盾构切削问题和切桩技术
    以广东地区的广州、深圳地铁隧道施工为例，当地的地层结构为上软下硬，硬地层和软地层交织在一起，这对盾构机施工提出了很大的挑战。盾构机在地下掘进经常会遇到障碍，所以具有切削桩基的功能在地铁盾构施工中还是非常必要的。盾构切削如图7所示。

    刀具磨损监控技术
    目前盾构机磨损的监测技术还不够完善，盾构机的刀刃一旦发生崩落，极易造成危险，这是行业内迫切需要解决的问题。
    超高水压施工技术
    高水压越江海大盾构隧道工程安全的基础研究表明，国内海峡隧道施工中的水压可达2M W，在国际上也非常罕见。一般盾构机很难承担这样大的水压，目前的盾构设备大多承压能力在水下150m，约1.5MW。盾构机本来就是一个密封设备，目前高水压越江海盾构隧道施工技术依然没解决。技术的未来与发展
    高水压盾构机整体防水技术
    防水可靠性与否将决定工程成败，为此需解决主刀盘轴承密封、盾构铰链密封、盾尾刷密封等耐高水压的技术瓶颈。通过研究主轴承密封、盾尾密封、制造工艺及密封结构形式，开发新型高黏度密封油脂，研究多道高效密封技术，可确保高水压下的盾构施工安全。
    复杂地质超前地质预报技术
    超前地质预报常规方法有超前钻探类、地震反射类、电磁类、主流电法类等，然而目前能够运用于盾构施工中的预报技术还十分有限，且探测的准确性、与施工的配合度仍有待提高。
    复杂地质超前地质预报在国内隧道施工中已经有成熟的应用案例，如隧道反射成像TRT（狮子洋海底隧道）、跨孔地震CT层析成像、电法超前监测技术（Beam技术）、探地雷达等。
    高水压自动换刀技术
    高水压下作业面临风险高、难度大以及成本高的问题。德国北海公司的技术可以到达水下50m换刀，但水下切割尚无法实现。水下自动换刀技术在国内也是一个很大的瓶颈。
    复杂地层盾构机刀具配置及掘进模式
    砂卵石地层、上软下硬地层、纵向软硬不均地层等盾构掘进困难地层，合理配置刀具是降低掘进风险、解决盾构掘进困难的关键。
    复杂环境障碍物处理技术
    盾构施工中经常遇到穿越地下障碍物（如混凝土桩、地下构造物、基岩或孤石等）的难题，传统处理方法存在造价高、工期长、对周边交通影响大等缺点。
    刀具磨损预测检测技术
    常规刀具检测技术的的价值在于，施工中的刀具到底是什么状态？磨损怎么样？后面还可以继续用吗？需不需要更换？这些都需要科研人员的继续努力。至今盾构机行业内还没有特别完善的可以动态地监测刀具磨损的解决方案，国内盾构法施工急需这样的技术。
    高水压超大直径盾构机姿态控制技术
    现有自动测量技术包括德国VMT公司的SLS-T自动测量系统、英国ZED自动测量系统、日本的GYRO自动测量系统以及德国的PPSGmbH自动测量系统等。
    目前，盾构机姿态控制仍很大程度依赖人员操作，高水压条件下的超大直径盾构机姿态量测控制，则更为困难。开发出盾构机与土水相互作用的姿态控制的自动化、机械化、智能化技术，可实现对掘进过程的精准控制。
    盾构机脱困技术
    盾构机被卡机、停机主要有2方面原因引发：一是由卵石、破碎地层以及微风化岩层等地层引发；二是刀具磨损严重以及铰接力过小等设备自身原因。盾构机脱困常规方法有摆脱、推力和爆破3种。但这些方法仍然需要更好的技术支持。
    高水压开挖面稳定控制及预测技术
    确保开挖面稳定是高水压越江海盾构隧道掘进安全的关键。越江海软土隧道基本采用泥水式盾构机，在施工中，盾构机开挖面稳定难以控制，一旦开挖面失稳，将可能发生江海水倒灌等重大事故。如南京长江隧道及南京纬三路过江通道均出现开挖面冒浆险情，常熟电厂取水隧道和松花江隧道曾因开挖面失稳江水倒灌导致隧道废弃。
 

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