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全断面隧道掘进机在硬岩地层中卡盾脱困技术研究
隧道是现代城市建设不可或缺的一部分，在隧道建设中掘进机是非常关键的一个环节。在硬岩地层中，掘进机容易遇到卡盾脱困问题，因此研究全断面隧道掘进机在硬岩地层中的卡盾脱困技术具有重要意义。
一、隧道掘进机卡盾脱困的原因
在隧道建设过程中，掘进机对土层进行切削运动，而在硬岩地层中，岩石坚硬而容易产生卡盾现象。卡盾是指掘进机在作业中被卡住而停止推进的现象。
1.掘进机设计问题：掘进机的设计不合理，力量不足或工作状态不佳等问题，都会使得卡盾脱困困难。
2.地质条件问题：有些地方的地质条件非常复杂，岩层不规则，有裂隙，易堵塞刀具和过滤器。
3.操作问题：操作人员不熟悉相关装置，使用不当，或没有响应紧急情况，容易导致卡盾脱困。
二、全断面隧道掘进机的卡盾脱困技术
针对卡盾脱困问题，研究开发了一些技术解决方案：
1.真空吸附技术
真空吸附技术常用于掘进机的刀具排出系统和卡盾物料的处理。利用负压吸引物料可以有效地防止切削过程中出现大颗粒物料击中刀头，并将小颗粒物料和砂石等轻质物料移动在管道中。在卡盾脱困时，真空吸附技术可以利用负压的特点将卡住的物料吸附并移出隧道，加速掘进机恢复工作。
2.液氮冷却技术
液氮冷却技术是掘进机卡盾脱困技术中的新兴方向。使用液氮降温可以有效地解决掘进机在断层和裂缝中遭遇卡住的问题，减轻掘进机的损失。
3.预测模型探测技术
预测模型探测技术用于预测隧道建设过程中可能遇到的问题，比如断层、裂隙等。通过研究断层、裂隙等监测数据，建立预测模型，预测出隧道建设过程中可能遭遇的困难，并通过提前安置备件和准备工措施来避免卡盾或降低卡住的情况。
4.工人安全教育与培训
在现场作业时，设立完善的应急预案和工人安全教育与培训，可以有效的减少事故和卡盾的概率。通过培训操作人员，及时掌握隧道掘进机的主要技术参数，熟悉掘进机的操作和配合工程师的指导，也是避免掘进机卡盾脱困的重要手段。
结论：
全断面隧道掘进机在硬岩地层中遭遇卡盾脱困问题是常见的现象，但通过合理使用卡盾脱困技术可以有效地和快速地解决问题。在今后的隧道建设发展中，应推广全断面隧道掘进机的卡盾脱困技术，采用先进的技术解决方案，为城市建设和发展作出积极贡献。