长距离盾构隧道盾尾刷的保护
浅谈盾构施工中盾尾密封装置受损的原因分析及防治措施饶彪劳繁
浅谈盾构施工中盾尾密封装置受损的原因分析及防治措施饶彪劳繁发布时间：2021-07-23T10:28:05.353Z 来源：《建筑科技》2021年8月上作者：饶彪劳繁[导读] 在当前的隧道密封结构中，由于管片变形，管片破裂，管道不对中，灌浆压力控制和密封问题等，导致密封尾部泄漏并影响密封的正常运行。
为此，本文提出了相应的对策并加以防范。
由于泥浆压力过大，密封尾油脂量不足导致密封尾部泄漏，此时应采用相应的处理方法。
希望通过本文的介绍，为同行提供经验，以确保隧道盾构结构的进度和质量。
佛山市铁路投资建设集团有限公司饶彪劳繁摘要：在当前的隧道密封结构中，由于管片变形，管片破裂，管道不对中，灌浆压力控制和密封问题等，导致密封尾部泄漏并影响密封的正常运行。
为此，本文提出了相应的对策并加以防范。
由于泥浆压力过大，密封尾油脂量不足导致密封尾部泄漏，此时应采用相应的处理方法。
希望通过本文的介绍，为同行提供经验，以确保隧道盾构结构的进度和质量。
关键词：盾构施工；盾尾刷；防治措施盾尾刷一般由三道钢丝刷密封和六道弹簧钢板密封组成，用以防止地层中的泥水、地下水和衬砌外围注浆材料从盾尾间隙漏入盾构机。
配备有盾尾刷注脂装置，推进时在每两道密封之间自动注入密封用油脂，以提高密封效果，并减少钢丝刷密封件与隧道管片外表面之间的磨擦，延长密封件的寿命。
盾尾密封是为了防止周围地层的土砂、地下水及背后的填充浆液、掘削面上的泥水、泥土从盾尾间隙流向盾构掘削舱而设置的密封措施。
对泥水盾构，盾尾密封装置尤为重要。
因为盾构外壁充满压力泥水，一旦密封装置损坏或密封不良，压力泥水便会从盾尾内与衬砌环结合处大量涌入盾构内，使盾构无法操作。
由于盾构不断顶进，盾尾内壁与衬砌环外圈间摩擦力很大，极易将密封损坏。
盾尾密封由盾尾钢丝密封刷和盾尾油脂组成。
盾尾密封形式很多。
尾封通常使用钢丝刷、尿烷橡胶或者两者的组合。
尾封性能的好坏对管片的拼装精度的影响较大，通常要求即使在错位和曲线部位等管片易发生偏心的场合下，也必须保证尾封的质量。
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。
长距离隧道施工过程洞内修复盾构尾刷技术
长距离隧道施工过程洞内修复盾构尾刷技术作者:吴秀国摘要：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，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，制约了盾构长距离掘进。
如何在盾构施工中途进行盾构尾刷更换，是解决盾构长距离掘进的关键技术之一。
文章总结了德国海瑞克土压平衡式盾构在广州地铁三号线施工过程中成功更换尾刷的经验，具有一定参考价值。
关键词：盾构隧道；尾刷修复1 引言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，给盾构施工带来了许多难题，特别是花岗岩地层，给盾构机制造、盾构法施工都提出了更高的技术要求。
随着地铁的发展延伸，地铁隧道区间段也越来越长，长距离掘进将是在以后城际间的地铁修建中提出的重要技术要求。
然而，盾构机主要密封部位之一的尾刷，却是非常容易损坏且难以修复的部件，经统计，在花岗岩地层中，盾构掘进1000m后，盾尾尾刷密封将大部分失效，特别是经过较小半径转弯段掘进后，盾尾左右两侧尾刷将被严重磨损（见图1）。
如何在盾构施工中途进行盾构尾刷更换，是解决盾构长距离掘进的关键技术之一。
2 技术难点广州地铁三号线天河客运站-华师站区间隧道盾构工程所经地层大部分是花岗岩地层，所采用的盾构机是由德国海瑞克生产的直径6.28m的土压平衡式盾构，盾尾共设三道尾刷（见图2），推进千斤顶最大伸长长度为S=2000mm，管片宽为1500mm。
在花岗岩残积层中进行盾构尾刷更换有以下难点：（1）由于花岗岩残积层受扰动后，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。
（2）盾构掘进时，花岗岩残积层经扰动后，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。
大直径盾构机盾尾刷保护及更换技术
大直径盾构机盾尾刷保护及更换技术摘要：复杂地质条件下、长距离掘进对盾构机适应性提出更高的要求，而盾尾刷则是盾构机的安全保障。
做好盾尾刷的保护是防止漏浆的关键所在和基本保证。
当盾尾刷损坏，出现大范围漏浆时只有更换盾尾刷才能保证盾构施工安全。
结合工程实践着重阐述盾尾刷保护措施及应急更换技术。
关键词：盾尾刷；保护；更换Keyboard：Sealing brush；Protect；Replace1 概述1.1工程概况武汉轨道交通8号线越江隧道全长约3185 m，穿越江面宽度约1500m；隧道最大纵坡27.49‰，最大覆土36.5m；水深最大处可达31.92m，最深处位于水下59.28m；水土压力极限值6.74bar；隧道外径12.1m，采用一台海瑞克Φ12.51m盾构机掘进施工。
1.2盾尾结构本工程采用的S-978盾构机盾尾设计为四道盾尾刷、一道钢板束、一道止浆板、一道环形冷冻管，最高承压能力8bar。
盾尾结构如图1所示：四道盾尾刷及一道钢板束形成四道注脂腔，掘进时采用四台IST GP0145-200-54注脂泵通过盾尾4×15（共60）个注脂点连续注入密封油脂，防止外部泥浆或砂浆进入盾尾内部。
1.3盾尾刷的重要性盾尾刷形成的密封注脂腔注满密封油脂后有良好的密封效果，确保泥浆及同步注浆的砂浆无法从管片与盾尾之间的间隙进入盾构机内部。
如果盾尾刷损坏，密封油脂无法起到密封作用，导致盾尾漏浆，泥浆、地下水等将涌入隧道，特别是在沙层、淤泥层如果盾尾刷损坏失去了有效的密封作用，则后果将不堪设想。
因此，盾尾刷是盾构机的安全保障，避免出现漏浆是盾构掘进中的重要任务，而做好盾尾刷的保护又是防止漏浆的关键所在和基本保证。
2 盾尾刷保护措施2.1组装阶段盾尾刷在盾尾调圆、焊接完成后安装。
安装时注意保护盾尾，严禁碎石、泥沙、铁屑等进入盾尾刷；禁止重物挤压，降低盾尾弹性；前三道盾尾刷连接螺栓逐一复紧后做标记，防止遗漏，螺栓松动造成盾尾刷脱落；最一道盾尾刷焊接时注意电弧范围，防止损坏盾尾刷钢丝。
盾构法隧道施工中盾尾刷的优化与保护
盾构法隧道施工中盾尾刷的优化与保护李艳春【摘要】随着盾构机和盾构技术的逐渐发展和进一步改革完善,盾构施工法已经广泛使用在大中型城市地下铁道和隧道工程的施工中,并且发挥着越来越重要的作用.在运用盾构法施工时,盾尾刷密封的程度将对整个工程的质量、施工安全和工程工期起着决定性作用.本文结合某隧道工程施工时运用的盾构法施工技术,分析了盾尾刷的优化和保护措施.【期刊名称】《湖南城市学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(024)003【总页数】2页(P33-34)【关键词】盾构法;隧道施工;盾尾刷;优化保护【作者】李艳春【作者单位】中铁十九局集团第二工程有限公司,黑龙江哈尔滨154800【正文语种】中文【中图分类】U455盾构法施工技术具有质量优良、施工安全和稳定性好、掘进速度快，对周边环境影响不大的特点，因而被大量运用在城市地铁隧道的施工中，但是由于大多地下隧道地质不稳定，地层复杂多样。
同时随着地下隧道的进一步发展，长距离施工和掘进越来越普及，这就给盾构法施工造成了很多不便。
盾尾刷作为盾构机非常重要的密封部位，很容易被损坏[1]。
因而就要采取科学有效的优化保护措施，保证盾尾刷的使用周期和寿命。
1 盾尾刷构造简介盾尾刷主要由三道钢丝刷密封和六道弹簧钢板密封构成，它的作用主要是防止地层下面的泥水、土沙和外围注浆浆液从盾构机盾尾缝隙渗漏到盾构机主体，影响盾构机的正常运行。
同时还配置了盾尾刷注脂设备，如图1，图2所示，在推进盾尾刷时，就可以自动地在每两道密封间射入密封油脂，便于提高盾构装置的密封效果，还可以减少隧道管片表层和钢丝刷密封之间的摩擦，进而延长盾尾刷密封件的使用周期[2,3]。
2 某隧道工程区间盾尾刷使用情况分析该工程区间施工时，运用的是日本三菱泥水平衡盾构机，从整体的施工工序和盾构机出洞的情况分析，盾尾刷的运用并没有取得良好的效果。
尤其是在使用盾构机掘进的施工后期，发生了严重的盾尾漏浆和涌现出泥沙的情况。
隧道盾构法施工期间盾尾密封系统渗漏风险分析及应对措施
隧道盾构法施工期间盾尾密封系统渗漏风险分析及应对措施摘要：盾构施工方法目前广泛应用于大型隧道施工中。
在盾构施工方法一般采用土压平衡模式，这使得盾构施工优势显著，在施工过程中是较为先进的技术。
但是，在实际的隧道施工过程中，盾构施工也会出现一些问题，如盾尾密封刷失效、渗漏等。
这问题不仅会影响作业进度，还会带来难以估量的安全危害。
针对这一工程现象，本文充分分析了盾尾密封刷失效、渗漏原因，并提出了相对应的治理措施以及预防措施。
关键词：盾构；盾尾密封系统；渗漏；风险源；策略前言在我国经济繁荣发展的快车道上，城际轨道、城市地铁、越江隧道、公路、铁路、引水工程、城市排水、电力通信、供气工程等均处于大规模的规划建设。
盾构法施工已成为隧道建设的重要手段之一。
在实践过程中，当采用土压平衡盾构法施工时，其速度快，安全可靠，不受气候季节的影响，自动化程度高。
节约人力资源和经济成本，且对生态环境影响较小，尤其适用于隧道埋深较大、洞线较长等情形，为地下深层开发做出巨大的贡献。
但在大部分的隧道建设存在于沿海城市，沿海城市多为冲积、洪积平原，软土淤泥质、淤泥质粉细砂层发育较为广泛。
而在采用土压平衡模式盾构掘进施工期间，常见的盾尾密封装置以钢丝刷为主，实现盾尾密封系统维护达到防水效果[1]。
但由于轨道施工过程中，面临多维的风险源，盾构使用方法不对、盾尾密封膏量不足、钢丝刷使用年限较长出现部分磨损或者相邻管片外部不出现摩擦等情况，都易导致盾尾出现渗漏。
盾尾渗漏后，必然会影响盾构正常使用掘进，还可能引发其他施工安全风险，诸如漏泥、漏水，严重的会导致地层沉降，隧道变形等。
为规避盾尾渗漏风险，本文就渗漏风险源进行分析，以保障施工质量，推进施工进度。
一、隧道施工中盾构及盾尾密封渗漏风险源分析(一)管片变形问题盾构及盾尾密封渗漏风险主要是由管片变形引起的，管片变形就会使得尾部密封泄露。
而管片变形主要包括管片破裂、管片位置发生偏移等，管片之所以变形，很大可能是因为实际施工过程中管片拼装不达标。
盾构机尾刷保护及盾尾漏浆防止措施
盾构机尾刷保护及盾尾漏浆防止措施作者：孟鑑先来源：《智富时代》2018年第11期【摘要】随着技术的发展，对于盾构法施工对环境影响较小、及施工效率较高，盾构法施工已普遍在各个大中城市应用。
本文针对在盾构施工过程中，对盾尾刷的破损毁坏及盾尾漏浆的问题展开分析，从多个方面提出对于盾构机尾刷的保护，以及盾尾漏浆时的防止措施。
【关键词】盾构法；盾尾刷；盾尾漏浆；隧道施工盾构法施工技术具有优良的施工质量、效率高、掘进的稳定性及速度快，以及对周边的环境影响小的一些优点，被普遍的运用在大中型城市的地下工程，比如地铁隧道的施工。
而地形复杂是地下隧道的存在的普遍的问题，还有存在的问题是由于地质不稳定。
在地下隧道的进一步发展中，长距离掘进、施工变得越来越广泛，盾构的推进过程中因各种原因会导致盾尾刷的漏浆。
盾尾刷极易被损坏，而它作为盾构机非常重要的密封部位，需要采取科学、有效的优化保护措施，保证盾尾刷的使用时长。
一、盾尾刷构造简介盾构盾尾刷主要由3道钢丝刷密封和6道弹簧钢板密封构成，它的作用主要是防止地层下面的泥水、沙土以及外围浆液，由盾构机盾尾缝隙渗漏至主体，保证地下水与砂浆浆液不会从管片和盾构机之间的间隙渗漏到盾构机内，使得盾构机得以正常运行。
盾尾刷注脂设备也是不可缺少的，在盾构推进时，可以自动地在每两道密封间注入密封油脂，与盾尾刷组成盾尾漏浆防护系统。
这样的防护系统会减少地层下沉、管片变形以及移位等现象发生，还可以减少隧道管片表层和钢丝刷密封之间的摩擦，进而延长盾尾刷密封件的使用周期。
二、某隧道施工区间盾尾刷的情况分析该工程区间施工时运用的是日本三菱泥水平衡盾构机，根据盾构机出洞的情况分析，在整体的施工过程中，盾尾刷并未取得较好的保护，尤其是在盾构机的后期施工中，涌现出泥沙，并发生了严重的盾尾漏浆的情况，涌沙后发生的地表大范围下沉，严重阻碍了该隧道施工的进度，与此同时也存在非常大的安全隐患。
通过该工程对于盾尾刷损坏以及漏浆的原因分析有以下几点。
长距离隧道复合盾构施工中洞内更换盾尾刷技术
·68·NO.12 2019( Cumulativety NO.48 )中国高新科技China High-tech 2019年第12期（总第48期）1 工程概况1.1 工程地理位置本段为汽车北站-流亭机场站区间，隧道设计起讫里程：K58+309.21～K60+344.255，全长约3036m。
本区间出汽车北站向北穿越双流高架路基段、变电所、白沙河、军事用地及机场用地，止于流亭机场。
区间分别在K58+765.510、K59+887.110、K60+65.610、K60+751.110处设置联络通道，在K59+372.150处设置区间风井兼泵站及联络通道。
1.2 盾构机概况汽流区间盾构施工选用2台CE6250复合式土压平衡盾构机。
刀盘开挖直径6280mm，采用6辐条复合式刀盘，刀盘开口率约33%。
主驱动形式为液压驱动，额定扭矩为5792kNm。
盾构机长度约85m，盾体及后配套拖车总重约500t。
最大推力为3989t，油缸行程2100mm。
1.3 盾尾刷工作原理该复合式土压平衡盾构机盾尾刷有2道道钢丝刷和1道钢板束组成的2个密封腔，2个密封腔通过注入盾尾油脂，保证同步注浆的砂浆不会从盾尾流入，而且防止地下水渗漏进入盾构机内部，如图1所示。
如果盾尾刷被破坏，将会影响工程安全、质量和施工进度，严重的情况下会产生地面的下沉的施工风险现象，因此盾尾刷磨损严重时必须进行更换。
图1 盾尾密封示意图1.4 施工现场情况汽流区间左线掘进过程中盾尾出现漏水漏浆，不仅造成材料浪费，且每一环掘进完成拼装管片前需要花费时间清理盾尾砂浆，影响施工安全、质量和进度。
虽然盾构机司机加大盾尾油脂密封的注入量，但是仍然有漏浆，且有少量盾尾油脂溢出。
经观察分析，盾尾多处盾尾刷磨损严重。
为确保后续施工安全质量，须将前两道尾刷整圈更换。
汽流区间左线拟定盾构机停机更换盾尾刷位置线型为直线，纵断面位置为5‰上坡，区间掘进范围地层为微风化安山岩，隧道拱顶以上约2.2m微风长距离隧道复合盾构施工中洞内更换盾尾刷技术赵 康（中铁二十局集团第四工程有限公司，山东 青岛 266061）摘要：以青岛市地铁1号线土建二标07工区为例，基于盾尾刷损坏原因确定更换方案，并详细总结了复合式土压平衡盾构机掘进过程中更换盾尾刷的技术经验。
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。
盾构法隧道施工中盾尾刷保护管控措施及新工艺研究
盾构法隧道施工中盾尾刷保护管控措施及新工艺研究摘要：地铁工程盾构法施工时，盾尾刷的密封性能、完整程度等均会直接影响整体工程的质量、进度及安全。
文章结合笔者管理实践，对做好盾尾刷保护管控措施进行深入探讨，同时介绍了创新工艺-特殊钢管片冻结法更换盾尾刷技术，该技术具有投资小、施工简便、质量与安全有保障，效率高，对加快城市地铁远期发展有重要意义，值得推广使用。
关键词：盾构法；盾尾刷；保护管控；特殊钢管片冻结法；盾尾刷更换前言目前在城市地铁隧道工程施工中，盾构法施工技术是常用技术之一，其具有掘进稳定性好、速度快、施工质量及安全有保障，对周围环境影响小等特点，施工成效显著。
但由于属于地下隐蔽施工，作业期间容易遇到不良地质、土层结构复杂、地下水丰富等情况，加上长距离掘进施工，会容易损坏盾尾刷，引发渗水等安全风险。
因此，必须做好盾尾刷的保护工作的同时，还应不断创新工艺技术，提高施工质量及安全，保证盾构施工取得预期效果。
一、盾尾刷主要作用及保护重要性分析盾尾刷是盾构机的重要组成部分，其构成主要包括有三道钢丝刷与六道弹簧钢板密封而成，（见图1）图1 盾尾刷结构示意图其主要作用是把因掘进施工时所产生的地层下泥水、沙石、外围注浆液等进行阻隔，避免它们透过盾构机尾部缝隙，进入到盾构机内，导致盾构机无法正常运行。
盾尾刷配有注脂设备，盾尾刷作业时，能自动对每两道密封间注入密封油脂，加强盾构装置密封性能，减少隧道管片表层与钢丝刷密封之间的摩擦，保证盾尾刷密封件质量及使用寿命。
盾构机在掘进过程中盾尾刷容易受到损坏。
如管控不当，容易引发施工质量及安全事故，同时还会造成地面蹋陷、涌砂、涌水等问题出现，造成经济损失。
2018年广东佛山市禅城区季华西路一环桥底东往西方向路面发生路面塌陷，已确认11人死亡，8人受伤，1人失联，直接经济损失约5323.8万元。
深入分析其产生原因，主要是由于事故发生区域存在盾构区间施工。
由于所处富水软弱地质，地层结构复杂，容易引发透水险情，而有关施工管理人员未能及时采用有效措施管控，导致盾尾密封性能受到破坏，应急管控措施不当，终于引发严重质量安全事故。
土压平衡盾构隧道内更换盾尾刷施工方法
土压平衡盾构隧道内更换盾尾刷施工方法发布时间：2021-03-17T10:06:11.380Z 来源：《基层建设》2020年第28期作者：陈时光高金凤[导读] 摘要：盾构法已成为当今城市地铁隧道的主要施工方法，盾尾刷起着隔绝外界水土，与管片形成密封作用，起着保护隧道稳定及施工人员的安全的作用。
中建八局轨道交通建设有限公司江苏南京 211100摘要：盾构法已成为当今城市地铁隧道的主要施工方法，盾尾刷起着隔绝外界水土，与管片形成密封作用，起着保护隧道稳定及施工人员的安全的作用。
长距离隧道施工盾尾刷磨损，易导致盾尾密封失效，盾尾漏浆、漏水、泥沙等，威胁隧道安全及施工人员生命安全，因此，盾尾刷磨损不具备安全作业环境时，需及时进行盾尾刷更换作业。
关键词：长距离、盾构施工、盾尾刷、盾尾漏浆1工程概况郑州地铁3号线某标段，盾构隧道洞身经过的主要地质为黏质粉土、粉砂、粉细砂，地下水较为丰富。
隧道线路较长、施工过程中纠偏频繁，盾尾刷密封受损、密封失效，盾构施工中同步注浆渗漏，偶有漏水、漏沙现象。
采取了调整同步砂浆配合比、管片背侧粘贴海绵条、更换盾尾油脂等措施，仍未解决漏浆、漏水、漏沙问题。
经过多次会议分析，为保障后续施工进度，确保施工安全，选定地质条件较好、避开地面管线、建构筑物的绿化带处，进行第一道盾尾密封刷更换。
2重难点分析（1）由于地层在掘进过程中受扰动后，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，需将一道尾刷露出成环管片外，仅有两道尾刷作封闭，很容易造成从盾尾处涌砂涌水等塌方事故。
（2）盾构掘进时，地层经扰动后，掌子面很不稳定，此时更换尾刷时，推进千斤顶无法全部顶到管片，盾构机将在土仓压力的作用下可能产生后退，使尾刷更换工作进入进退两难境地。
（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，造成盾尾间隙不均，给更换后的管片安装带来困难。
（4）盾构机处于砂层，盾尾与管片之间的防水封堵存在困难。
盾构施工中盾尾刷修复技术
盾构施工中盾尾刷修复技术摘要：盾构在穿越东平水道之前应对盾尾刷进行检查更换，以避免在河底停机更换盾尾刷时产生的风险；盾构机在软弱富水地层施工掘进时，盾尾漏水涌砂，阻碍施工顺利进行，针对这一现象，本文从盾尾密封的性能、失效原因、失效后应采取的措施、密封刷更换注意事项、更换步骤及保护措施等方面进行阐述。
关键词：盾尾刷；更换1、概述佛山地铁2号线湾登区间始发至600米處地层为淤泥质土、中粗砂，隧道埋深10-20米之间，坡度千分之25.126，地下水丰富。
隧道开挖采用直径6.29m土压平衡式盾构机施工。
盾尾密封刷位于盾构主机的尾部，正常使用的情况下，掘进寿命里程一般为1000～1200m，如果盾构掘进超出这个范围，密封刷将会损坏，出现盾尾漏水、漏浆的现象，进而严重影响管片的安装和注浆效果。
如何在盾构施工的中途更换盾尾刷，是解决盾构长距离掘进的关键技术之一。
佛山地铁2号线湾登区间成功在软弱富水地层中更换第一道盾尾刷并掌握了这一关键技术。
2、盾尾刷工作原理盾尾密封刷之间的间隙通过注入密封油脂，保证盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构间隙中漏出，同时防止地下水渗漏到盾构机内，如果盾尾密封性能失效，掘进过程中会造成漏水漏浆等风险现象。
盾尾刷一共设置三道，每道作用不同。
（图2.1 盾尾刷示意图）各排钢丝刷的作用：第1排：防止土砂、壁后注浆材料流入；第2排：通过保持第1排的压力及充填材料，进行止水；第3排：通过保持第2排的压力及充填材料，进行止水，防止充填材料漏出开挖面。
三道盾尾刷保证地层中水与盾尾相隔，保证施工安全。
3、盾尾刷损坏原因导致盾尾漏水现象的主要原因有：（1）推进过程中管片与盾尾刷长时间摩擦、挤压造成盾尾刷变形、磨损、盾尾刷钢丝掉落和盾尾刷无弹性的情况。
（2）推进过程中姿态控制不得当，同步浆液进入盾尾刷使得堵塞注脂孔。
（3）在盾构掘进过程中，盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比，速度过快注入压力不够或注入量不够，致使油脂不能满足消耗。
长距离盾构隧道盾尾刷的保护
长距离盾构隧道盾尾刷的保护刘利君（中铁十二局集团第二工程公司山西太原 030032）摘要：随着国家加大对基础设施建设的投资，特别是铁路、公路、市政建设等一大批重难点工程的投资建设，为长距离盾构机快速发展奠定基础。
根据隧道项目建设的经验，盾尾刷的保护是长距离盾构机施工项目过程中的重中之重，特别是在富水地层中更是影响项目是否能够顺利施工的关键因素之一。
本文根据广深港客运专线狮子洋隧道SDⅡ标的施工经验，并参考其余大直径长距离泥水盾构机项目施工经验，阐述长距离盾构隧道施工中对盾尾刷的保护的管理技术，便于类似项目的参考。
关键词：长距离盾构隧道、盾尾刷的保护、施工管理1 工程概况项目简介广深港铁路客运专线是连接广州、深圳、香港的快速铁路通道，设计时速350公里，是珠三角地区城际铁路网的重要组成部分，建成后对于推动区域经济发展将发挥积极作用。
狮子洋隧道工程从广州侧向东下穿狮子洋后进入东莞，是广深港铁路客专的控制性工程。
隧道采用四台气垫式泥水盾构机施工，解决复杂地层、江中对接、洞内拆机等世界性难题。
隧道施工标准高，施工工期紧。
隧道位于广深港客运专线东涌站——虎门站区间，隧道起讫里程为DIK33＋000～DIK43＋800，隧道内径，外径，管片厚，隧道全长。
我部承担狮子洋隧道SDⅡ标进口段，此标段由引道段、明挖暗埋段及盾构段三部分组成。
其中盾构段左线隧道4590m(单头掘进,右线隧道4890m（单头掘进）。
隧道SDⅡ标采用2台φ11182mm泥水盾构机施工，盾构机设计制作及技术支持方为法国NFM公司，由北方重工沈阳重型机械厂组装生产。
2 盾尾刷的结构及其重要性盾尾刷的结构盾构机盾尾密封结构示意如图1所示。
从图1可以看出，盾尾有3道密封刷以及一道钢板束，一共三个环形油脂仓，在第二道及第三道盾尾刷之间安装一道紧急密封。
图1盾尾密封刷之间的间隙通过注入盾尾密封油脂（共30个注入点每个环形油脂仓10个注入点），每个注入点通过一个气动油脂阀控制其注入量。
隧道施工盾构机盾尾如何密封
我们只做延长轴承寿命的润滑脂盾构机是地铁、隧道等工程盾构施工过程中用到的主要设备。
在盾构机掘进的过程中，因为盾壳和管片外壁之间存在间隙（如图1），所以为了防止盾构过程中有外部的水或泥浆等杂质进入盾构体内，必须对盾尾和管片间隙进行密封处理，同时盾尾密封必须能够承受由土压和水压产生的压力，以及泥浆压力。
图1：盾尾密封示意图一、盾尾密封系统早期的盾尾密封采用的是橡胶密封件,方法是将整圈的橡胶密封件安装在盾尾钢板上,依靠管片和盾壳将其压紧来防止外部水和泥浆的进入。
但是此种密封方法对橡胶件的耐磨性要求较高，并且磨损后不容易更换，所以随着盾构机的发展逐渐被淘汰。
目前较为理想也常用的密封方式一是在盾尾内壁装2～3道钢丝刷（钢丝刷的道树根据隧道埋深、水位高低来定）密封；二是靠充满整个油脂腔的盾尾油脂建立起压力进行密封，尾刷之间充满油脂（如图1）。
二、盾尾油脂的重要性我们只做延长轴承寿命的润滑脂盾尾刷与管片之间存在摩擦，摩擦力过大容易损坏盾尾装置，而盾尾油脂除了起到密封作用，还可以起到润滑和保护钢丝刷不生锈损坏，减小管片与盾尾刷之间的摩擦力，延长盾尾刷使用寿命的作用。
只有保证盾尾密封的完好，才能有效的防止水和泥浆，盾尾密封系统正是实现这一目标的关键系统，如果此系统起不到密封作用，则整个盾构施工将无法进行。
盾尾密封油脂性能特点：粘附性强：盾尾密封油脂不论涂在金属板、混凝土面，处于干燥、湿润、水中状态，都具有良好的粘附性。
密封性能强：可承受3.5MPa压力无漏水，并抗磨损、抗流失性强。
泵送效果好：在泵送过程中，适应很宽的温度范围，在管内无滞留、无堵塞。
对环境友好：无毒、无气味，对设备无腐蚀。
润滑作用：对盾构设备能起到减少磨损的效果。
我们只做延长轴承寿命的润滑脂产品稳定，抗老化，抗氧化，在质保期内无离析，无干缩。
盾尾密封油脂样品。
浅谈盾构施工中盾尾密封装置受损的原因分析及防治措施
浅谈盾构施工中盾尾密封装置受损的原因分析及防治措施摘要：盾构施工法中，盾尾密封系统是实现盾构正常掘进的一个关键系统，本文结合实际施工情况，介绍盾构机盾尾密封装置受损的常见原因及防治措施。
关键词：盾构施工；盾尾刷；防治措施1 盾尾刷构造盾尾刷一般由三道钢丝刷密封和六道弹簧钢板密封组成，用以防止地层中的泥水、地下水和衬砌外围注浆材料从盾尾间隙漏人盾构机。
配备有盾尾刷注脂装置，推进时在每两道密封之间自动注入密封用油脂，以提高密封效果，并减少钢丝刷密封件与隧道管片外表面之间的磨擦，延长密封件的寿命。
2、本区间盾尾刷使用情况本区间采用的是日本三菱土压平衡盾构机，隧道总长460.539延米，从施工过程中以及盾构机出洞情况来看，盾尾刷在使用过程中未达到理想结果，盾构掘进至第40～50环时出现盾尾漏浆，掘进至100环左右时出现严重漏浆，地面沉降速率、累计沉降值超限，严重影响了工程质量、进度、安全，同时也存在很大的施工风险。
盾构机出洞后，盾尾刷钢丝刷已脆断脱落。
2.1工程概况广州市轨道交通十三号线首期工程[施工九标]土建工程新塘站～官湖站区间位于增城市新塘镇北广深铁路旁。
本工程一站两区间，中间风井兼盾构始发井，左右线隧道总长5089.526延米。
2.2地质概况隧道主要穿越地层<5Z-1>可塑状砂质粘土层、<5Z-2>硬塑状砂质粘土层、<6Z>全风化层、<7Z>强风化层、<8Z>中风化层，部分地段分布有〈2-1B〉淤泥质土、〈2-4〉粉质粘土等软土层、〈3-1〉粉细砂和〈3-2〉中粗砂层。
3盾构机盾尾密封装置受损的原因分析3.1 盾尾刷制造加工存在缺陷本区间使用的盾尾刷被内外两侧折行弹簧钢板密封，设计构想折行弹簧钢板为止浆板、节省盾尾油脂，因制造短边（内侧）弹簧钢板稍长，影响了注入的盾尾油脂与钢丝刷接触，加大了钢丝刷密封件与隧道管片外表面之间的磨擦，从而导致盾构机出洞，盾尾钢丝刷脆断脱落现象。
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。
谈盾构法隧道施工中盾尾刷的优化与保护
尾刷 作为盾构机非常重要 的密 封部位 ，很容易被损
坏 。 因 而 就 要 采 取 科 学 有 效 的 优 化 保 护措 施 ， 保 证 盾 尾刷 的 使 用周 期 和寿 命 。
一
（ １ ）在盾构机刚开始运行时 ，第一 次涂抹 的油 脂质最 必须要得 到保证。具体涂抹时 ，耍把油脂 完
全 涂 抹 到盾 尾 刷 钢 丝 的 中 间 部 位 ， 同时 还 要 把盾 尾 刷 的每 一 块 、 每 一 层 都 要 进 行 认 真 地 检 查 ， 以 便 油 脂 涂 抹 匀 称 ，不 会 留 下 死 角 。
尤 其 是 长距 离 、 地 质 复 杂 的 隧 道 工 程 中 ，必 须 要 做 好 盾 尾
刷 的优 化和保护工作 。本文结合某隧道工程施工时运 用的 盾构法施工技术 ，分析了盾尾刷 的优化和保护措施 。
路 段 的 切 口 水 压 。 如 果 工 程 管 道 出 现 堵 塞 情 况 ，一
因而被火量运用在城市地铁 隧道的施 ： Ｅ中，但是 由 于 火 多 地 下 隧 道 地 质 不 稳 定 ， 地 层 复 杂 多 样 。 同 时
随 着 地 下 隧 道 的 进 一 步 发展 ， 长距 离 施 工 和 掘进 越
来越普及 ，这就给盾构法施工造 成 很多不便。盾
法 ，优 化 和 保 护 盾 尾 刷 密 封 。主 要 措 施 有 ：
谈盾构法 隧道施工 中盾尾 刷 的优化 与保护
■ 李 子 成
泥 水 压 力 太 大 ，远 远 超 出 盾 尾 刷 的 承 受 范 围 ，会 把 盾尾 刷 瞬 间 冲 击 穿 破 ，进 而 导致 漏 浆 。 在 泥 水 加 压 式盾 构 法施 工 中 ， 切 口水 压 的 固 定 值 应 该 和 开 挖 面 上 的土 层 压 力 设 置 平 衡 ，把 Ｐ 设 置 为 土 层 压 力 ，也 就 是在 正 常 状 态 下盾 构 机 头部 ２ ／ ３ 高度 处 的 压 力 值 ， 那 么相 应 地 切 口水 压 － ｐ ＋（ ０ ． ０ ２ ～Ｏ ． ０ ３ ）Ｍ ｐ ａ 。在 具 体 使 用 盾 构法 之 前 ， 需 要 把 隧道 路 段 上 的 各 种 土 质 和
长距离盾构隧道盾尾刷的保护
界性难题 。隧道施工标准高 ， 施工工 期紧 。隧道 位 于广 深港客运 ４ 具体 施 工对盾尾 刷保 护 的措 施 专线东涌站一虎 门站区间 ， 隧道起讫里程为 ＤＫ ３＋ ０ Ｄ Ｋ ３＋ ４ １ 盾构 始发 过程 对盾尾 刷 的保 护 Ｉ ３ ００一 Ｉ４ ． ８０ 隧 道 内 径 ９ ８ｍ， 径 １ ． 管 片 厚 ０ ５ ｍ， 道 全 长 ０， ． 外 ０ ８ ｍ， ． 隧 在拼装第一环管片前 在盾 尾刷 钢丝 内均匀 涂抹 足量 手涂 油
１ ． ｍ。我部承担狮子洋隧道 Ｓ Ｉ ０ ８ｋ ＤＩ标进 口段 ， 此标段 由引道段 、 脂 ， 如涂抹不到位 ， 会影响尾刷的密封效果 ， 重时会 引起漏 浆并 严 明挖 暗 埋 段 及 盾 构 段 三 部 分 组 成。 其 中 盾 构 段 左 线 隧 道 造成对盾尾刷的破 坏 。拼完 第一环 管 片后进行 长 时问 的油脂 注
・
２ ２・ ３
第３ ８卷 第 １ ３期 ２０ １２ 年 ５ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｃ ＵＲＥ ＨＩ Ｅ Ｔ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ３ １ ３ ．１ Ｍａ ． ２ ２ ｖ ０１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２ １ － ２ ２０ １０ — ８ ５ ２ １ ）３ ０ ３ —２
盾 尾 刷
３ 管 片破裂对盾尾刷 的影 响。在推进 时当管片产生 破裂后 ， ） 管片碎 片会 随着盾 构 的推 进而进 入盾 尾仓 损坏盾 尾刷 。特别 在
图 １ 盾 尾 刷 结 构 示 意 图
２ 保护盾尾刷 的重要 性。盾构 机 由于受 到盾 尾刷 的保 护而 盾构姿态产生较大偏 差 的情况下 ， 部盾尾 间隙过小 时 ， 盾构 ） 局 用 能够有效 防止同步注浆 的浆 液 以及 地下 水通过 尾盾 与管 片之 间 千斤顶强行顶推 ， 这就容 易造成两 相邻管 片外 壁在 千斤顶 大推力 的间隙渗漏 至盾构机 内。盾尾 刷如果被损坏 导致盾 尾漏浆 ， 时 的状态下产生破裂 ， 而带进 盾尾仓 ， 届 从 损坏盾尾刷 。
盾尾刷产品说明
盾尾密封刷产品说明一、产品简介盾尾密封刷是软土层隧道掘进（盾构）设备的一个充物在盾构盾尾壳体与管片之间起到良好的密封，进而安全、顺利地完成工程施工，在盾构施工掘进中起到至关重要的作用。
二、主要零部件特点描述1.后保护板采用厚度1.0mm的65Mn材料，经特殊工艺热处理HRC45±2，角度变化小于5度,确保角度支撑达到密封性。
2.前保护板采用厚度1.0mm的65Mn材料,经特殊工艺热处理HRC45±2，角度变化小于5度，大大提高耐磨性,达到保护不锈钢丝作用。
3.增加中保护板采用厚度0.6mm的65Mn材料, 经特殊工艺热处理HRC45±2，角度变化小于5度，大大增加角度支撑确封性。
4.不锈钢丝采用￠0.35的马氏体型不锈钢丝，经特殊弯曲工艺处理，360度不规则弯曲满足密封油脂的涂嵌量，从而达到密封的作用。
5.网片采用40目的不锈钢丝网。
6.外盖板采用Q235低碳钢热轧板、销钉采用Q235。
7.盾尾密封刷不锈钢丝两侧呈V字型冒出前保，确保安装拼缝密封性。
三、总装特点1.总装采用40T液压机通过自制工装、夹具进行叠加挤压工艺装配，确保产品最大限度的饱满度和重量，来提高钢丝组的最大抗拉强度。
2.销钉采用氩弧焊焊接、边口采用二氧化碳气体保护焊接，平整度佳、强度高。
盾构刀具产品说明一、产品简介盾构刀具用于盾构施工的开挖掘进，产品满足国外各种型号的盾构机在不同地质情况下的使用要求。
二、主要材料特点描述1.刀体材料选用综合性能良好的Q345、Q390、30CrMo等牌号。
2.硬质合金是根据不同的地质情况和刀体上的作用的不同及客户对产品的要求而选用YG8、YG11C、YG15、YG25等不同的牌号。
3.刀具除硬质合金外的关键部位采用高硬度、超耐磨堆焊保护层，选用广泛用于油田钻探行业的超硬耐磨粉末喷焊材料。
4.钎焊材料选用焊接强度高、熔点较低，漫流性、填充性良好的银基钎料和助焊溶剂。
三、特点1.采用数控等离子粉末喷焊耐磨层，表面硬度HRC55-62，堆焊厚度3-5mm，表面平整度、宽度极佳。
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长距离盾构隧道盾尾刷的保护Prepared on 24 November 2020长距离盾构隧道盾尾刷的保护刘利君（中铁十二局集团第二工程公司山西太原 030032）摘要：随着国家加大对基础设施建设的投资，特别是铁路、公路、市政建设等一大批重难点工程的投资建设，为长距离盾构机快速发展奠定基础。
根据隧道项目建设的经验，盾尾刷的保护是长距离盾构机施工项目过程中的重中之重，特别是在富水地层中更是影响项目是否能够顺利施工的关键因素之一。
本文根据广深港客运专线狮子洋隧道SDⅡ标的施工经验，并参考其余大直径长距离泥水盾构机项目施工经验，阐述长距离盾构隧道施工中对盾尾刷的保护的管理技术，便于类似项目的参考。
关键词：长距离盾构隧道、盾尾刷的保护、施工管理1 工程概况项目简介广深港铁路客运专线是连接广州、深圳、香港的快速铁路通道，设计时速350公里，是珠三角地区城际铁路网的重要组成部分，建成后对于推动区域经济发展将发挥积极作用。
狮子洋隧道工程从广州侧向东下穿狮子洋后进入东莞，是广深港铁路客专的控制性工程。
隧道采用四台气垫式泥水盾构机施工，解决复杂地层、江中对接、洞内拆机等世界性难题。
隧道施工标准高，施工工期紧。
隧道位于广深港客运专线东涌站——虎门站区间，隧道起讫里程为DIK33＋000～DIK43＋800，隧道内径，外径，管片厚，隧道全长。
我部承担狮子洋隧道SDⅡ标进口段，此标段由引道段、明挖暗埋段及盾构段三部分组成。
其中盾构段左线隧道4590m(单头掘进,右线隧道4890m （单头掘进）。
隧道SDⅡ标采用2台φ11182mm泥水盾构机施工，盾构机设计制作及技术支持方为法国NFM公司，由北方重工沈阳重型机械厂组装生产。
2 盾尾刷的结构及其重要性盾尾刷的结构盾构机盾尾密封结构示意如图1所示。
从图1可以看出，盾尾有3道密封刷以及一道钢板束，一共三个环形油脂仓，在第二道及第三道盾尾刷之间安装一道紧急密10个注入点），每个注入点通过一个气动油脂阀控制其注入量。
保护盾尾刷的重要性通过盾尾刷的保护，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。
如果盾尾刷损坏，导致盾尾漏浆，届时泥浆、地下水等将涌入隧道，特别是在沙层、淤泥层如果盾尾刷受到破坏失去了有效的密封措施则后果将不堪设想。
因此盾尾刷可谓是盾构机的生命线，避免出现漏浆是盾构掘进中的重要任务，而做好盾尾刷的保护又是防止漏浆的关键所在和基本保证。
3 盾尾刷损坏的原因分析及预防措施能够引起盾尾刷损坏的原因很多，但具体分析可归纳出以下几点：①泥浆、砂浆等进入油脂仓并形成硬块造成对盾尾刷的破坏，甚至拉伤尾刷；②盾尾刷密封装置受偏心管片过度挤压后产生塑性变形而失去弹性，密封性能下降，在压力作用下导致浆液渗漏；③盾构机后退，造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动，使刷毛反卷，盾尾刷变形，密封性能下降而造成渗漏；④油脂量注入不足，油脂未充满油脂仓，油脂压力不足以抵抗土体太力导致泥浆等有害物质进入油脂仓内加快对盾尾刷的摩损；⑤硬块通过管片背部进入油脂仓，从而拉伤盾尾刷。
防治措施包括：①严格控制盾构推进的纠偏量，尽量使管片四周的盾尾间隙均匀一致，减轻管片对盾尾刷的挤压程度；②避免盾构产生后退；③盾尾注脂系统保养的日常化，及时补充油脂仓的油脂。
4 具体施工对盾尾刷保护的措施始发时对盾尾刷的保护盾构机始发前要在盾尾刷钢丝内涂抹WR90油脂，涂抹标准为尾刷每根钢丝上要沾满油脂。
如果涂抹不到位，会影响尾刷的密封效果，严重时漏浆，造成对盾尾刷的破坏。
拼完第一环管片后进行长时间的油脂注入，保证油脂仓内完全充满油脂后再进行盾构机的推进，特别是在盾体完全进入土体时一定要保证油脂仓内充满油脂并具有一定的压力，进入土体时对有害物质进入油脂仓内造成对尾刷的破坏。
管片拼装对盾尾刷的影响及防治措施管片变形对盾尾刷的影响管片拼装后标准为圆形，但在管片拼装过Array程中，将管片拼装成横向的椭圆形，致使管片和盾尾部分地方间隙超标造成漏浆。
另一方面由于管片拼装成椭圆形，增大了管片之间止水条外缘纵缝的宽度，实际在管片拼装过程中将出现两腰的管环之间的外缘纵缝开口较大，上下部分纵缝较小。
在盾构机掘进一环至左右时，尾刷末端正好到达上一环管片，此时尾刷就正处在该环管片上，由于注浆压力都很大，纵缝处的油脂无法承受浆液的压力，就形成一个渗漏通道，造成盾尾漏浆从而引起对盾尾刷的破坏。
盾尾和管片椭圆的关系如图2所示。
管片错台对盾尾刷的影响Array由于工人对管片拼装不熟练，造成管片错台严重，特别是在纵缝错台产生后，使得盾尾刷无法紧密包裹在整环管片，很容易形成浆液渗漏通道。
虽然盾构推进时盾尾油脂仓内有盾尾油脂填充纵缝，但在较高的注浆压力作用下，极有可能将油脂冲脱而击穿盾尾刷，造成盾尾漏浆进一步破坏盾尾刷。
盾尾与管片纵缝的错台关系如图3所示。
管片碎裂对盾尾刷的影响在轴心线未产生较大偏差的状态下，组装工艺不合理或野蛮施工，K块管片安装时没有足够的空间，盾尾间隙过小，采用盾构千斤顶强行顶进，造成相邻管片外壁处(尤其螺栓孔、角根部)在千斤顶高压状态下顶裂或破碎，从而带进盾尾舱，损坏盾尾刷。
防治措施①加强拼装施工培训，提高拼装人员的技术水平，要求管片不拼成椭圆形，以减少椭圆和纵缝、环缝错台的现象。
②在每次管片拼装前，应清除盾体内的渣土，避免拼装管片时难以对位，造成错台现象。
③封顶K块拼装前，必须调整好开口尺寸，使封顶块能顺利插入到位。
④保证较好的盾尾间隙，以使管片拼装更加容易。
同步注浆对盾尾刷的影响及防治措施盾构机在掘进过程中，由于操作人员技术操作失当或双砂浆配比不合理，注浆压力设定太高，砂浆注入过多，压力传感器处有砂浆凝固等原因，造成浆液压力高于盾尾刷和油脂的抗压力时，就会击穿盾尾刷和油脂衬背而造成窜浆，从而对盾尾刷造成破坏。
因此在施工中必须严格控制双液浆的配比，经常进行试验和现场抽检，确保注浆压力的合理，经常检查压力传感器，当注浆压力剧增时应立即停止注浆,查明原因或者更换孔位后再进行注浆泥水压力对盾尾刷的影响及防治措施由于在环流系统操作时开挖面的泥水压力设定值过高，切削下来的岩块堵塞排泥管道口或泥水舱，或气压调节系统故障，都有可能导致泥水舱内泥水压力过高，超过盾尾刷的抗压能力，瞬间击穿盾尾刷而造成对盾尾刷的损坏。
在掘进过程中，设定合理的气垫仓压力，在管道发生堵塞时,若开挖面水压高于上限值则应立即暂停掘进,通过旁通模式调节使压力回复到正常范围，再通地反循环等方式清通管路，或通过检查判断具体堵塞位置后人工清除岩块。
如果气压调节系统出现问题则需及时处理，必要时可通过手动排气、关闭空压机等方式降低气垫仓压力。
盾尾油脂量和压力不足的防治措施在盾构掘进过程中，盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比，速度过快则注入盾尾的密封油脂在单位时间内不能满足其消耗量，若不及时调整油脂泵注脂率，则盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不能及时密封盾尾，势必造成尾刷的密封效果减弱，形成盾尾渗漏造成对尾刷的破坏。
在实际的施工中，可以有针对性地采取以下措施:①采用优质盾尾油脂,提高其可耐负压；②采用合理的油脂注入的压力值，关注每环的总注入量；③合理的进行油脂的补注，制定合理的补注计划；④把对盾尾注脂系统的保养日常化，每班在主控室内检查，每周至少进行一次现场检查，能构做到问题及时发现，及时处理；⑤注意油脂气动阀的清理工作，并对动作较慢的阀及时处理。
盾构机的姿态对盾尾刷的影响及防治措施盾构机的姿态调整过量容易使盾构机出现“蛇形”前进现象，致使盾尾间隙一边大一边小，间隙大的一边容易漏浆，间隙过小则容易挤坏盾尾刷，造成尾刷钢丝超过其弹性变形，止浆失效而漏浆造成对盾尾刷的破坏。
同时间隙变化较快的话，油脂不能及时充满油脂仓，很容易使泥水、砂浆窜入形成硬块从而造成对盾尾刷的损坏，更甚都拉坏尾刷。
在盾构机的姿态调整过程中，应尽量减小纠偏量，密切关注PPS的数据，同时积极测量各点位的盾尾间隙，推测管片与盾构机的相对位置用以调整纠偏方式，尽最大努力使盾尾间隙均匀一致。
同时K块选择要合理也对盾尾间隙及盾尾刷的保护起到相当重要的作用。
特殊情况下对盾尾刷的保护（1）开关仓时，物别是关仓时，泥水压力持续增加的情况下要注意注入油脂。
（2）长时间停机时，要间隔一定时间就要注入油脂。
（3）停机时靠近盾尾处进行二次注浆或聚氨脂时，要结合注入压力及油脂仓内压力合理选择是否补注油脂，以防止其进入油脂仓内，从而保护盾尾刷。
（4）当发生漏浆后必须进行漏浆处局部打油脂,如同步注浆浆液漏浆,则最好进行局部注脂。
并在随后的推进时造当的提高油脂注入量直到稳定。
（5）当发生严重渗漏或窜浆现象时,采用盾尾全舱注脂处理的方法,以确保油脂舱内有足够的油脂量和压力,建议从漏浆相对较小的地方向较大的地方逐渐靠近注入。
如有必要则在管片与盾尾间堵住棉被再进行注脂。
堵住后在推进50mm以内专门停机进行注脂以巩固效果。
5 结束语盾构机盾尾刷的保护涉及到盾构施工的注浆压力、注浆量、盾构机的掘进姿态、地质状况、盾尾油脂、管片拼装等多种因素。
因此，在施工实际中必须做到细心，及时采取切实可行的措施，才能少走弯路，减少损失，保证工程的施工进度和施工质量。
作者简介：刘利君男 1983年1月出生；助理工程师；籍贯：河北承德；2007年昆明理工大学毕业，机械工程及自动化专业；现就职中铁十二局长沙地铁一号线十标项目部工区长；主要进行设备管理、施工管理，主抓盾构机施工管理，联系地址：湖南省长沙市天心区大托镇先锋村果园子组中铁十二局10标项目部；邮编：410011；电话：。