在地鐵建設(shè)中，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)遇到硬巖層時(shí)，可以采取多種策略來應(yīng)對，以確保施工的順利進(jìn)行。以下是一些常見的處理措施：

一、硬巖的定義與特性

硬巖是指單軸飽和抗壓強(qiáng)度大于60MPa的巖石，如花崗巖、閃長巖等。這類巖石質(zhì)地堅(jiān)硬，對盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)能力提出了較高要求。

二、處理措施

盾構(gòu)控制掘進(jìn)：

此方案不采取額外輔助工法，主要通過更換優(yōu)質(zhì)刀具，精細(xì)控制掘進(jìn)參數(shù)，如刀具的貫入度、扭矩、轉(zhuǎn)速等，以保護(hù)刀具，減少換刀次數(shù)。

采用常壓開倉換刀，減少換刀所用時(shí)間，提高有效掘進(jìn)時(shí)間，從而加快進(jìn)度。

此方案操作相對簡單，但預(yù)期工期可能較難精確控制。

地面深孔預(yù)爆破+盾構(gòu)控制掘進(jìn)：

在地面進(jìn)行深孔預(yù)爆破，提前破碎部分硬巖，降低盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的難度。

爆破后，再結(jié)合盾構(gòu)控制掘進(jìn)方案進(jìn)行施工。

此方案需要考慮到周邊環(huán)境和地下管網(wǎng)的安全，確保爆破作業(yè)不會對這些設(shè)施造成損害。

采用專用硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）：

針對硬巖特性開發(fā)的硬巖掘進(jìn)機(jī)具有更強(qiáng)的掘進(jìn)能力，能夠更好地應(yīng)對硬巖層。

若條件允許，可考慮更換為硬巖掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行施工。

優(yōu)化盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)：

增強(qiáng)刀盤的剛度和耐磨性，優(yōu)化螺旋機(jī)與主驅(qū)動等關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)，以提升硬巖掘進(jìn)效率。

采用“隧道自動導(dǎo)向系統(tǒng)+人工測量輔助”的模式監(jiān)測盾構(gòu)姿態(tài)，確保掘進(jìn)精度。

三、施工監(jiān)測與安全管理

實(shí)時(shí)監(jiān)測：

利用智能監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)收集盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)、推力、扭矩等數(shù)據(jù)。

通過數(shù)據(jù)分析及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)策略，保障盾構(gòu)機(jī)始終沿著預(yù)定軌跡安全前行。

安全管理：

確保所有施工人員嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。

在進(jìn)行爆破、換刀等高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)時(shí)，需采取額外的安全措施，如設(shè)置安全警戒線、配備專業(yè)救援隊(duì)伍等。

四、案例分享

以濟(jì)南軌道交通4號線為例，該線路在施工中多次遇到硬巖地層。盾構(gòu)團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)、采用先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)、優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)等措施，成功克服了硬巖掘進(jìn)的難題，確保了施工的順利進(jìn)行。

綜上所述，地鐵建設(shè)中盾構(gòu)機(jī)遇到硬巖層時(shí)，可根據(jù)具體情況采取多種策略來應(yīng)對。關(guān)鍵在于充分了解硬巖的特性、合理選擇處理措施、加強(qiáng)施工監(jiān)測與安全管理，以確保施工的順利進(jìn)行和工程質(zhì)量的安全可靠。