大直径盾构机盾尾刷保护及更换技术
盾构拼装机改进加长臂更换盾尾刷技术应用
(1)采用拼装机加长臂拆除管片的方式来更换盾尾刷。 对拼装机安装加长臂(450mm),以增加拼装机平移的有效距 离,可将管片安装至尾刷位置。其方法是在拼装 N-1 环时 K 块 不拼装;盾构慢速掘进第 N 环,并通过 K 块预留位置密切关注 尾刷外露情况,待第一道盾尾刷完全外露后停止推进(期间允 许千斤顶最大行程为 1350mm),然后利用拼装机加长臂对第 N 环管片进行分步拆除、分步更换和分步安装管片的方式,完成 第一道盾尾刷的整圈更换。
2 工程技术背景
郑州轨道交通 5 号线土建 01 标出入场线盾构区间采用小 松 TM645PMM 土压平衡盾构机进行隧道施工,设三道盾尾钢 丝刷,进行盾尾密封。右线隧道长 2844.678m。长距离掘进, 加之盾构推进姿态保持不好、盾尾间隙过小、盾尾油脂压力不 够、盾尾油脂量不足等原因,盾尾钢丝刷受挤压、磨损、被砂浆 固结的情况比较严重,容易导致尾刷失效,盾尾漏浆,带来施 工风险。需要更换进行盾尾钢丝刷更换作业,但小松盾构原 设计拼装机平移有效距离为 900mm,无法将管片拼装至盾尾 钢丝刷位置。
一般采用管片前移法,是在盾构推进至预定位置后,将最 后一环管片整环前移使盾尾钢丝刷外露,待盾尾钢丝刷更换
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完成后,该环管片整体后移恢复原样的方法。第一道盾尾钢 丝刷距离油缸为 2175mm,最后一道距离油缸距离为 3000mm; 管片长度为 1500mm。拆除 n-1 环和 n-2 环纵向连接螺栓,拆 除完成后收回 22 根推进油缸,把 n-1 环整环管片向前移动,管 片前移过程中在上下左右同时用钢尺进行测量,保证管片前 移量相等,直至 n-1 环和 n-2 环管片间距为 800mm,露出第 1 道 尾 刷 ,收 油 缸 过 程 中 观 察 管 片 移 动 情 况 ,确 保 管 片 不 发 生 转动。
特大盾构盾尾刷更换
①2
人工填土 江底淤泥
①3
②3
③1
④
灰黄色 灰色 灰色淤泥质 灰色淤泥质 砂质粉土 砂质粉土 粉质粘土 粘土
江中泵房 (共2处)
加固区 (共2处)
⑤1
⑤2
⑤3
⑤3t ⑦1-1 ⑦1-2
灰色 粘土
灰色
灰色
灰色
灰色
灰色
粘质粉土 粉质粘土 粘质粉土 粘质粉土 砂质粉土
⑦2f
灰色 粉细砂
盾尾设备一览
盾尾钢板刷
脂冻胀力作用下的安全状态。
冻结施工——检测内容、传感器布置及监测数据的作用
管片温度 在特殊环管片中工作冻结管的前后(在盾构前进方向上)一定距离位置
布置环向测温电缆,以监测管片外表面和管片厚度方向上的温度分布。测 温电缆布置在特殊环管片中预埋的Φ32测温管、第一环预埋冻结管(在更 换2道钢丝刷的情况下)或第三环冻结管(在更换3道钢丝刷的情况下)中, 测点沿管片外表圆周方向和厚度方向分别布置。
冻土帷幕发展厚度(m)
路径1-1方向
路径2-2方向
0.7
1.05
0.85
1.3
1.05
1.5
1.25
1.7
1.5
1.9
按最低-30℃的盐水冻结,5天盐水温度降至-20℃,20天降至-30℃, 冻结10天和16天时关键断面(路径1-1方向)冻土帷幕厚度分别达到 0.7m和0.85m,盾壳上冻土轴向覆盖范围分别为1.05m和1.3m,平均温度 分别约-8℃和-12℃。若继续冻结,冻土帷幕厚度将继续增加,其平均
围不得小于设计冻结壁边界外2m 。 2.保温应采用导热系数和吸水率小、阻燃性好的保温材料,
可采用聚氨酯、聚苯乙烯泡沫等保温材料,保温层厚度不应小于 30mm 。
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。
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。
盾构机尾刷更换方案精编版
S-623盾构机尾刷更换方案广深港客运专线深港连接隧道位于深圳市中南部--福田区,深圳市会展中心至福田保税区一带,线路大致南北向,线路穿越深圳市中心城区,过深圳河进入香港米埔湿地,最后到达香港米埔竖井。
一、工程概况广深港客运专线深港连接隧道为ϕ9.6m双洞单线盾构隧道,隧道起点为皇岗公园竖井,终点为香港米埔车站,起迄里程为DK114+017~DK117+363,全长3346m,其中深圳段1856m、香港段1490m。
本隧道设联络通道14座;其中内地段8座,香港段6座。
隧道顶面最大埋深约42m,最小埋深约26m;最大曲线半径12000m,最小曲线半径2000m;最大坡度12‰,最小坡度3‰。
二、工程地质隧道场地地层从上至下主要有人工填土层;淤泥层、淤泥质细砂层;粉质黏土层;细砂、中砂、粗砂、砾砂、粗圆砾土、卵石土层;全~弱风化变质砂岩、强~弱风化大理岩和全~弱风化花岗岩,见图一深港隧道地质剖面图。
图一深港隧道地质剖面图三、更换原因因S-623盾构机在掘进施工时盾尾部位同步注浆的同时出现严重的漏浆、漏水现象。
经分析认为该漏浆现象为尾刷在掘进过程中长期磨损、严重损坏,失去了堵水、堵泥浆的作用,在掘进的过程中大量的砂浆与泥浆内漏至隧道内,对工程的质量、施工进度造成严重的影响。
现须对其漏浆部位进行更换新的尾刷。
四、尾刷更换步骤1、人员及材料准备工作更换盾尾刷属于风险较大的工作,在更换前必须准备齐全各种所需材料、设备,防止突发事件的应急处理。
材料、设备及人员安排,如下表:材料、设备表人员准备及职责分配表2、 盾尾刷替换施工流程图 二 盾尾刷替换施工流程图 3、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,需将两道尾刷露出成环管片外,有三道已损坏的尾刷作封闭,容易造成从盾尾处喷泥涌水等塌方事故。
(2)盾构掘进时,地层经扰动后,掌子面很不稳定,随着停机时间越长,地下水进入开挖仓,开挖仓压力有所波动。
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。
海底盾构隧洞盾尾刷检查及更换施工技术
(1)盾尾刷设计见图1。
图1盾尾刷设计图(单位:mm)
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路桥市政与火电工程
(2)管片拼装机行程、顶推油缸与盾尾刷关系见
图2。
3.2盾尾刷更换位置选择
根据现场实际情况,盾构机空推至掌子面SSKO + 230桩号位置.所需要拼装的管片环数为37环,为确保
盾尾刷更换作业的顺利进行,需考虑留有一定的富裕
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图3管片纵向连接正视图
位置及支顶棒构造示意见图6、图7。
3.3.2管片推出及注浆
(1)管片推出辅助设计。根据盾构机设计参数,推 进油缸最大行程2200mm,更换第4道盾尾刷,⑷则需要 将盾壳内的管片完全推岀盾壳,且至少距离盾尾30cm以 上,才能保证第4道盾尾刷的拆除及更换,因此盾构机
度。故在拼装完成第30环管片后停机进行更换盾尾刷
作业。
3.3管片推出盾尾露出盾尾刷
3. 3.1管片推出前的准备工作
(1) 管片纵向连接。第30环管片拼装完成后,采
用推进模式启动四周推进油缸将管片缓慢推出,当推进
油缸达到最大行程时停止推进,在第21环到第30环管 片顶部设置4道纵向连接槽钢(12号槽钢)。先依次完
的力。
(2)管片推出及豆砾石喷射。第21环到第29环底
部的豆砾石填充完成以及辅助推杆等装置准备到位后,
回收推进油缸,在5#、7#、8#、9#、11#共5组推 进油缸(见图9)端部与管片端面之间安装辅助推杆及
圆环板,辅助推杆一端挂在推进油缸撑靴上,另一端可 通过纵向螺栓孔安装辅助螺栓与辅助推杆焊接,待辅助
图5钢板吊耳安装图(单位:mm)
前现场推进油缸的最大推力约500t,按照5个辅助 推杆受力计算,每个推杆所需要承受的轴力约loot。
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。
盾尾刷更换方案
盾尾刷更换方案盾构机盾尾刷更换施工方案1.编制依据(1)盾构机图纸;(2)盾构机使用维护技术文件;(3)区间地质纵断面图;(3)其它相关技术文件及图纸等。
2.编制目的明确盾构施工中更换盾尾刷作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范更换盾尾刷作业施工,保障操作人员安全和更换盾尾刷作业的有序进行,满足盾构施工设计和规范要求。
3.工程概况北辰科技园北站~丹河北道站区间起讫里程为DK0+841.000~DK2+575.5采用盾构法施工,盾构区间全长1734.5m。
区间隧道埋深-5.5~-13.5。
隧道穿越地质有:⑥33粉土、⑥34粉砂、⑦01粘土、⑧12粉质粘土、⑦粉质粘土。
北辰科技园北站~丹河北道站区间沿线位于天津城区北部平原,受人类工程活动的影响,沿线原始的地形地貌已基本改变,地形平坦,沿线涉及的地貌单位属海积~冲积滨海平原。
本区间下穿永定新河、津榆公路、淀南引河、外环河、外环线,地面多为农田、鱼塘。
地上左线外侧平行于线路走向分布高压线走廊。
本合同段区间控制区段比较多,盾构区段下穿规划北环铁路桥,下穿永定新河、津榆公路、淀南引河、外环河,结构外轮廓距净距分别为:6.6m、8.4m、8.2m、10.6m。
故盾尾刷的更换应避开多水,地质条件差及各控制区段,保证施工的安全进行。
4.施工部署4.1盾尾刷更换进度计划为确保盾尾刷更换安全有序的进行,必须有详细的时间安排,为施工计划提供有效的依据。
盾尾刷更换时间安排表4.2施工组织机构为确保盾尾刷更换安全按计划工期完成,项目经理部专门成立地盾尾刷更换管理小组,成员如下:根据现场施工需要,配置土木工程师,机械工程师指导更换作业;盾构司机、电焊工等相关人员具体实施。
盾尾刷更换工作人员组成如下所示。
人员安排表4.3设备设施安排盾尾刷更换过程中需要的机械、工具和材料,其清单如下表:材料设备表5.施工方案盾尾密封刷位于盾构主机的尾部,与管片紧密接触,主要起着防止水、泥浆等沿着管片背部流进盾构内部的密封作用,是防止盾尾发生涌沙、涌泥和漏水的关键密封措施。
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。
盾构机在高水压环境下的盾尾刷更换技术_李术希
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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
科技创新导报 2008 NO.26 Science and Technology Innovation Herald
参考文献
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试试移动探头的电缆连接线, 特别是 它和探头的接口处很容易损坏。假如屏幕 显示信号断断续续, 那么需要更换这条接 线了。并且, 可能需要清洁连接头。
仔细查看涡流探伤仪器的滤波器设置。 现在许多探伤仪器都提供大范围的高通滤 波和低通滤波器, 这些对抑制干扰、提取缺 陷信号非常有用, 但如果设置不当, 会引起 各种现象, 诸如出现死点, 或者信号很小又 严重扭曲等现象。高通滤波器设置不当总 是可能会给平衡点带来死点, 在高增益设置 下, 譬如用于旋转式探头扫描时, 死点将会 在平衡点上静止不动。对于手动操作, 可以 将高通滤波器关闭或设置为 0 H z 。低通滤 波器则会使得显示信号依赖于扫描速度, 手 动使用最好的典型值设置是 1 0 0 H z , 但如果 信号太嘈杂, 则频率可能要减小, 扫描速度
4-2-6标盾尾刷洞内更换(换一道)要点
武汉市轨道交通四号线二期工程土建第六标段(十里铺~七里庙区间)盾尾刷洞内更换施工方案编制:审核:武汉市轨道交通四号线二期六标项目经理部二O一三年八月目录一、工程概况.............................................................................. - 3 -二、地质概况.............................................................................. - 3 -三、水文概况.............................................................................. - 4 -四、盾尾刷更换原因................................................................... - 5 -五、盾尾刷的破损位置及程度检查.............................................. - 5 -六、实施方案.............................................................................. - 6 -七、盾尾刷更换方案................................................................... - 7 -九、密封刷更换后的保护措施...................................................- 10 -十、安全保证措施.....................................................................- 11 - 十一、应急措施........................................................................- 11 -一、工程概况武汉市轨道交通四号线二期六标十里铺~七里庙区间由十里铺站出发以直线段前行,然后接曲线半径为1200m的曲线段,最后以直线段进入七里庙站。
盾构机更换盾尾刷施工作业指导书
盾构机更换盾尾刷施工作业指导书一、编制目的明确盾构施工中更换盾尾刷作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范更换盾尾刷作业施工,保障操作人员安全和更换盾尾刷作业的有序进行,满足盾构施工设计和规范要求。
二、编制依据(1)盾构机图纸,盾构机使用维护技术文件;(2)其它相关技术文件及图纸等。
三、适用范围本作业指导书适用于本标段盾构施工中更换盾尾刷的施工操作。
四、施工方法及要点盾尾密封刷位于盾构主机的尾部,与管片紧密接触,主要起着防止水、泥浆等沿着管片背部流进盾构内部的密封作用,是防止盾尾发生涌沙、涌泥的关键密封措施。
密封刷的使用寿命跟注脂及管片姿态关系紧密,如正常使用,寿命一般为200Om,盾构掘进超出这个距离,密封刷将可能失效,造成盾尾漏水、漏浆,进而严重影响管片的安装和注浆效果。
4.1更换密圭寸刷的准备(1)更换盾尾密封刷,首先需要选择一段地下水较少且稳定的地层;如没有合适地层,应通过相应的地层加固、止水措施,达到可以更换盾尾密封刷的条件。
同时密切关注地下水量的变化;(2)准备足够数量的密封刷,保证更换过程中密封刷的供应;(3)为防止盾尾密封刷更换过程中出现漏水、冒泥等情况影响盾尾密封刷的割除和焊接,在掘进停止后,需通过倒数第2、3环管片的注浆孔(吊装孔)向管片背后注入双液浆。
(4)在更换盾尾刷前召集所有参与施工人员进行技术交底、安全交底。
对更换盾尾刷过程中需要注意的问题及可能出现的特殊情况进行讲解。
4.2更换盾尾刷施工步骤及措施(1)在盾构机掘进到合适地段,当油缸伸出量为2150mm时,此时尾盾露出加强环;图4-1尾盾露出加强环示意图(2)在倒数第2、3环管片的注浆孔处向管片背后注入双液浆,并保证二次注浆效果;(3)达到止水效果后,先重新紧固倒数第1环与倒数第2环管片的连接螺栓。
在管片安装模式下,利用管片安装机将事先准备好的长度800mm的20个撑垫安放于管片与推进油缸之间,手动将每个油缸都抵紧撑垫,利用推进油缸向前顶推盾构掘进700mm,此时露出两道盾尾刷;隅杠極图图4-2 20个撑垫布置示意图图4-3露出两道盾尾刷示意图(4)移动并伸出管片安装机抓举头,将点位①处的撑垫固定在安装机上,缩回点位①处的推进油缸,拆除点位①的撑垫,同理拆除点位②的撑垫;(5)将密封刷及沟槽上的油脂、砂浆等清除干净,再开始割除尾刷。
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。
浅谈软弱地层特殊钢片冻结法更换盾尾密封刷技术
浅谈软弱地层特殊钢片冻结法更换盾尾密封刷技术发布时间:2021-03-16T11:48:23.907Z 来源:《城市建设》2021年1月作者:阳东升曾干[导读] 本文通过工程实际应用“软弱地层特殊钢管片冻结法更换盾尾密封刷技术”,针对性的在软弱地层中采取特殊制造的冷冻钢管片进行地层预冻结,继而更换盾尾密封刷。
为该项目解决盾构在掘进期间安全高效的更换盾尾密封刷的方法。
为推进整体工期、节省项目开支、降低隧道施工难度和风险,积极推进城市整体基础设施建设,为广大人民带来福祉。
广东华隧建设集团股份有限公司阳东升曾干摘要:本文通过工程实际应用“软弱地层特殊钢管片冻结法更换盾尾密封刷技术”,针对性的在软弱地层中采取特殊制造的冷冻钢管片进行地层预冻结,继而更换盾尾密封刷。
为该项目解决盾构在掘进期间安全高效的更换盾尾密封刷的方法。
为推进整体工期、节省项目开支、降低隧道施工难度和风险,积极推进城市整体基础设施建设,为广大人民带来福祉。
关键词:冷冻钢管片;盾尾密封刷;安全高效一、软弱地层中盾构机更换盾尾密封刷危害分析近年来,我国正在进行大规模的基础建设。
其中城市轨道交通工程更是遍地开花,根据相关文件查找可知,现阶段的城市轨道建设大多采用盾构法施工,不可避免的在盾构施工过程中需要进行盾构机盾尾密封刷的更换,但在采用盾构法施工的沿海发达地区,均存在大量的软弱地层,并伴随着隧道穿越,其周边也会存在着密集的建构筑物群。
这就为盾构机更换尾刷作业时盾尾周边土体的稳固工作带来了严峻的考验,如未能做好,这将对更换尾刷作业带来不可预知的灾难。
沿海地区的软弱地层,大部分土体松散、承载力低、自稳性差、物理性质极不稳定,容易发生流变、塌陷。
此环境下地铁盾构施工,极易磨损盾尾密封刷,形成局部渗水通道,造成地层水土流失。
“千里之堤毁于蚁穴”,轻则地面形成不均匀沉降,重则渗水通道进一步扩大,盾构机底部的软弱土层会随着涌水流失,以至下部被掏空,使盾构机和成型管片结构向下位移、变形。
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。
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大直径盾构机盾尾刷保护及更换技术发表时间:2017-12-04T09:10:53.257Z 来源:《基层建设》2017年第24期作者:徐慧旺[导读] 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。
中铁十四局集团有限公司山东济南 250002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。
盾尾安装完成后,对每道钢丝刷手涂WR90盾尾油脂,盾尾刷内部钢丝上及盾尾刷与盾尾夹角内均应涂满油脂,防止地下水、泥浆、砂浆流入,同时可以防止盾尾刷锈蚀。
盾尾刷涂抹油脂后应注意防火。
盾尾刷油脂涂抹见图2:2.2始发阶段盾构始发阶段,特别是空拼负9换、负8环、负7环时,在盾尾刷至推进油缸处焊接4根导轨,防止管片成环后向后移动式损坏盾尾刷。
负9环后移时注意移动距离,管片前端面应在盾尾刷前方,防止拼装负8环时夹住盾尾刷。
同时后移负8环、负9环时同样需注意此问题。
拼装负9环前,盾尾内部焊接的4根导轨,应只焊接负9环、负8环、负7环后移至反力架时仍能露出的部分,防止导轨无法拆除。
同时应保证导轨焊接强度,防止后移管片时受摩擦力作用脱落,进入盾尾刷内部,损坏盾尾刷。
2.3掘进阶段2.3.1 盾构机姿态盾构机姿态纠偏量过大时,会致使盾尾间隙不均匀,间隙大的一侧容易漏浆,间隙过小则容易挤坏盾尾刷。
盾尾间隙变化较快,盾尾油脂不能及时充满油脂腔,很容易使泥浆、砂浆窜入形成硬块从而造成对盾尾刷的损坏。
因此,盾构机姿态的调整,应尽量减小纠偏量,缓慢纠偏,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,尽最大可能使盾尾间隙均匀一致。
2.3.2 管片拼装拼装人员对管片拼装不熟练,会造成管片错台严重。
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;环缝错台会产生较大摩擦阻力,加速盾尾刷磨损。
管片拼装后应为圆形,如果将管片拼装成椭圆形,会使管片和盾尾部分地方间隙过大造成漏浆。
拼装管片推进油缸压力过大,会顶裂管片或管片破碎,混凝土碎块进入盾尾刷,造成盾尾刷损坏。
因此,应提高拼装人员的技术水平,要求管片拼装成圆形,以减少椭圆或错台现象。
每次拼装前,应清除盾尾渣土,避免渣土进入盾尾刷,同时避免错台现象。
2.3.3 同步注浆注浆人员操作失当或砂浆配比不合理,注浆压力设定过高,砂浆注入量过多,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耐压能力,击穿盾尾刷而造成窜浆,从而对盾尾刷造成破坏。
因此,在施工中必须严格控制砂浆的配比,进行试验和现场抽检,确保注浆压力的合理性,当注浆压力剧增时应立即停止注浆,查明原因。
2.3.4 盾尾油脂注入量盾构机掘进过程中,盾尾刷与管片的摩擦所消耗的油脂量与掘进速度成正比,速度加快时注入盾尾的密封油脂在单位时间内不能满足其消耗量,若不及时调整油脂注入量,盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不足以密封盾尾时,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。
因此,应采用优质盾尾油脂,提高其耐压能力;采用合理的油脂注入的压力值,关注每环的总注入量;必要时进行油脂的补注。
特别是长时间停机时,根据油脂压力,间隔一定时间就要注入油脂。
2.3.5 其他情况⑴管片拼装过程中,严禁收回过多数量的推进油缸,最多同时收回4组推进油缸。
每块管片拼装完成后应立即伸出推进油缸,避免盾构机后退,使盾尾刷翻转,造成损坏。
⑵发现漏浆点时,必须在漏浆处局部注入油脂。
当发生严重渗漏或窜浆现象时,应采用盾尾全腔注脂处理,以确保油脂腔内有足够的油脂量和压力。
如有必要则在管片与盾尾间塞住棉被再注入油脂。
3 盾尾刷应急更换技术3.1准备工作3.1.1 停机准备停机前推进过程中适当减少前两道油脂腔的油脂注入量,便于管片拆除后清理油脂;后两道油脂腔的油脂注入量适当增加,确保密封效果。
更换盾尾刷时选择合适的停机位置,停机前对开挖舱进行泥浆置换,采用比重为1.1-1.15,粘度为20-25S的稀泥浆进行大循环浆液置换,使浆液在地层中形成较厚的泥膜渗透带。
然后采用比重为1.15-1.2,粘度为25-30S的泥浆再进行大循环浆液置换,使浆液在开挖面表面进一步形成较厚的致密泥膜。
尽量选择新延长泥浆管后停机,以保证突发事故或恢复掘进时能快速推进较长距离。
盾构机停机后,用80mm厚钢板加工三角挡块,焊接在4#台车两侧的轮对后方的仰拱块上,防止盾构机推进油缸收回后盾构机后退。
3.1.2 工具、物资准备盾尾刷更换前所需工具、物资必须到位,运至指定位置,这是保证施工正常作业及施工安全的基础。
详细清单见表1:3.1.3 人员准备操作熟练的拼装班组拆除管片,并存放在喂片机上。
管片拆除后掘进工班应立即组织人员,快速清理油脂,同时注意防火。
机修工班选拔技术水平高的机修工进行盾尾刷拆除、安装。
拆除过程中注意保护盾尾刷安装螺栓,安装过程中注意保护新盾尾刷。
人员分工及职责见表2:3.2更换作业3.2.1 盾尾冷冻拆除管片之前,通过盾尾预埋的DN40mm管道往盾尾尾部环形冷冻管循环注入液态氨,利用循环液态氨的冷冻作用,使盾尾尾部的泥浆、砂浆等冷冻成密实体,能起到很好的密封作用,从而阻止前方压力水涌进盾尾。
盾尾内部冷冻管示意图及环形冷冻管示意图见图3:3.2.2 管片拆除与安装管片的拆除顺序如图4左图所示,二次安装顺序4右图所示。
首先拆除K块,更换K块位置盾尾刷;然后拆除SL1,更换SL1位置的盾尾刷后,将SL1拼装在原K块位置;然后依次拆除安装SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SL2;最后安装K块。
⑴选择合适的停机位置,安装最后一环用于管片。
为防止盾构机受掌子面压力后退,只能一次拆除一块管片,完成盾尾刷更换后,立即安装管片,推进油缸伸出。
该环管片需要拆除,盾尾刷更换完成后改变点位重新安装,且成环时只能最后安装封顶块,因此采用通缝拼装,管片安装后示意图见图5。
⑷盾尾刷更换完成后,选择合适的点位,依次将钢管片替换为混凝土管片,如图8所示。
每次拆除的钢管片满足安装一块混凝土管片即可,严禁一次拆除过多的钢管片,造成推力不足,盾构机后退。
更换盾尾刷应做好以下保障措施:⑴开始拆除钢管片进行更换盾尾刷,必须经项目经理、总工程师许可后进行;⑵更换盾尾刷作业的一切准备工作必须提前做好充分准备;⑶更换盾尾刷时要先观察已拆卸钢管片背后的稳定情况,如有渗漏,必须先进行堵漏,经判断稳定后,再进入作业;⑷在作业过程中必须由专人负责已拆卸钢管片背后情况的观察,一旦发现异常立即撤出施工人员,派专人进行封堵,视情况把已拆卸的管片再拼装复位,降低风险;⑸做好作业组织,确保施工的有序、连续,尽快完成施工。
3.2.4 应急措施盾尾刷更换过程中如发生轻微渗漏,应在渗漏点附近后两道盾尾刷处手动注入盾尾油脂;渗漏量稍大时应在管片与盾尾之间塞棉被后再注入油脂;注入盾尾油脂无效时,应通过第三道与第四道盾尾刷之间的聚氨酯注入管注入聚氨酯进行堵漏;发生大范围泄露时应立即启动应急求援预案。
参阅文献:[1]李东升.关于泥水平衡盾构机盾尾保护的控制技术[J].铁道建筑技术,2009,(04):53-56。
[2]刘利君.长距离盾构隧道盾尾刷的保护[J].山西建筑,2012,(13):232-233。
[3]陈成,杨平,张婷,史志铭.高承压含水层中更换盾尾刷长距离液氮冻结技术[J].施工技术,2011,(07):74-77。
[4]王亚丽.盾构机盾尾刷更换施工技术[J].科技资讯,2015,(05):67-68。