[發(fā)明專利]一種作用于富水粉砂地層盾構(gòu)施工中盾尾刷更換的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910409898.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN110067565A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙峰峰;李自力;殷劉偉;李艷輝;程佳琛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十二局集團(tuán)有限公司;中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/06
• 分類號(hào): E21D9/06;E21D11/08;E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

本發(fā)明屬于盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種作用于富水粉砂地層盾構(gòu)施工中盾尾刷更換的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中富水粉砂地層盾尾刷更換施工易發(fā)生盾尾部流水、涌砂等安全事故的問題，首先計(jì)算盾構(gòu)停機(jī)位置及推進(jìn)油缸行程，然后向土倉、盾殼外注膨潤土泥漿，向盾體外注聚氨酯，再向盾尾刷管片外側(cè)壁后注入雙液漿、水玻璃，上述施工方法能夠較好的保證盾尾止水效果，確保盾尾刷更換作業(yè)安全。然后檢查止水效果、拆除最后拼裝的一環(huán)管片后完成盾尾刷的更換。本發(fā)明提供的富水粉砂地層盾尾刷更換施工方法，能夠較好的保證盾尾刷更換時(shí)的止水、止砂效果，有效提升了盾尾刷更換作業(yè)時(shí)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種作用于富水粉砂地層盾構(gòu)施工中盾尾刷更換的方法。

背景技術(shù)

盾構(gòu)在隧道掘進(jìn)施工過程中，經(jīng)常由于盾尾刷過度磨損，導(dǎo)致其逐漸失去密封性，造成盾尾漏漿漏水，如遇此情況需停機(jī)更換盾尾刷。在富水粉砂地層更換盾尾刷時(shí)，因地層含水量大，地層內(nèi)粉砂流動(dòng)性大、地質(zhì)不穩(wěn)固，更換尾刷施工中存在盾尾涌砂涌水、管片變形及地面坍塌等風(fēng)險(xiǎn)。

目前最直接有效的方法是開挖檢修井，但因其耗時(shí)長、資金投入大，致使現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中絕大多數(shù)采用的方式是對(duì)盾尾位置進(jìn)行加固、止水后再進(jìn)行盾尾刷更換，可見加固、止水效果的好壞直接決定了盾刷刷更換作業(yè)的安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中富水粉砂地層盾尾刷更換施工易發(fā)生盾尾部位置流水、涌砂等安全事故的問題，提供了一種作用于富水粉砂地層盾構(gòu)施工中盾尾刷更換的方法，采用該方法可以有效保證盾尾更換盾尾刷時(shí)的盾尾安全，保證了盾尾刷更換施工安全。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種作用于富水粉砂地層盾構(gòu)施工中盾尾刷更換的方法，包括如下步驟：

S1.在所述盾尾刷更換前確定盾構(gòu)機(jī)停機(jī)位置，停機(jī)位置的選擇須避開各類埋地管線的安全防護(hù)距離；

S2. 計(jì)算盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸的行程，推進(jìn)油缸行程的確定，可根據(jù)公式a=H+c-h+b計(jì)算，其中，a為待確定的油缸行程，H為切口至第二道尾刷焊接位置的距離，h為油缸全縮狀態(tài)下切口至油缸撐靴距離，b為管片寬度，c為主動(dòng)鉸接行程；

S3. 膨潤土經(jīng)發(fā)酵后向注入土倉將土倉內(nèi)渣土置換出，土倉注入膨潤土，是利用盾構(gòu)機(jī)自帶擠壓泵向土倉內(nèi)注入膨潤土，同時(shí)螺旋機(jī)不斷出渣，當(dāng)螺旋機(jī)出渣為持續(xù)膨潤土?xí)r停止螺旋機(jī)排土，繼續(xù)注入膨潤土至上土壓保持1.8bar時(shí)停止注入；

S4.利用盾構(gòu)機(jī)自帶擠壓泵通過前盾、尾盾圓周分布的徑向孔，向盾殼外注入膨潤土，直至注入壓力保持1.8bar時(shí)停止；

S5.在盾尾刷的前位管片壁后注入聚氨酯，具體的，將盾構(gòu)機(jī)前盾、尾盾的徑向孔球閥分別連接聚氨酯注漿泵管路，進(jìn)行聚氨酯灌注，注入順序?yàn)檠毓芷瑘A周方向自下而上，注入壓力不超過1.8bar，聚氨酯注漿過程中，為保證中間更換注漿孔位時(shí)不堵管，需對(duì)注漿管用稀料等稀釋劑進(jìn)行清洗；

S6. 在盾尾刷的前5環(huán)的管片壁后注入雙液漿，雙液漿為水泥-水玻璃的混合液，注漿時(shí)在管片注漿孔位置安裝Φ50mm球閥，利用沖擊鉆接1m長鉆桿打通管片進(jìn)入土層，球閥接雙液漿三通及注漿管路，漿液初凝時(shí)間控制在30～40s，注漿順序?yàn)樽韵露希肯噜弮森h(huán)梅花樁形注入，注漿壓力為不超過4bar；

S7. 進(jìn)行盾尾的止水效果檢查，具體是在盾尾前3環(huán)注漿孔位置用沖擊鉆開孔，若檢查的注漿孔未出現(xiàn)流水、流砂，認(rèn)為止水效果良好并進(jìn)行后續(xù)管片拆除、尾刷檢查更換等作業(yè)；如發(fā)現(xiàn)鉆開孔位置有流水、流砂現(xiàn)象，須在此處繼續(xù)注入聚氨酯以達(dá)到止水封堵效果，開孔檢查完成后，及時(shí)關(guān)閉球閥；

S8. 拆除K塊后，檢查止水效果良好后，進(jìn)行后續(xù)尾刷更換，其中管片拆除應(yīng)按照自上而下的順序逐塊進(jìn)行，每拆除一塊管片將管片后尾刷刨除、清理、打磨后再焊接新尾刷，直至整圈尾刷更換完成；