，通过反馈信号调整泵站输出；③应用先进的算法，如PID控制算法，自动调节油缸的推进速度和力度，确保盾体各部分以一致的速度前进，维持掘进过程中的盾体姿态稳定。
6. 盾构机刀具更换的基本步骤有哪些？
答案：盾构机刀具更换的基本步骤包括：①确保刀盘完全停止并锁定，断开相关电源和液压系统；②清理刀盘表面和待更换刀具周围的泥土杂物，必要时使用高压水枪冲洗；③使用专用工具拆卸旧刀具，注意安全固定以防脱落；④检查新刀具规格是否符合要求，安装新刀具并确保紧固；⑤重新连接液压管路，检查无泄漏；⑥解除刀盘锁定，启动刀盘并测试新刀具工作状态。
7. 说明盾构机在砂卵石地层中掘进的特殊注意事项。
答案：在砂卵石地层中掘进，盾构机需要注意以下几点：①加强地质超前预报，准确掌握卵石分布和大小，调整刀具配置；②选用耐磨性强的刀具，如加大滚刀比例，必要时预装破碎机；③降低掘进速度，避免刀盘和刀具过度磨损甚至损坏；④加强注浆管理，保证同步注浆和二次补强注浆的质量，防止地表沉降和渗漏水；⑤密切监控刀盘扭矩、推力和刀具磨损情况，及时调整掘进参数；⑥做好刀具磨损和损坏的应急准备，备足备用刀具，快速响应更换。
8. 什么是盾构机的“泡沫系统”？其在施工中的作用是什么？
答案：盾构机的泡沫系统是一种向掘进面注入泡沫混合液的设备，主要由泡沫发生器、混合器、泵送系统等组成。在施工中，泡沫系统的作用包括：①改善土体特性，通过泡沫的润滑和膨胀作用降低土体的黏性，减少刀盘扭矩，提高掘进效率；②稳定掌子面，泡沫的注入可以防止土体坍塌，维持开挖面的稳定；③减少刀盘和刀具的磨损，由于泡沫的存在可以在刀具和土壤之间形成一层保护膜，隔离硬质颗粒直接冲击刀具，从而延长刀具使用寿命；④辅助排渣，泡沫能够改变渣土的流变性，使其更易于通过螺旋输送机等出渣系统排出，保证掘进过程顺畅；⑤在某些地质条件下，如高粘性土层，泡沫的加入还可以帮助降低土体的粘结性，避免土仓结饼，确保掘进连续进行；⑥环境控制，泡沫可以有效抑制掘进过程中产生的尘埃，改善作业环境，同时在某些含有有害气体的地层中，泡沫的注入有助于密封和排出有害气体，保障施工安全。综上所述，泡沫系统是盾构机施工中不可或缺的一部分，对于提高掘进效率、保证施工质量和安全具有重要作用。
五、开放题
#问题1
盾构机在掘进过程中遇到前方地质突变，地层硬度远大于预期，导致刀盘扭矩增大、推进速度下降，请详细阐述此时应采取的应对措施及其背后的原理。
答案
面对地质突变导致的推进难题，应采取以下措施：
1. 调整刀盘转速与推力：首先适当降低刀盘转速，减少刀具与硬岩层的直接冲击，避免刀具过早磨损或损坏。同时，根据地质情况逐步增加推进系统的推力，以维持掘进的连续性，但需注意不要超出设备设计最大承受力矩，避免损害设备。
2. 更换或增配刀具：分析当前刀盘上刀具的类型和布置，必要时更换为更适用于硬岩层的刀具，如滚刀或重型切割刀具，并可能增加刀具的数量或密度，以分散切削力，提高破岩效率。
3. 注入辅助材料：采用泡沫或聚合物等辅助材料注入地层，软化硬岩，降低刀盘切削阻力，同时也有助于减少刀具磨损和提升出土效率。
4. 地质超前预报：加强地质超前预报工作，利用TSP、地质雷达等手段，提前探测前方地层变化，为调整掘进策略提供依据。
5. 监控与维护：加强设备的实时监控，密切注意扭矩、推力、刀盘压力等关键参数，及时进行刀具磨损检查与更换，确保设备处于最佳工作状态。
原理：这些措施旨在通过调整施工参数、优化刀具配置和使用辅助材料等手段，降低掘进阻力，保护设备，提高施工效率，同时确保施工安全，体现了盾构机施工中对复杂地质条件的适应性和灵活性要求。
问题2
在盾构机的日常维护中，列举并解释五个关键检查点及其重要性。
答案
日常维护是确保盾构机高效、安全运作的基础，以下是五个关键检查点及其重要性：
1. 刀盘与刀具状态检查：定期检查刀盘磨损情况和刀具完整性，确保刀具锋利无损坏，这对于维持掘进效率和减少能耗至关重要。损坏的刀具可能导致切削效率下降，甚至引发设备振动和安全事故。
2. 液压系统检查：包括液压油位、油质、过滤器和管路泄漏情况。液压系统是盾构机动力传输的核心，其性能直接影响到推进、刀盘旋转、螺旋输送机等关键动作的稳定性。良好的液压系统维护能预防故障，延长设备寿命。
3. 电气系统与传感器校验：检查电缆连接、控制面板功能、传感器读数准确性。电气系统和传感器的健康状况直接影响盾构机的自动化控制和故障预警能力，及时校验和维护可预防控制失误，确保施工安全。
4. 密封系统与油脂注入：盾尾密封和盾体密封的检查，以及润滑油脂的补充，防止地下水和泥土渗透，保护设备免受腐蚀。良好的密封性是盾构机在地下作业中保持稳定性的基础，防止外部环境对内部设备的损害。
5. 螺旋输送机与渣土排放：检查螺旋输送机磨损情况、排土口堵塞情况。螺旋输送机的顺畅运行直接关系到渣土的及时排出，防止堆积影响掘进效率，同时也是维持盾构机内部压力平衡的关键环节，保证施工安全。
重要性总结：这些关键检查点的维护和检查，不仅能够保证盾构机的正常运行，提升施工效率，而且是确保作业安全、预防设备故障、减少停工时间、延长设备寿命的必要措施，对于整个盾构机施工项目的成功至关重要。
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