砂性土洞内更换盾尾刷技术研究
长距离盾构法隧洞盾尾刷更换技术
长距离盾构法隧洞盾尾刷更换技术摘要:盾尾密封系统是保障盾构隧道施工安全的生命线,一旦盾尾密封失效,轻则渗水漏浆、重则涌水涌泥、在长距离海底隧道施工中,盾尾密封失效这种风险是不可被接受。
本文以某盾构法海底排水隧洞成功更换盾尾刷为例,结合长距离海底隧道施工的特点与风险。
得出以下结论:1.海底长距离盾构隧道的盾尾刷选型时,需考虑海水腐蚀的工况,并在最后一道尾刷采用钢板刷,起到隔离泥沙的作用。
2.全部4道盾尾刷成功更换实施,提供了可供借鉴的参考。
3.管片脱出盾尾后的注浆固结措施,有效控制管片的变形,保障对接后管片质量满足设计要求。
关键词:海底隧洞盾尾刷更换管片壁后固结0引言盾尾刷是盾构机上环状设置于盾尾的多道钢丝刷组成盾尾密封系统,其最关键的作用是保障盾构机与周边土体密封隔离的一道重要的安全措施。
盾构机掘进过程中由于隧洞设计线路本身的小转弯半径、大纵坡、长距离掘进。
施工过程中的盾尾油脂注入不足、、海水腐蚀、大幅度姿态调整、管片上浮、同步注浆压力过大等多种因素存在。
在多种因素共同作用下易导致的盾尾刷损伤盾尾密封失效的现象出现。
盾尾密封系统失效意味着周边土体、泥浆可以通过盾尾渗入隧道,轻则表现渗水渗浆、重则表现涌水涌砂,持续渗涌而不能及时处置可能导致造成不可估量的损失。
1.工程概况某核电厂排水隧洞采用泥水盾构施工,隧洞位于海底约32m,盾构段全长2774m,为灯泡型平面线型布置。
最高水压压力4.5bar,地质条件复杂,根据勘探资料,盾构在海底穿越不同地层多达的30余次。
包含软硬不均、全断面硬岩、软土、孤石、基岩凸起。
盾构机将在已完成的矿山法段空推至掌子面后开始正式掘进。
本工程采用通用楔形砼管片,管片环宽1.2m,厚度35cm,双面楔形量50mm。
每环管片由6块组成。
、本工程所用盾构机设计有4道盾尾刷形成3个油腔,单腔可抵抗3bar的外界压力,尾刷钢丝表面镀镍处理。
在盾构组装阶段,现场检查时发现部分尾刷因海水腐蚀出现了断丝的现象,可直接用手拔断,由于空推初始阶段盾尾油脂未及时注入。
砂性土洞内更换盾尾刷技术研究
砂性土洞内更换盾尾刷技术研究1、序言在富水砂性不良地质条件下进行盾构施工,特别是在长距离急曲线掘进时,盾尾间隙单侧较小,盾尾刷长期受管片外弧面磨损,对盾尾刷钢丝磨损极其严重,直接影响盾尾密封效果。
或者是由于盾尾密封油脂加注量不足、盾构机姿态调整过猛等原因,致使盾尾密封刷损坏,由于盾尾密封损坏而引起的事故也时有发生。
国内针对盾尾密封损坏的情况主要采取管片间隙填塞海绵条等填充物、增加盾尾密封油脂注入量及管片额外加贴防水材料等方法进行临时处理,此方法并不能从根本上较好的解决盾尾渗漏问题,给施工安全以及施工质量埋下隐患,带来不良影响。
为了不影响盾构机的正常掘进,确保同步注浆量及注浆压力,控制地表沉降,盾构机洞内更换盾尾刷技术就有了很大的作用。
武汉市轨道交通二号线一期工程五标金汉区间地质条件复杂,且盾构机多次经过小半径曲线,造成盾尾刷磨损严重,金汉区间共进行2次洞内盾尾刷的更换,均取得了很好的效果,为盾构机顺利穿越建筑物创造了条件。
2、第一次洞内更换盾尾刷2.1更换原因金汉区间左线推进至站北三村居民楼群附近时,盾尾处开始漏水漏浆,初步分析为盾尾刷磨损,通过加注盾尾油脂及填塞海绵条,情况有所好转,继续向前推进几环后,漏水漏浆量加大,仅仅通过加注盾尾油脂及填塞海绵条已经起不到很大效果,且监测数据显示地面已经出现较大沉降,盾构机马上要穿越弱基础的站北三村居民楼群,为了防止对居民楼群造成破坏,经研究决定进行洞内盾尾刷更换。
2.2更换前准备工作根据施工筹划,为了确保安全,以及应对可能出现的盾尾渗漏等情况,选定在盾构机正上方地面处于一片空地的情况下进行盾尾刷更换施工。
由于盾尾密封刷的更换是在隧道内进行,盾尾密封刷始终位于管片背后,而且水文地质条件复杂,更换具有较大难度。
金汉区间管片的分割数是“3+2+1”,即每环3个标准块A1、A2、A3,2个邻接块分别为B、C型,1个封顶块为K型。
盾构机盾尾密封刷构造见图1。
从图1可以看出,盾尾有3道密封刷,盾尾密封刷之间的间隙通过注入盾尾密封油脂,保证盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构机之间的间隙漏出,同时防止地下水渗漏到盾构机内。
浅谈盾构掘进过程盾尾刷损坏原因分析及更换注意事项
浅谈盾构掘进过程盾尾刷损坏原因分析及更换注意事项摘要:盾构机的盾尾刷为钢丝毛刷,掘进时会受到管片的挤压,在掘进一段距离之后,被注入的砂浆凝固,润滑下降,钢丝刷与管片之间变成刚性接触,在管片拉扯作用力下加速盾尾刷密封损坏,失去密封作用,地下泥水、注入的砂浆会通过盾尾间隙流入盾体,不但给盾构工作带来不便,不能保证注浆效果,造成脱出盾尾的管片位移变形、地层下沉。
本文总结盾尾刷更换的施工过程,希望能有一定借鉴作用。
关键词:盾尾刷损坏更换1、工程概况1.1 项目内容本段电缆隧道南起220千伏某电站,沿后窖村内规划道路由东向西与广州大道南相交,此后沿广州大道南由南向北,途经广州大道后窖大桥、广州大道车行隧道从及上涌中桥,最终在客村与广州大道南交汇处。
线路总长为3090.90m,最小曲线半径为350m,最大坡度19.774‰,隧道埋深约为13~21.6m。
1.2 工程、水文地质本隧道工程场地范围内主要土层从上至下分别为:人工填土、淤泥质土、粉细砂、粉质粘土、中砂、淤泥、粉质粘土、全风化基岩、中风化粉砂岩。
盾构隧道洞身位于强~中风化岩层,该岩层岩质较坚硬,盾构施工侧壁能自稳;洞顶主要为粉质粘土、淤泥质土、中粗砂;洞底主要为中~微风化岩薄,该岩层岩质较坚硬,盾构施工侧壁能自稳。
本工程地下分别为上层滞水,水量较低;第二类型潜水,赋存于(2-2)层粉砂、(4)层粉细砂中,具有微承压性,含水量较丰富。
其地下混合水位埋深在0.80m~4.10m之间,地下混合水位标高在3.59m~8.24m。
2、盾尾刷损坏情况及原因分析盾构机掘进至507环时,管片出现漏浆,经初步分析断定,是由于盾尾刷损坏导致的漏浆,对管片进行拆除,进一步确认盾尾刷损坏引起漏浆(见图1、图2);2.1损坏情况及原因分析如下:2.1.1盾尾刷变形、磨损在盾构掘进过程中,盾尾刷与管片间长时间的磨擦,造成盾尾刷变形、严重磨损。
2.1.2盾尾刷钢丝掉落管片组装时,由于千斤顶收缩,很易导致盾构机后退,造成盾尾刷刷毛与管片间发生方向相反的运动,使盾尾刷内的钢丝掉落。
盾构机盾尾刷更换施工技术
盾构机盾尾刷更换施工技术作者:王亚丽来源:《科技资讯》 2015年第5期王亚丽(中铁隧道集团二处有限公司河北三河 065201)摘要:盾构法施工工法因其具有安全、机械化程度高、掘进速度快、劳动强度低、不影响地面交通及设施、施工中没有噪音等优点,被广泛应用于城市轨道交通建设。
盾构机盾尾刷安装在盾构主体的最后端,作用是防止地下水、沙土、壁后注浆从管片与主体外板的缝隙间进入。
但施工过程中盾构机盾尾刷易损坏且较难更换的缺点,影响了盾构施工工法的掘进质量。
该文将以北京铁路地下直径线工程为例,根据施工过程中遇到的相关问题,对盾构机盾尾刷的损坏原因及预防措施、尾刷更换方法进行阐述。
关键词:盾构法施工优点缺点盾尾刷更换中图分类号:U455文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(b)-0067-021 工程概况北京铁路地下直径线工程盾构隧道区域全长5 175m,采用泥水加压平衡盾构机施工。
隧道完成后外径为φ12.04m,内径为φ10.5m。
泥水加压平衡盾构机基本原理是在泥水舱中注入适当压力的泥浆使其在开挖面形成泥膜,支承正面土体,并由安装在正面的刀具切削土体表层泥膜,与泥水混合后形成高密度泥浆,然后由泥浆泵及管道把泥浆输送到地面过滤处理。
在泥水舱内和掌子面间建立泥水平衡是泥水盾构机掘进的根本要求,另外由于盾构掘进过程中,采用在管片背后同步注浆方式来填充管片离开盾构机尾部后与周围地层之间的间隙,从而达到减小地层沉降,限制管片位移和变形,提高结构稳定性,加强隧道防水性能的目的。
盾构机尾盾内部焊接有三道密封刷,掘进时在管片与尾盾之间的密封刷内注入密封油脂,防止水、泥沙进入盾构机内部。
在尾盾上还有注浆孔,用于管片的同步注浆,填充管片离开尾盾后与地层之间的空隙。
因盾构下部压力大,在尾盾下部最外侧安装有钢板束加强密封效果。
若盾尾刷损坏导致渗漏,会影响前方开挖仓的泥水平衡、污染盾构管片拼装工作区域、给管片拼装造成不便、增加密封油脂消耗量,严重时将影响盾构机的正常掘进,导致地面沉降难以控制,最终致使工期延误。
富水砂性土洞内更换盾尾刷施工工法
富水砂性土洞内更换盾尾刷施工工法中铁十七局集团有限公司周明军经伟平范俊郑常文饶林刘浩然1、前言在富水砂性不良地质条件下进行质构施工,特别是在长距离小半径曲线掘进时,厉尾间隙单侧较小,厉尾刷长期受管片外弧面磨损,对厉尾刷钢统磨损极其严重,宜接影响厉尾密封效果。
或者是由于质尾密封油脂加注量不足、厉构机姿态调整过猛等原因,致使质尾密封刷损坏,影响到厉尾密封效果,产生同步注浆泄露,从而造成到整个质构推进施工地而沉降加大。
国内针对质尾密封损坏的情况主要采取管片间隙填塞海绵条等填充物、增加厉尾密封油脂注入量及管片额外加贴防水材料等方法进行临时处理,此方法并不能从根本上较好的解决质尾渗漏问题, 给施工安全以及施工质量埋下隐患,带来不良影响。
为了不影响质构机的正常掘进,确保同步注浆量及注浆压力,控制地衣沉降,质构机洞内更换质尾刷技术就有了很大的作用。
2、工法特点2.0. 1根据厉尾密封失效时厉尾渗漏水、浆的位置和渗漏量的人小来确定质尾刷的损坏部位和损坏情况,从而确定所需更换质尾刷的数量及需要的时间,进行合理安扌仁2.0.2通过对拼装机、管片尺寸等的计算,确定出更换厉尾刷时千斤顶的推进行程,在满足了拼装、拆卸管片施工要求的同时,也确保了施工的安全、质量及施工进度。
2. 0.3在隧道内主要采用加人同步注浆量及质尾3〜4环二次注浆,盾构机壳体、厉尾附近注聚氨酯等方法进行地下水封堵隔离及质构机周围土层的加固改良,满足了质尾刷更换施工时的II:水效果和施工安全的要求。
2、0. 4利用厉尾刷更换施工技术能快速有效地完成质尾刷更换,很好的解决了厉尾渗漏问题,起到保护道路、管线以及沿线既有构建筑物的作用,减少了质构施工对环境的影响。
3、适用范围富水、砂性土、粘性土软土地层盾构法施工。
4、工艺原理更换质尾刷施工采用洞内直接更换的施工方法,施匸经过:质尾刷更换施工位置选择的确定:盾构机周围地下水封堵隔离施工;推进及部分管片安装:更换质尾刷施匸4个步骤。
富水砂层地质条件下盾层尾刷更换施工工法
富水砂层地质条件下盾层尾刷更换施工工法富水砂层地质条件下盾层尾刷更换施工工法一、前言盾构技术在城市地铁和隧道工程中得到广泛应用,然而在富含水的砂层地质条件下,盾构机尾刷的更换工作却面临着一系列挑战。
为了解决这一问题,我们开发了一种适用于富水砂层地质条件下的盾层尾刷更换施工工法。
二、工法特点该工法主要特点如下:1. 适用性强:可以针对富水砂层地质条件下的不同情况进行调整和应用。
2. 精确度高:通过使用先进的定位和导航技术,可以实现尾刷的准确定位和精确更换。
3. 施工速度快:工法结合自动化设备和流程优化,可以有效提高施工速度。
4. 安全可靠:在施工过程中,采取了多重安全措施来保证施工人员和设备的安全。
三、适应范围该工法适用于富水砂层地质条件下的盾构机尾刷更换工作,可广泛应用于城市地铁和隧道工程。
四、工艺原理工法主要通过以下技术措施来实现对尾刷的更换:1. 定位导航:采用先进的GPS定位和激光测距技术,对尾刷进行准确定位。
2. 管控系统:通过监测尾刷的位置和状态,实时控制尾刷更换的进程。
3. 自动化设备:使用自动化设备进行尾刷的拆卸和安装,提高工作效率。
4. 水封技术:采用水封技术,防止富水砂层地质条件下的水源渗入施工区域。
五、施工工艺施工工艺包括以下几个关键步骤:1. 尾刷定位:使用GPS定位和激光测距技术对尾刷进行准确定位。
2. 尾刷拆卸:使用自动化设备对尾刷进行拆卸,并将其移出施工区域。
3. 尾刷安装:使用自动化设备将新的尾刷安装到位,并确保安装牢固。
4. 水封处理:在尾刷更换区域进行水封处理,防止水源渗入施工区域。
5. 功能测试:对安装完毕的尾刷进行功能测试,确保其正常工作。
六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织劳动力,确保施工进度和质量。
在工法设计中,应充分考虑施工人员的安全和准确性要求。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括:1. GPS定位仪和激光测距仪:用于准确定位尾刷的位置。
2. 自动化设备:用于尾刷的拆卸和安装,提高施工效率。
盾尾刷更换技术交底
项目施工技术交底书
交底项目:洞内更换盾尾刷技术交底
交底:
复核:
审核:
技术交底记录(轨道交通工程)
(浓度为35Be),水泥浆:水玻璃(体积比)=1:1。
注入压力为0.5~0.8Mpa,保证其理想状态下的整环密封,形成第一道挡水环箍。
为防止盾构机涌水的风险,在盾尾后的第二环管片(第288环)加注双液浆,形成第二道挡水环箍。
图3-1盾尾二次注浆示意图
3、更换盾尾刷
注浆完成后,需对注浆止水效果进行检查,通过顶部管片的注浆孔进行检查,确定无水后可实施盾尾刷更换。
计划290管片封顶块拼在12点位,先拆除右侧的邻接块B2和标准块A3、A2,即先拆除右侧的管片,剩余的油缸顶紧,更换盾尾刷,然后再安装A2和A3、B2,顶紧油缸,拆除B1和A1块,更换完成后依次安装A1、B1和K块,重新使管片成环,恢复推进。
对盾尾刷进行检查,对磨损严重没有使用价值的盾尾刷直接割除,并对割除区域进行磨光处理。
耐磨损较轻只是被砂浆固结的盾尾刷进行清理,清理时采用钢筋钩梳理盾尾刷,盾尾刷清理要彻底。
割除的部分要重新焊接新的盾尾刷,焊接质量要求相邻盾尾刷之间的间距不大于3mm。
对盾尾刷和盾尾刷之间的密封槽重新涂抹盾尾密封油脂。
盾尾刷在更换过程中,始终保持管片的角度不变,并最少保证至少2块管片的油缸支顶到位,防止盾构机出现后退和管片松动。
4、注意事项
(1)第290管片重新安装到位后,要用盾尾油脂泵泵送盾尾密封油脂,填充人工涂抹不密实的盾尾刷凹槽和盾尾刷。
(2)更换中采取土压保持措施,防止机体重心前移,造成姿态、间隙、盾尾整圆度发。
地铁土压平衡盾构盾尾刷更换技术
地铁土压平衡盾构盾尾刷更换技术盾构法施工以其质量好、安全可靠、施工效率高、对环境影响小等优点,在隧道工程中应用的越来越为广泛。
但在盾构的长距离或小半径曲线掘进中,盾尾刷可能由于磨损严重而失去密封作用而需要更换。
盾构盾尾刷一般为3道,3道盾尾刷构成2个油脂仓,油脂仓填充满盾尾油脂,与盾尾刷一起构成盾尾漏浆防护系统,保证地下水及盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构机之间的间隙渗漏到盾构机内。
而一旦盾尾漏浆就会破坏泥水平衡,影响注浆质量,严重的会引起地层下沉,管片移位和变形,甚至导致盾构无法推进。
本文以无锡地铁3号线一期工程山墩凹站~靖海公园站区间(以下简称山-靖区间)盾构施工为工程背景,从施工前准备、注浆止水、尾刷更换步序、应急处理等多方面对盾构机尾刷更换方法进行阐述。
后经实践成功表明:拆除管片后盾尾无漏水现象,该方法能快速、高效的完成盾尾刷更换工作,可为类似工程的盾尾刷更换提供借鉴与参考。
一、工程概况1.1工程简介无锡地铁3号线05标山~靖区间右线起讫里程为YDK24+952.160~YDK25+971.660,区间长度1019.5m。
线路从靖海站以右线2‰上坡(31.66m)→4.365‰下坡(520m)→17‰上坡(240m)→25‰上坡(200m)→2‰下坡(27.84m)至山墩凹站。
区间设一座联络通道(兼做区间泵房与集水池),联络通道中心里程为YDK25+531.845。
当前盾构机平曲线上位于直线段,纵曲线为17‰上坡。
1.2区间地质情况山-靖区间地质,按各岩土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型,可划分8个工程地质层,19个工程地质亚层。
盾构主要穿越地层为:④1层粘质粉土夹粉砂(微承压水)、④2层粉砂(微承压水)、⑤1层粉质粘土、⑥1层粘土。
1.3盾尾漏浆情况自盾构掘进至460环,盾尾发生严重漏浆,见图1。
在前期曲线段掘进时,同样的全断面粘土地层中推进时也曾发生过盾尾漏浆、漏水现象,漏浆、水后通过在管片纵缝加贴海绵条(3cm×7cm)进行封堵(见图2),效果比较明显。
富水砂砾地层洞内更换盾尾刷施工工法
富水砂砾地层洞内更换盾尾刷施工工法富水砂砾地层洞内更换盾尾刷施工工法一、前言随着城市地下空间的日益开发利用,盾构施工已成为城市地铁、隧道等工程建设的主要方法之一。
然而,在富水砂砾地层中进行盾构施工时,常常会遇到尾部系统易堵塞、尾部水力条件差等问题,严重影响施工进展和工程质量。
为此,开发了富水砂砾地层洞内更换盾尾刷施工工法,以解决这一问题。
二、工法特点富水砂砾地层洞内更换盾尾刷施工工法的主要特点包括:采用洞内更换盾尾刷的方式,避免了盾构机拆尾部及进水使得施工过程中停工造成工期延误的问题;通过更换新的盾尾刷,解决了原有盾尾刷易堵塞的问题,提高了施工效率和质量。
三、适应范围该工法适用于富水砂砾地层中的盾构施工,适用于长距离隧道和直径较大的盾构施工。
四、工艺原理富水砂砾地层洞内更换盾尾刷施工工法的工艺原理如下:根据盾构机的设计要求和施工进度,确定更换盾尾刷的时间节点;首先,暂停盾构机推进,将盾构机停靠在预先准备的停靠平台上;然后,由施工人员进入洞内,对尾部水力系统进行检查和维护,同时将原有盾尾刷拆除;最后,将新的盾尾刷安装到盾构机上,并进行测试。
五、施工工艺该工法的施工工艺分为以下几个阶段:预备工作阶段、停机检修阶段、更换盾尾刷阶段和恢复推进阶段。
其中,预备工作阶段包括停靠平台的准备和施工人员的准备工作;停机检修阶段包括盾构机停靠、尾部水力系统的检查和维护;更换盾尾刷阶段包括拆除原有盾尾刷和安装新的盾尾刷;恢复推进阶段包括测试和恢复推进。
六、劳动组织施工过程中需要安排施工人员,包括洞内作业的人员和停靠平台操作人员。
根据施工计划和工期要求,合理安排工种和人员数量,确保施工的顺利进行。
七、机具设备施工中需要使用的机具设备包括盾构机、停靠平台、各种检修工具、吊车等。
这些机具设备需要符合相应的技术要求,确保施工的安全和高效进行。
八、质量控制为了确保施工的质量,需要采取以下质量控制措施:对盾尾刷的选材进行抽检和检测;对尾部水力系统的检查和维护进行全面、细致的控制;对新安装的盾尾刷进行测试,确保其工作效果符合要求。
富水砂卵石地层盾尾刷更换技术
富水砂卵石地层盾尾刷更换技术邵高波【摘要】盾构长距离掘进过程中因多种原因导致盾尾刷不可避免的损坏,盾尾刷损坏后容易造成盾尾漏水漏浆,进一步使脱出盾尾后的管片位移变形、地面下沉,若遇地下水较大,围岩较差的地层甚至会形成地面塌陷。
通过总结长沙地铁1号线施工中海瑞克土压平衡盾构机在围岩较差的富水地层中安全顺利地进行盾尾刷更换的经验,为类似环境下盾尾刷更换提供参考。
%Due to a variety of reasons,shield tail brush was inevitably damaged in the process of long distance of shield driving.Water and slurry leakage would be caused on shield tail when the shield tail brush was damaged,further,it would lead to displacement deformation and surface subsidence after the pipe segment prolapsed from the shield tail.In case of a larger groundwater,ground collapse would be formed under poor surrounding rock stratum.The experience on shield tail brush replacement of Herrenknecht earth pressure balance shield machine was summarized under poor surrounding rock of water-rich stratum in the construction of Changsha Subway Line 1,which could provide a reference for shield tail brush re-placement under similar environments.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P6-10)【关键词】盾构机;盾尾刷;富水;更换【作者】邵高波【作者单位】中铁十二局集团第四工程有限公司陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】U455.431 引言目前盾构法因掘进安全快速、对环境影响小、施工质量稳定等优点在地铁隧道施工中得到广泛应用,但在长距离掘进过程中因地质复杂多变、盾尾油脂注入量不足、油脂腔或盾尾刷被砂浆固结堵塞、盾构机姿态调整过急等原因,导致盾尾刷不可避免地损坏。
富水砂层中洞内冻结加固尾刷更换技术
富水砂层中洞内冻结加固尾刷更换技术陈可威林益剑许建伟(中交第三航务工程局有限公司厦门分公司,福建厦门361006)[摘要]盾尾刷是盾构机的重要密封构件,在盾构施工期间,由于磨损等原因可能会出现损坏而导致密封 失效,需及时进行更换。
本文以福州地铁4号线某区间为例,介绍富水砂层中洞内冻结加固更换盾尾刷技术。
[关键词]钢管片设计冷冻设计尾刷更换1工程概况随着城市地铁建设的发展,盾构法作为 地铁隧道施工方法得到广泛应用。
福州地铁 4号线某区间左线全长1 562.562 m,右线全 长1552.325 m。
区间采用2台土压平衡盾构 机。
隧道所处地层主要为淤泥、中细沙、粉质 黏土、淤泥质土。
盾构在掘进554环过程中出现盾尾漏 浆,故暂停掘进补充油脂。
但油脂注入压力不 足,随后更换了油脂泵杆,有效解决了盾尾漏 浆。
掘进至619环后集中在1点位和2点位 (图1)漏浆、漏水及少量中粗砂(判断为地层 砂),随后在渗漏部位采用塞钢丝球(裹好盾 尾油脂)可有效改善;但掘进至643环时采取 措施后无法进行封堵。
结合施工经验及相关 技术资料说明等,初步判断盾尾刷存在局部 失效情况,严重影响后续施工安全,需进行尾 刷更换。
2盾构所处位置643环盾构机所处地层与河流水平净距约50 m,隧道隧顶埋深约19.1 m,所处位置示意图见图2。
643环处线路平曲线为i^OOm圆曲线左转,纵断面为4.811%。
上坡,地表为城市主干道,现场环境见图3。
2.1盾构所处地层图3盾构机所处现场环境(1)淤泥质土<2-4-2>:流塑~软塑状态。
深灰色,饱和,含少量砂、腐植质、有机质等,无摇振反应,有光泽,切面光滑,干强度及靭性中等。
(2)(含泥)中细砂<2-4-6>:可塑状态。
呈深灰色,中密为主,局部稍密,密实,饱和,-39-以细砂和中砂为主、局部夹有粗砂和粉砂透 镜体,含有一定量的淤泥及少量有机质,颗粒 级配良好。
2.2地下水情况尾刷更换位置地下水流速、流向监测结 果详见表1。
盾构机尾刷更换技术
盾构机尾刷更换技术杨磊(中铁十一局集团城市轨道工程有限公司)摘要盾构法施工以质量好、施工安全、掘进快速、对环境影响小等优点,在我国地下铁道工程中得到广泛应用。
而盾构尾刷的容易损坏且较难更换的缺点,影响了盾构法施工的掘进质量。
如何在盾构施工中途进行盾构尾刷更换,是本文探讨的课题。
关键词盾构隧道;尾刷更换1 引言盾构法施工是修建隧道的一种先进方法。
最近十多年来,随着我国隧道和地下工程的快速发展,盾构法施工也得到了快速发展,尤其在城市地铁、水利水电隧洞中越来越多应用盾构法修建。
盾构法施工以其质量好、施工安全、掘进快速、对环境影响小等优点,迅速在地铁隧道施工中得到广泛应用,广州是目前我国应用盾构技术修建地铁隧道发展最快的城市之一。
广州地区地层多样、地质复杂,隧道穿越高楼、高架桥、重要建筑物等频繁,这给控制地面沉降带来了许多难题,也提出了更高的技术要求。
然而,作为控制地面沉降主要手段的同步注浆,却常常因为尾刷的损坏难以达到控制地面沉降的目的。
本文结合广州地铁六号线盾构二标工程实例,探讨如何在盾构施工中途进行盾构尾刷更换,以更好的控制地面沉降问题及加快施工进度。
2 工程实例2.1 工程概况广州地铁六号线盾构二标由【大坦沙站~如意坊站】和【如意坊站~黄沙站】两个区间的盾构隧道以及【大坦沙站~如意坊站】区间明挖段、盾构井(轨排井)构成。
明挖段(含盾构井)长116.103m;盾构隧道全长5115.5单线延米,为双孔圆形隧道。
线路经过江心洲并穿越珠江,地面标高5.16~8.50m,地势较为复杂。
2.2掘进情况广州市轨道交通六号线【大~黄区间】盾构工程左线盾构机自ZDK5+198.382始发已掘进通过了283m全断面砂层及上软下硬地层和228.6m全断面岩层。
在掘进上软下硬地层及全断面岩层中发现隧道中下部有强度很高的<9C-2>岩层。
我部曾经分别于2008年1月26日ZDK5+538、2008年2月25日ZDK5+588、2008年3月22日ZDK5+715开仓检查刀具,ZDK5+715时掌子面为全断面<9>地层,少量渗水。
掘进中更换盾尾刷施工方案
掘进中更换盾尾刷施工方案盾尾密封刷在施工过程防止同步注浆浆液以及沙和水沿着管片和盾壳间隙流入隧道内,TM625PMX-3盾构机安装了三道盾尾密封刷。
盾尾密封刷由弹簧钢板、不锈钢丝刷、不锈钢金属网组成,保证在曲线施工中也能密封严紧。
为了提高盾尾密封的止水效果,减小盾尾密封刷的磨损,在盾尾密封刷内部充填盾尾密封油脂。
严格按照同步注浆和盾尾密封油脂的注入工艺施工,正确控制盾构机的姿态和管片拼装质量,在一个盾构区间内是可以保证盾尾密封刷的盾尾密封作用的。
在掘进中更换盾尾刷是特殊作业,只有在盾尾密封刷不能起到盾尾密封作用时,盾构机不能不能正常推进及管片不能正常拼装的情况下才考虑在掘进中更换盾尾刷,只能更换第1和2道盾尾刷。
其施工方案如下:1.盾尾开挖面防水加固本标段盾构掘进地层主要为(④-1)粉质粘土、(④-3)粉细砂、(④-4)中粗砂、(④-5)砾砂、(⑤-2)粉土、(⑤-4)中粗砂、(⑤-5)砾砂层。
其中砂性土透水性强,容易出现涌水和流砂现象,从而引起开挖面失稳和地面下沉。
特别是突发性的涌水和流砂,随着地层空洞的扩大会引起地面大范围的突然塌陷。
预先确定更换盾尾刷的位置,选择土层结构较好不易出现涌水和流砂的地点。
提前15环采用双液浆用于同步注浆,保证注浆量,直到更换盾尾刷处,保证不漏水。
必要时在第2环处进行2次补浆。
在拆卸管片前,对管片外的漏水情况布点检测。
2.作业中的应急措施2.1盾尾密封不稳,作业中涌水由于地层不稳或注浆量不够,在更换盾尾刷时大量的水涌入盾构机。
采用如下措施:A.根据水流的方向,判断地层加固后的薄弱位置,尽可能快的对相应位置注双液浆加固。
B.增加潜水泵抽水,同时尽快组织更换盾尾刷工作。
C.根据水的混浊程度和顔色等判断水土的流失是否引起别处的地表过度沉降。
安排专人在对地面进行巡逻检查,有可疑情况及时上报。
D.任何时刻工作人数不得少于2人,如有危险可相互照应。
E.值班工程师随时对掌子面的稳定情况进行检查。
盾构掘进过程中盾尾刷更换技术及保护措施
盾尾 密封 刷 之 间 的间 隙 (油 脂仓 )通 过 注 入盾 尾密 封 油脂 (共 l2个 注 入点 ,每道环 形 油脂 仓6个注 入 点 )形成压 力仓 ,每 个注 入 点通 过 一个 气动 油 脂 阀控 制 注入 量 ,防止 同步 注入 的水 泥浆 及地 下水通 过盾 尾流入 隧道 。
在 本 区 间 推 进 至 第 288环 时 , 出 现 推 力 较 大 (约 30 000 kN) 、推 进 速度 慢 (约5 mm/min)的现 象 。之 后在 盾 壳 外注 膨润 土 润 滑 , 但 改善 效果 不 佳 ; 推进 至 第292环 时 ,盾 尾 出现 漏 浆 、漏 砂现 象 ,经 判 断 系局 部 盾尾 刷 受损 失 效l】。】,因 此采 取 在底 部注 双液 浆进 行 封堵 :继续 推进 至 300环时 又开始 出现漏浆 现 象 ,在 采 用双液 浆和 塞 黑心棉 进
该 区 间隧道 断面 内地层 依 次为③5粉 质黏土 与粉 土 、粉 砂 互 层 ,④ l粉 细 砂 层 ,④2细 砂 层 。根 据地 质 详 勘报 告 , 该 区 间隧 道所 处位 置 承压 水水 位 标高 为 16.53 m (地 面标 高
20 69 111)
2 盾尾 刷失效过程及失效分析
1 工 程 概 况 某 地 铁 区 间 隧 道 采 用 土 压 平 衡 盾 构 法 施 工 ,管 片 外
径6 000 mm,厚度 300 mm, 宽1 500 mm;最 小 曲线半 径 为 300 m,线路 最 大坡 度 为2.2563% ,最 小坡 度 为0.2%。隧 道 最 大埋 深 为22.4-n,最 小埋 深为9.7 m。
高含水粉砂地层洞内更换盾尾刷技术
2 盾尾 刷 更换 重难 点及应 对 思路
金 汉 区间 隧道 盾构 工 程所 经地 层 大部 分 是砂 性 土地 层 , 所采 用 的 盾构 机 是 由小 松 生产 的直 径 6 . 2 5 m的土 压平 衡式 盾 构 , 盾 尾 共设 三 道 尾刷 , 推 进 千斤 顶 最大 行 程为 S = 2 1 5 0 m m, 管片 宽 为 1 5 0 0 mm。
0 mm, 圆周盾尾间隙差最大值小于2 0 m m 后停机。 道, 而盾构更换尾刷时 , 需将一道尾刷露出成环管片外 , 仅有剩余两道盾尾刷 行程差小于2 3 . 1 4地 下水 封堵 隔 离措 施 作封闭, 很 容 易造成 从 盾尾 处 喷泥 涌水 等 事故 。 ( 1 ) 土 仓 注澎 润土 2 . 1 . 2盾 构掘 进 时 , 砂 质粉 土 层 经 扰 动后 , 掌子 面很 不 稳 定 , 随 着 停 机 时 为 了 防止加 固的浆 液 流人 刀盘 及 土仓 将 刀盘 包裹 住 , 从 而影 响 盾构 机 的 间越 长 , 地 下水 进 入土 仓 , 土 仓压 力 逐渐 增 大 。 将 盾 构机 土 仓注 入膨 润 土浆 进行 保 护 。 由 于更 换 尾刷 时 , 推进 千 斤 顶 无 法顶 到 管 片 , 盾 构 机 将 在 土仓 压 力 的 作 再次 启 动掘 进施 工 ,
用下 产 生后 退 , 使 尾刷 更换 工 作进 入 进退 两难 境 地 。 2 . 1 . 3长 时 间 的停 机 , 盾构 机 尾 部 在 不 均匀 压 力 作 用 下 , 易产生偏移 , 造 成盾 构 间隙 过 大或 过小 , 给管 片安 装 带来 困 难 。 2 . 1 . 4拟定 盾尾 刷 更换 位 置位 于 R = 4 0 0 m曲线 上 ,盾 构机 与 管片 的相 对 关 系是 盾 尾刷 更换 能 否成 功 的关键 环节 , 因此 在之 前 姿态 控制 要 求必 须 严格 。
盾构机盾尾刷损坏失效原因分析及更换技术
盾构机盾尾刷损坏失效原因分析及更换技术摘要:盾构施工作为一种封闭式地下隧道掘进施工工法,为保证盾构盾壳体内外完全封闭、保障盾构施工人员的安全,盾构机一般由盾尾密封、铰接密封和主轴承密封三大密封系统组成。
其中盾尾密封起到防止地层中的砂土、地下水、管片壁后注浆浆液、掌子面上的碴土、泥浆从盾尾与管片之间的间隙流向盾构内部的作用。
盾尾刷损坏失效是导致盾尾渗漏涌水涌沙甚至引发工程事故的直接原因,将会对施工人员、设备及隧道结构造成严重影响。
关键词:泥水平衡盾构机;盾尾刷失效;渗漏;壁后注浆1、盾尾刷设计参数以海瑞克盾构机为例,盾尾密封通常设计2~4排不锈钢钢丝刷加钢片压板组合而成,盾尾密封的道数可根据隧道埋深、水土压力等来定。
钢丝刷中充满油脂,既有弹性又有塑性。
盾尾刷的使用寿命一般为2km左右,特殊情况下使用寿命更低。
2、盾尾刷损坏判定当掘进过程中盾尾间隙位置出现涌水涌沙、漏浆现象,发生异常的部位相对固定,通过增加注入盾尾油脂无明显改善即可判断为局部盾尾刷损坏失效。
盾尾刷失效前一般都有先兆,如多次出现小的渗漏,通过观察渗漏时间、渗漏物质、切口压力等综合可判定是否形成渗漏通道。
3、盾尾刷损坏失效原因分析3.1始发前盾尾刷安装质量缺陷盾尾刷选用材质不合格、焊材品质不合格、焊接作业人员素质不高、搭接长度不足等导致脱落,始发前机电工程师未做好对盾尾刷的材质及焊接质量的检查验收。
3.2始发前盾尾刷手涂填塞油脂不到位始发前盾尾刷需要撬开钢丝内间隙人工填塞专用手涂型油脂,涂抹要做到饱满均匀、不漏填,加强盾尾刷的密封效果,一般盾构机掘进时油泵无法有效进入钢丝内测,所以前期工作至关重要。
3.3掘进中的损坏变形3.3.1非弹性破坏盾构机在前段250-380m转弯半径掘进中,盾尾刷与管片外弧面长时间压迫挤压、接触磨擦,盾尾刷存在一定磨损变形,尤其在盾构姿态不佳、掘进纠偏幅度过猛的情况下,局部盾尾间隙过小,盾尾刷弹性钢片因受到过分挤压造成回弹性能减弱甚至非弹性变形,局部刷片甚至因摩擦受力过大损坏脱落。
土压平衡盾构在砂性土层中施工技术
土压平衡盾构在砂性土层中施工技术摘要:土压平衡盾构掘进是软土地区地铁隧道施工的主要方法之一,但由于砂性土层塑流性差、含水量高、渗透系数大的特点,施工时存在土体受扰动发生液化流砂、刀盘扭矩大导致刀盘摒死和地表沉降不易控制等许多技术难题。
文章以杭州地铁1号线滨江站~富春路站隧道工程施工实践为例,针对粉砂地层的特性,探讨了土压平衡盾构在粉砂层中掘进的施工技术,为类似工程提供借鉴。
关键词:土压平衡盾构;粉砂层;地表沉降;施工技术一、工程概况杭州地铁1号线滨江站~富春路站区间隧道起于江南大道与江陵路交叉处的滨江站,终于富春路与婺江路交叉处的富春路站,横穿钱塘江;在南北两岸各设置1座中间风井,双线全长5901.159 m。
采用外径6.34 m、内径6.2 m的日本三菱土压平衡盾构进行施工。
二、工程地质区间隧道范围内的土层主要有:③6粉砂、③7砂质粉土、③8粉砂、④3淤泥质粉质黏土,层间夹粉砂;⑥1淤泥质粉质黏土、⑥2淤泥质粉质黏土,层间夹粉砂薄层、⑧2淤泥质粉质黏土、⑨1a粉质黏土、⑨1b含砂粉质黏土、(12)2细砂等。
隧道断面土层为③7号砂质粉土、③8号粉砂;局部区域为全断面③8号粉砂。
③7、③8土层特性见表1。
表1 ③7 、③8土层特性三、施工难点1.盾构需穿越近2 km长的砂性土层,其中200 m左右为全断面粉砂层,砂性土摩阻力较大,对刀盘的磨损及其严重;盾构还需穿越宽1 300 m左右的钱塘江,对于紧急情况下的刀具更换及其不利。
2.盾构在砂性土中推进,被开挖下来的土砂在刀盘、压力舱内易形成“泥饼”,造成压力舱闭塞,致使旋转扭矩上升、排土不畅,严重的甚至导致刀盘摒死。
3.施工参数不易控制。
若砂土层超挖或正面土压力过低,会使地表及建筑物产生沉降。
4.针对不同的地层,要选用合理的土体改良剂,并通过实验找到最佳配比。
5.较大的承压水水头,易产生螺旋机喷涌、盾尾渗漏等施工风险。
四、施工技术措施(一)确定合理的施工参数1.凭借以往的施工经验,砂性土层中土压力侧向系数要取到0.60左右,但在该工程中,土压力侧向系数仅取到0.44,沉降量仍能控制在合理范围内(最终沉降量控制在20 mm以内),因此,在保证地面沉降的基础上,可以适当调低土压力设定值。
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砂性土洞内更换盾尾刷技术研究1、序言在富水砂性不良地质条件下进行盾构施工,特别是在长距离急曲线掘进时,盾尾间隙单侧较小,盾尾刷长期受管片外弧面磨损,对盾尾刷钢丝磨损极其严重,直接影响盾尾密封效果。
或者是由于盾尾密封油脂加注量不足、盾构机姿态调整过猛等原因,致使盾尾密封刷损坏,由于盾尾密封损坏而引起的事故也时有发生。
国内针对盾尾密封损坏的情况主要采取管片间隙填塞海绵条等填充物、增加盾尾密封油脂注入量及管片额外加贴防水材料等方法进行临时处理,此方法并不能从根本上较好的解决盾尾渗漏问题,给施工安全以及施工质量埋下隐患,带来不良影响。
为了不影响盾构机的正常掘进,确保同步注浆量及注浆压力,控制地表沉降,盾构机洞内更换盾尾刷技术就有了很大的作用。
武汉市轨道交通二号线一期工程五标金汉区间地质条件复杂,且盾构机多次经过小半径曲线,造成盾尾刷磨损严重,金汉区间共进行2次洞内盾尾刷的更换,均取得了很好的效果,为盾构机顺利穿越建筑物创造了条件。
2、第一次洞内更换盾尾刷2.1更换原因金汉区间左线推进至站北三村居民楼群附近时,盾尾处开始漏水漏浆,初步分析为盾尾刷磨损,通过加注盾尾油脂及填塞海绵条,情况有所好转,继续向前推进几环后,漏水漏浆量加大,仅仅通过加注盾尾油脂及填塞海绵条已经起不到很大效果,且监测数据显示地面已经出现较大沉降,盾构机马上要穿越弱基础的站北三村居民楼群,为了防止对居民楼群造成破坏,经研究决定进行洞内盾尾刷更换。
2.2更换前准备工作根据施工筹划,为了确保安全,以及应对可能出现的盾尾渗漏等情况,选定在盾构机正上方地面处于一片空地的情况下进行盾尾刷更换施工。
由于盾尾密封刷的更换是在隧道内进行,盾尾密封刷始终位于管片背后,而且水文地质条件复杂,更换具有较大难度。
金汉区间管片的分割数是“3+2+1”,即每环3个标准块A1、A2、A3,2个邻接块分别为B、C型,1个封顶块为K型。
盾构机盾尾密封刷构造见图1。
从图1可以看出,盾尾有3道密封刷,盾尾密封刷之间的间隙通过注入盾尾密封油脂,保证盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构机之间的间隙漏出,同时防止地下水渗漏到盾构机内。
如果盾尾密封性能不良,会给施工带来很多不利因素。
为粉质粘土夹粉土、粉砂,顶部为淤泥质粉质粘土,地层较软弱。
(1-1)层杂填土,松散由粘性土、砂土和砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混成。
该层连续分布,厚度一般为0.3~5.5m;(3-3)层淤泥质粉质粘土:褐灰~深灰色, 软~流塑,高压缩性,含少量有机质及粉粒。
该层大部分地段分部,层厚1.1~14.9m;(3-4)层粉质粘土夹粉土、粉砂:褐灰~深灰色,软~流塑, 高压缩性,夹少量有机土。
该层大部分地段分部,层厚1.2~17.6m。
水文情况:主要穿越(3-3)淤泥质粉质粘土层、(3-4)粉质粘土夹粉土、粉砂层、局部穿越(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层、(4-1)粉细砂层,其中(3-4)、(3-5)、(4-1)层富水性、透水性较好,含水量较丰富,且其强度较高、压缩性低、渗透性好,在动水压力作用下,易产生管涌或流砂,导致开挖面失稳,地表及地表结构变形等,是盾构推进的不利土层。
2.2.2盾尾刷破损位置及程度检查根据盾尾密封失效时盾尾渗漏水、浆的位置和渗漏量的大小来确定盾尾刷的损坏部位和损坏情况,从而确定所需更换盾尾刷的数量及需要的时间,进行合理安排。
由于检修、更换盾尾密封刷存在一定的施工风险,所以施工前务必掌握盾构机所处的位置,结合地质条件,必要时提前进行地面加固后再筹划检查、更换盾尾刷;盾尾一共有三道密封刷,第三道(最后一道)密封刷在推进施工中是无法检修的,中间那道密封刷的检修风险较高,一般情况下,检修盾尾密封刷只检修第一道。
武汉地铁二号线一期工程五标技术人员经过综合风险评价,决定对第一道盾尾刷进行全部更换,以确保在以后的盾构掘进过程中对地面沉降的有力控制。
2.2.3重难点及应对措施金汉区间隧道盾构工程所经地层大部分是砂性土地层,所采用的盾构机是由小松生产的直径6.25m的土压平衡式盾构,盾尾共设三道尾刷,推进千斤顶最大行程为S=2150mm,管片宽为1500mm。
2.2.3.1重难点在砂质粉土地层中进行盾构尾刷更换有以下难点:⑴由于砂质粉土地层受扰动后,地层稳定性急剧下降,在已成环的盾构管片外形成透水通道,而盾构更换尾刷时,需将两道尾刷露出成环管片外,仅有一道已损坏的尾刷作封闭,很容易造成从盾尾处喷泥涌水等塌方事故。
⑵盾构掘进时,砂质粉土层经扰动后,掌子面很不稳定,随着停机时间越长,地下水进入土仓,土仓压力逐渐增大。
由于更换尾刷时,推进千斤顶无法顶到管片,盾构机将在土仓压力的作用下产生后退,使尾刷更换工作进入进退两难境地。
⑶长时间的停机,盾构机尾部在不均匀压力作用下,易产生偏移,造成盾构间隙过大或过小,给管片安装带来困难。
⑷拟定盾尾刷更换位置位于R=400m曲线上,盾构机与管片的相对关系是盾尾刷更换能否成功的关键环节,因此在之前姿态控制要求必须严格。
2.2.3.2技术措施根据技术难点,在施工前必须准备好应对的技术措施,具体技术措施如下:⑴为防止尾刷更换过程中盾尾部位喷泥涌水等塌方事故,应对停机地层进行分析,宜选择相对稳定的地层进行尾刷更换,尽量避免在不稳定地层如砂层、淤泥层进行盾尾刷更换,如确实需要在不稳定地层进行,必须在停机更换前采取如下措施:即掘进最后两环时,加大同步注浆量,按常规盾尾同步注浆量的1.5倍控制,并在盾尾后3~4环打开吊装孔进行管片背后补注浆,盾尾漏浆时,采用海绵条进行封堵,确保盾尾处地层的注浆比较饱满密实,起到对围岩的制稳、加固和有效的封水效果。
⑵为解决由于盾尾偏移产生盾尾间隙过大或过小引起管片难以安装的问题,在安装管片前,应对周圈盾尾间隙进行量测,确定最小间隙位置,在安装管片时,调整安装顺序,先安装盾尾间隙最小处管片,能有效解决管片安装难问题。
⑶在进入预定位置前10环开始将盾构姿态向曲线内弧调整,确保盾构机在更换盾尾刷停机位置,设备轴线与当前盾构法面垂直。
2.2.4盾尾刷更换前施工措施2.2.4.1纠偏在更换盾尾钢丝刷前,需要保证盾构机与管片有一个较好的姿态,保证盾尾与管片四周的间隙均匀。
通过4~5环左右盾构调整姿态,管片纠偏使之得以实现。
2.2.4.2盾尾注浆由于盾构机在更换钢丝刷阶段位于软土层,停机更换盾尾刷阶段盾尾密封处于薄弱阶段。
为了防止露出尾刷后,地下水从盾尾直接进人隧道,影响作业,所以要进行管片背后注浆,从在停止推进前3-4环中即加强二次注浆,从每块管片的注浆孔内进行二次注浆,停止推进后对后5-6环再次进行二次注浆,注浆配比水:水泥=1:1.2。
待水泥注浆6小时后,再注入水溶性聚氨酯止水,注入压力为0.5Mpa,保证其理想状态下的整环密封,可采取跳环注浆,穿插进行。
为防止盾构机涌水的风险,在停止掘进前采用注发泡聚氨酯,在盾尾后的一环管片压注聚氨酯,形成一道挡水环箍。
水溶性聚氨酯注浆材料物理性能2.3更换过程施工小松盾构机有三排尾刷,三排尾刷之间形成了2个腔,腔内注满密封油脂,它的作用是防止同步注入的砂浆与地下水通过盾尾流入隧道。
采用在盾尾拼装五块临时管片(K块不安装,以方便拆除),将盾构机向前掘进,使盾尾第一道尾刷露出已成环管片外,逐块拆除及拼装临时管片,然后对第一道尾刷进行全面更换。
2.3.1推进盾构机完成当前环管片掘进后继续推进,直至达到盾构机推进千斤顶的最大行程2150mm。
要控制管片与密封刷的相对位置,可以通过控制油缸的行程来间接控制,即油缸行程=第一道密封刷到推进油缸撑靴的距离-管片的宽度+换密封刷的间距。
2.3.2安装临时管片注浆完成后,停机12h,在第2环安装临时管片五块(K块不安装,以方便拆除),恢复掘进第3环,直到推进千斤顶伸长到S=1200mm~1250mm,使第一排尾刷完全露出第1环管片外,掘进过程停止盾尾同步注浆,并对盾尾漏水点采用海绵条封堵。
2.3.3更换盾尾刷注浆完成后,需对注浆止水效果进行检查,通过2号、3号管片的注浆孔进行检查,确定无水后可实施盾尾刷更换。
盾尾刷更换施工流程下图所示。
图2 更换盾尾刷施工流程图⑴更换过程在上述的准备工作完毕后,即可进行盾尾密封刷更换。
以K块位于管环1点为例加以说明,具体更换过程见图3。
图3是盾尾密封更换以K块管片位于1点为例进行说明的,实际K块位置还可能位于2、3、9、10、11点位,K块管片位于这些点位时,盾尾更换可仿照K块位于1点时进行。
另外,更换顺序可以按照K-C-B-A1-A2-A3管片顺时针方向进行,也可以按照K-C-A3-A2-A1-B管片逆时针方向进行。
管片绕管环中心旋转的角度以保证K块位置为准,本工程中管环顺时针旋转了720,即K 块盾尾更换前位于1点位置,盾尾更换后位于3点位置,也可根据盾尾刷损坏程度决定更换局部盾尾刷。
图3盾尾刷更换顺序图⑵更换盾尾刷时预留出盾环向后3环范围下半圆2-3个注浆孔,并安装球阀,备用漏水后注浆或注入聚氨酯。
⑶暴露盾尾刷,拆除盾尾刷位置的一块管片即可暴露盾尾刷。
清除盾尾刷之间密封槽内的废油脂与砂浆。
⑷对盾尾刷进行检查,对磨损严重没有使用价值的盾尾刷直接割除,并对割除区域进行磨光处理。
耐磨损较轻只是被砂浆固结的盾尾刷进行清理,清理时采用钢筋钩梳理盾尾刷,盾尾刷清理要彻底。
割除的部分要重新焊接新的盾尾刷,用Φ5mm506焊条对密封盾尾刷进行重新焊接,焊接质量要求相邻盾尾刷之间的间距不大于3mm。
对盾尾刷和盾尾刷之间的密封槽重新涂抹盾尾密封油脂。
⑸量测盾尾四周间隙并记录,制做尾盾上加焊盾尾间隙支撑钢条,钢条对管片起到支撑作用,避免管片下落到盾壳上,使管片与上一环保持相同的盾尾间隙,确保新安装环与上一环同心。
⑹安装管片,安装管片遵循从下向上安装的顺序,封顶K块选择ll点或l点位置。
当整环拼装完成后,便向后推移管片。
顶推整环拼装管片,与上一环距1OOmm 。
在两环管片相距10mm时开始穿入螺栓,管片螺栓从已安装管片穿向新拼管片。
当管片到位时,10组千斤顶同时加力,以便两环管片接触紧密,反复紧固整环所有螺栓。
⑺管片安装到位后,要用盾尾油脂泵泵送盾尾密封油脂,填充人工涂抹不密实的盾尾刷凹槽和盾尾刷。
⑻可设置盾尾油脂泵的工作压力,达到设定压力值后方可停止。
恢复正常推进,焊接的支撑钢板脱出管片后,进行割除,对盾壳做打磨处理。
⑼更换中采取土压保持措施,防止机体重心前移,造成姿态、间隙、盾尾整圆度发生变化。
⑽注意事项①在盾尾刷完全暴露后,停止掘进。
②首先将盾尾刷上及其盾尾密封空腔的油脂、砂浆等清除干净。
将盾尾油脂注入口也进行清理,保证油脂管路的畅通。
③缩回底部2个推进千斤顶,开始割除盾尾刷,其它千斤顶继续顶紧。