[發明專利]泥水/土壓雙模式盾構及其掘進模式轉換方法

有效

• 申請號: 202010199907.0
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111219194B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 徐敬賀;左龍;孟鑑先;方東洋;賈少東;張挺;浮敏
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道股份有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/12;E21D9/13
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 張曉輝;樊羿

1.一種泥水/土壓雙模式盾構掘進模式轉換方法，其特征在于，包括：

泥水模式轉換為土壓模式：

（1.1）當掘進里程達到泥水模式轉換土壓模式位置時停止掘進，土壓模式的各配套設備準備到位；

（1.2）清洗土倉、氣墊倉和旁通泥漿管路；

（1.3）關閉清洗完的旁通泥漿管路以及土倉、氣墊倉之間的連通管，觀察土倉和氣墊倉壓力變化，若土倉內壓力在一段時間內相對穩定，可進行下一步；在所述步驟（1.3）中，觀察土倉內壓力0.5-1.5小時，在觀察時段內，土倉內壓力增減幅度均不大于0.2bar，則進行下一步;

（1.4）進行土倉堆渣：

（1.4.1）開啟旁通泥漿管路,并打開螺旋機前閘門；

（1.4.2）盾構緩慢推進，土倉內渣土不斷堆積；同時，開通土倉上部連通的進漿管，通過旁通泥漿管路將土倉中泥漿帶出，并注意觀察土倉壓力，使盾構掘進速度與排漿速度相匹配，以穩定土倉壓力；

（1.4.3）檢測土倉內泥漿是否排完，若排完，則關閉進漿管和旁通泥漿管路，打開螺旋機后閘門，運行螺旋機、皮帶機，盾構開始按照土壓模式掘進；在所述步驟（1.4.3）中，打開螺旋機后閘門開始排渣時，在螺旋機預留的注入接口向螺旋機內注入惰性砂漿來緩解螺旋機的噴渣壓力；而若螺旋機噴渣嚴重，則繼續按照步驟（1.4.2）進行土倉堆渣，直到土倉內渣土適合土壓模式掘進;

或土壓模式轉換為泥水模式：

（2.1）當掘進里程達到土壓模式轉換泥水模式位置時停止掘進，泥水模式的各配套設備準備到位；

（2.2）排出土倉渣土：

（2.2.1）啟動螺旋機，打開螺旋機后閘門，慢慢出土，土倉渣土下降過程中，通過進漿管向土倉加入泥漿，保證土倉壓力穩定；

（2.2.2）在土倉內剩余渣土量約為預估量的 1/3 時，螺旋機停止轉動，關閉螺旋機后閘門，轉動刀盤使土倉內底部渣土與泥漿充分混合，關閉螺旋機前閘門，通過逆洗模式完成渣漿置換；

（2.3）根據土倉壓力設置氣墊倉內氣壓，盾構開始以泥水模式掘進;

在泥水模式轉換為土壓模式或土壓模式轉換為泥水模式過程中，土倉內壓力較掘進壓力提高0.1-0.3bar；當掘進或模式轉換過程中遇到突發情況，向土倉內注入濃泥漿提高土倉壓力，并形成泥膜穩定掌子面。

2.根據權利要求1所述的泥水/土壓雙模式盾構掘進模式轉換方法，其特征在于，在所述步驟（1.4.3）中，各管路關閉后，通過進漿管、排漿管以及土倉連通管上預留的疏通支口向對應的管路中注入油脂進行填充。

3.根據權利要求1所述的泥水/土壓雙模式盾構掘進模式轉換方法，其特征在于，在所述步驟（1.1）中，在掘進里程達到泥水模式轉換土壓模式位置之前，加大注漿量及盾尾油脂的注入量，并在盾尾后進行水泥-水玻璃漿液的補注，使壁后漿液填充密實形成封水環。

4.根據權利要求1所述的泥水/土壓雙模式盾構掘進模式轉換方法，其特征在于，在所述步驟（2.1）中，停止掘進之前，向土倉內注入膨潤土增強渣土的流動性，并在掌子面形成一層薄泥膜。

5.根據權利要求1所述的泥水/土壓雙模式盾構掘進模式轉換方法，其特征在于，在所述步驟（2.2.1）中，螺旋機排渣過程中，在螺旋機預留的注入接口向螺旋機內注入惰性砂漿來緩解螺旋機的噴渣壓力，并實時觀察土倉內壓力變化，確保土倉壓內力增減幅度均不大于0.2bar。

6.根據權利要求1所述的泥水/土壓雙模式盾構掘進模式轉換方法，其特征在于，所述泥水/土壓雙模式盾構的土倉下部和上部與氣墊倉之間均設有連通管。

7.一種權利要求1-6任一項所述的泥水/土壓雙模式盾構掘進模式轉換方法中所使用的泥水/土壓雙模式盾構。