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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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
科技创新导报 ２００８ ＮＯ．２６ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 盾构机在高水压环境下的盾尾刷更换技术
高 新 技 术
李术希 １ 汤池 ２ （ 湖南交通工程职业技术学院 衡阳 ４ ２ １ ０ ０ １ ）
摘 要：盾构机在盾构掘进中往往因埋深比较深，地下水压力比较大，在高水压的环境下，更换盾尾刷工序尤为复杂，风险大，在更换盾尾 刷前， 须对高压力地下水进行处理， 才能对盾尾刷进行更换。本文对类似环境下的盾尾刷更换可提供借鉴作用。 关健词：高水压 盾尾刷 更换技术 中图分类号：ＴＰ３０２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００８）０９（ｂ）－００１０－０２
测线圈结构都不一样， 如对平面形导 体材料采用放置式探头， 大直径管材采用 内穿过式探头， 管棒材采用外穿过式探头 等等。检测线圈截面尺寸对检测灵敏度和 分辨率具有很大的影响。一般来说， 线圈 长度越大， 灵敏度越高， 但分辨率下降。在 分辨率和信号幅度之间最好的折中是选择 线圈的长度和厚度近似等于缺陷的深度。 适当的线圈槽宽也非常重要， 在差动探头 中， 测量线圈槽宽窄， 对点状缺陷的检测灵 敏度高， 且噪声电平小， 但相对环状缺陷检 测灵敏度就会降低。
２ ． １ ． １ 土仓注澎润土防止刀盘被水泥 浆裹死
盾构机土仓注入膨润土进行保护； 从 刀盘上部已有的注水孔向土仓注入膨润 土， 将土仓内水排挤出去， 并在刀盘前形成 保护层。膨润土配置比例为， 澎润土： 水 ＝ ０ ． ４ ： １ （ 重量比） 。预计需要注入 ８ 方。当 土仓注浆压力超过土仓压力时停止注浆， 待压力减小后再继续注浆直到注满为止。
抑制提离效应。提离变化往往是涡流 检测信号响应当中最敏感的因素。为减小 提离效应， 探头与金属材料之间的间隙应 尽量小， 以提高检测灵敏度； 但是间隙太 小， 会给传动带来困难， 可能擦伤探头表 面。在多数采用外穿过式探头检测时， 一 般填充系数至少高于 ６ ０ ％ 以上就可以了， 但要求管棒材尽可能保证平稳穿过， 速度 波动宜在 ５ ％ 以下。
当钻孔遇大水时， 即对该注浆孔进行 水溶性聚氨酯注浆， 性能见表 １ 。注浆压力 为 ０ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ， 水溶性聚氨酯注浆结束后， 反 压进行水泥注浆。
表 １ 水溶性聚氨酯注浆材料物理性能
当钻孔遇滴水、线流水时， 对该注浆 孔进行水泥稳定性浆液注浆。
水泥注浆压力： 第 １ 、２ 排为 ０ ． ３ Ｍ Ｐ ａ ， 第 ３ 排为 ０ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 。
高 新 技 术
也需要随之降低， 以减小噪声信号。 检查探头的测试表面， 看看是否已经
檫伤或者毁坏了。观察存在的线痕或其他 破坏， 有可能的话在探头表面使用聚四氟 乙烯磁带， 这将会降低了探头磨损， 并防止 可能接触铁氧体， 因为那样会产生大的噪 声信号。
如果需要设置高信噪比时， 在线圈和 孔内表面间插入一小块片海绵或者泡沫橡 胶来增强接触是一个好的方式， 这种技术 会大大减小噪声、增加检测灵敏度。
１ 概述
土压平衡式盾构机盾尾密封是保证盾 构机与地下水隔离的一道非常重要的安全 屏障。然而， 盾构机在掘进过程中， 会由于 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， 需要 在隧道内对尾刷进行更换。与正常作业环 境更换盾尾刷不同， 高水压条件下更换盾 尾刷需在更换盾尾刷前， 对地层进行加固 止水， 保证地下水不能涌入隧道内后， 才能 对盾尾刷进行更换。
２ ． １ ． ２ 盾构壳体背后注聚氨脂 在盾构机前体、中体环向各开四个 孔， 装上球阀， 注入水溶性聚氨脂。防止管 片背后补充注水泥浆时， 水泥浆串到盾构 机机位。将盾构机壳体裹死。 ２．１．３ 盾尾注浆 在盾尾后 ２ 环管片背后注入水溶性聚 氨酯注浆材料， 注浆止水。 ①主要施工材料． ４ ２ ． ５ Ｒ 水泥、３ ２ ． ５ Ｒ 水泥、水溶性聚氨酯注浆材料、早强剂、注 浆铝管等。 ②施工方法及技术要求 对盾尾后 ２ 环管片进行钻孔， 共布 ３ 排 孔， 孔位需避开管片钢筋， 为防止伤到管片
５ 结语
涡流检测探头是决定检测系统性能的 关键部件， 其结构参数以及工作频率的选择 直接影响了检测的有效性。由于具体影响 效果的参数较多， 电磁分布的计算也较为复 杂， 现有的一些理论设计公式往往存在较大 的局限性， 这都决定了设计探头的难度。设 计中， 往往是根据给定尺寸和要求， 按照一 些基本电磁理论计算出线圈相关参数， 然后 结合一些实验来制作； 具体应用中， 可以采 取一些简单有效的举措对探头进行校验， 保 证检测的有效。展望未来， 涡流检测探头的 理论研究急需进一步的深入完善， 如何运用 新材料、在探头结构上创新， 制作出一些适 用不同工作场合要求如高速度、高温度、强 噪声等的新型高性能检测探头是值得深入 研究的课题。
图 １ 管片与盾尾刷位置示意图
图 ２ 孔位布置示意图 钢筋， ３ 排孔均采用直孔， 孔深入围岩 ２ ０ ｃ ｍ ， 孔径 ３ ２ ～３ ６ ｍ ｍ ， 孔距 ６ ０ ｃ ｍ ， 呈梅花 型布孔， 所有注浆孔均避开管片拼缝布置。 如（图 ２）所示：
每个注浆孔钻孔完成后， 立即采用早 强水泥对该孔进行封闭埋管处理， 并在注 浆管口安装闭水闸阀。
参考文献
［ １ ］ 林军． 用于金属材料性能无损检测的涡流 检测探头［Ｊ］．无损检测．１９９６（１０）：２８７－ ２８９．
［ ２ ］ 美国无损检测学会．美国无损检测手册（ 电 磁卷） ［ Ｍ ］ ．《美国无损检测手册》译审委 员会译． 上海： 世界图书出版公司， １９９９．
［ ３ ］ 袁改焕． 李恒羽． 白新德． 等． 高性能涡流 检测传感器的研制［ Ｊ ］ ． 无损检测． ２ ０ ０ ６ （９）：４５３－４５５．
４ 涡流检测探头的常见故障及解决
在涡流检测当中， 有时侯可能会检测 不到信号， 或者对涡流检测探头的检出信 号产生了怀疑， 可以采用下面的措施对探 头做一些简单有效的测试。
仔细核对操作频率是否在探头的工作 频率范围之内。如果探头没有进行适当的 平衡， 仪器可能会进入“饱和状态”。譬如 由提离、缺陷或者边缘效应所产生的信号 互相叠加， 没有相位差， 饱和状态就发生 了。这有可能是因为频率太高了， 或者探 头线圈和平衡线圈不匹配。试试降低探头 的激励电压， 因为有些探伤仪器有很高的 输出电压， 可能远超过了探头的承受范围。
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。对磨损较轻只是被砂浆
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１０
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
可以比较容易地估计导线的尺 寸和要达到一定的电感量所需要的圈数。
对穿过式线圈， 线圈形成涡流的方向和 分布与检测的灵敏度密切相关， 检测时为了 获取较高的灵敏度， 必须尽可能使涡流流动 方向垂直于缺陷， 对于难以检测的环状缺陷 可增加周向点式探头； 而对于放置式线圈，
涡流及其磁通正比于到线圈中心的距离， 可 见缺陷处于工件相对于线圈中心的不同位 置， 检出灵敏度是不一样的， 在线圈的中心 位置没有涡流， 缺陷的检出灵敏度等于零， 同时， 缺陷灵敏度反比于线圈直径， 探头直 径应该等于或者小于所要检测的缺陷长度。
２ 高水压条件下盾尾刷更换方法
本文结合图例来具体分析尾刷更换方 法， 如图 １ 所示： 停机位盾构机管片与盾尾 刷的位置如下， 千斤顶行程为 １ ２ ７ ０ ｍ ｍ ， １ 号 管片背后第二道盾尾刷正好漏出， 盾尾剩 余 ４ ０ ｃ ｍ 留在 ２ 号管片上。 ２ ． １ 对地下高压水进行封堵
在盾构机更换盾尾刷前， 须对周围的 水源和地层进行处理， 目前， 对于对下水的 处理方法不一， 比如有冷冻法、注浆法等。 采用冻冷法不仅造价高， 而且具有局限险 性， 对于地下水渗流速度大时不宜采用； 采 用注浆法加以技术改进即可达到止水的效 果， 本工程采用注浆法堵水， 采取在盾尾后 两环管片背后注浆止水， 更换两道尾刷。 同时， 盾尾注浆止水时， 需保护盾构机不被 注浆材料包住， 卡住盾构机主体， 使恢复掘 进更加困难。具体步骤如下：
需要很高的检测速度， 那么就需要提高激 励频率来提高检测灵敏度。 ３ ． ２ 涡流检测探头的结构参数
涡流检测线圈的结构参数直接决定了 ຫໍສະໝຸດ Baidu头的制作， 线圈的形状、尺寸和技术参 数对于最终检测结果的精度和可靠性是至 关重要的。选择线圈结构参数时主要考虑 因素是：
待测金属材料的形状、尺寸、材质和 检测要求。不同材料所需要的检
线圈的参数及拾取信号的方式必须与 探伤仪器适配。通常探头的阻抗要求和仪 器及其信号电缆的阻抗匹配。探头的电感 是构成阻抗的主要成分， 一般不需要精确 计算。例如， 对于放置式探头， 可通过查表 获取探头外径、线圈匝数（ 保持线圈内径 和线圈的长度等于 ０ ． ２ 倍外径） 、线圈的电 感和电阻。利用导线的直径和关系式
［４］ 李家伟．陈积懋．无损检测手册［Ｍ］．北京： 机械工业出版社， ２ ０ ０ ２ ．
（ 上接 １ ０ 页）
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Φ ５ ｍ ｍ ５ ０ ６ 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 ３ ｍ ｍ 。对盾尾刷和盾尾刷之间的密封槽重 新涂抹盾尾密封油脂。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。
在出盾尾后 ｎ 环管片注入双液浆进行 地层加固和水源封堵； 形成止水环尽力封 堵后方水源， 防止盾构机掘进时从后方形 成一个汇水的通道， 注浆压力控制在 ０ ． ６ ～ ０ ． ８ Ｍ ｐ ａ 。采用双液浆， 配比为水泥浆： 水玻 璃 ＝ ３ ∶１ （ 体积比） ， 水泥浆配比为水泥： 水 ＝ ０ ． ８ ∶１ ～１ ∶１ （ 重量比） ， 注浆量以无法继 续注入为控制标准。 ２ ． ２ 盾尾刷更换
３ 排首次均注入水渗性聚氨酯， 若地下 水压力较大， 可适当补充注入水泥浆， 确保 封堵效果。
首先进行第 １ 排注浆孔的布孔和注浆
施工， 结束后， 再进行第 ２ 排、第 ３ 排注浆 孔的布孔和注浆施工。
注浆完成后， 进行封孔施工， 封孔采用 与原注浆孔漏水堵漏相同方式进行， 沿孔 壁涂刷 Ｅ Ａ Ａ 环氧界面剂， 埋管、用与管片 同标号水泥添加速凝剂封闭， 初凝后注入 Ｅ Ａ Ａ 环氧浆， 待凝 ３ ～５ 天后拆管， 进行管 片饰面修复。
注浆完成后， 需对注浆止水效果进行 检查， 通过 ２ 号、３ 号管片的开孔进行检查， 确定无水后可实施盾尾刷更换， 在拆除 １ 号管片前， ２ 号 ３ 号管片必须做好内支撑。 盾尾刷更换施工流程如图 ３ 所示。
］
图 ３ 更换尾刷施工流程图
暴露盾尾刷， 拆除盾尾刷位置的一环 管片（ １ 号管片） 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。
实际上， 这些因素有时是相互制约的。 例如， 探头直径较小时， 磁通量也小， 检测 深度就会相应较小， 为了增加检测深度， 可 以增大探头的直径， 但是探头直径增大， 必 定降低对短小缺陷的检测灵敏度。一个最 好的探头往往是在达到最大的透入深度、 最大灵敏度、最小的分辨力以及最小的线 圈直径之间取得一个平衡。
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
科技创新导报 ２００８ ＮＯ．２６ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 盾构机在高水压环境下的盾尾刷更换技术
高 新 技 术
李术希 １ 汤池 ２ （ 湖南交通工程职业技术学院 衡阳 ４ ２ １ ０ ０ １ ）
摘 要：盾构机在盾构掘进中往往因埋深比较深，地下水压力比较大，在高水压的环境下，更换盾尾刷工序尤为复杂，风险大，在更换盾尾 刷前， 须对高压力地下水进行处理， 才能对盾尾刷进行更换。本文对类似环境下的盾尾刷更换可提供借鉴作用。 关健词：高水压 盾尾刷 更换技术 中图分类号：ＴＰ３０２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００８）０９（ｂ）－００１０－０２
测线圈结构都不一样， 如对平面形导 体材料采用放置式探头， 大直径管材采用 内穿过式探头， 管棒材采用外穿过式探头 等等。检测线圈截面尺寸对检测灵敏度和 分辨率具有很大的影响。一般来说， 线圈 长度越大， 灵敏度越高， 但分辨率下降。在 分辨率和信号幅度之间最好的折中是选择 线圈的长度和厚度近似等于缺陷的深度。 适当的线圈槽宽也非常重要， 在差动探头 中， 测量线圈槽宽窄， 对点状缺陷的检测灵 敏度高， 且噪声电平小， 但相对环状缺陷检 测灵敏度就会降低。
２ ． １ ． １ 土仓注澎润土防止刀盘被水泥 浆裹死
盾构机土仓注入膨润土进行保护； 从 刀盘上部已有的注水孔向土仓注入膨润 土， 将土仓内水排挤出去， 并在刀盘前形成 保护层。膨润土配置比例为， 澎润土： 水 ＝ ０ ． ４ ： １ （ 重量比） 。预计需要注入 ８ 方。当 土仓注浆压力超过土仓压力时停止注浆， 待压力减小后再继续注浆直到注满为止。
抑制提离效应。提离变化往往是涡流 检测信号响应当中最敏感的因素。为减小 提离效应， 探头与金属材料之间的间隙应 尽量小， 以提高检测灵敏度； 但是间隙太 小， 会给传动带来困难， 可能擦伤探头表 面。在多数采用外穿过式探头检测时， 一 般填充系数至少高于 ６ ０ ％ 以上就可以了， 但要求管棒材尽可能保证平稳穿过， 速度 波动宜在 ５ ％ 以下。
当钻孔遇大水时， 即对该注浆孔进行 水溶性聚氨酯注浆， 性能见表 １ 。注浆压力 为 ０ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ， 水溶性聚氨酯注浆结束后， 反 压进行水泥注浆。
表 １ 水溶性聚氨酯注浆材料物理性能
当钻孔遇滴水、线流水时， 对该注浆 孔进行水泥稳定性浆液注浆。
水泥注浆压力： 第 １ 、２ 排为 ０ ． ３ Ｍ Ｐ ａ ， 第 ３ 排为 ０ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 。
高 新 技 术
也需要随之降低， 以减小噪声信号。 检查探头的测试表面， 看看是否已经
檫伤或者毁坏了。观察存在的线痕或其他 破坏， 有可能的话在探头表面使用聚四氟 乙烯磁带， 这将会降低了探头磨损， 并防止 可能接触铁氧体， 因为那样会产生大的噪 声信号。
如果需要设置高信噪比时， 在线圈和 孔内表面间插入一小块片海绵或者泡沫橡 胶来增强接触是一个好的方式， 这种技术 会大大减小噪声、增加检测灵敏度。
１ 概述
土压平衡式盾构机盾尾密封是保证盾 构机与地下水隔离的一道非常重要的安全 屏障。然而， 盾构机在掘进过程中， 会由于 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， 需要 在隧道内对尾刷进行更换。与正常作业环 境更换盾尾刷不同， 高水压条件下更换盾 尾刷需在更换盾尾刷前， 对地层进行加固 止水， 保证地下水不能涌入隧道内后， 才能 对盾尾刷进行更换。
２ ． １ ． ２ 盾构壳体背后注聚氨脂 在盾构机前体、中体环向各开四个 孔， 装上球阀， 注入水溶性聚氨脂。防止管 片背后补充注水泥浆时， 水泥浆串到盾构 机机位。将盾构机壳体裹死。 ２．１．３ 盾尾注浆 在盾尾后 ２ 环管片背后注入水溶性聚 氨酯注浆材料， 注浆止水。 ①主要施工材料． ４ ２ ． ５ Ｒ 水泥、３ ２ ． ５ Ｒ 水泥、水溶性聚氨酯注浆材料、早强剂、注 浆铝管等。 ②施工方法及技术要求 对盾尾后 ２ 环管片进行钻孔， 共布 ３ 排 孔， 孔位需避开管片钢筋， 为防止伤到管片
５ 结语
涡流检测探头是决定检测系统性能的 关键部件， 其结构参数以及工作频率的选择 直接影响了检测的有效性。由于具体影响 效果的参数较多， 电磁分布的计算也较为复 杂， 现有的一些理论设计公式往往存在较大 的局限性， 这都决定了设计探头的难度。设 计中， 往往是根据给定尺寸和要求， 按照一 些基本电磁理论计算出线圈相关参数， 然后 结合一些实验来制作； 具体应用中， 可以采 取一些简单有效的举措对探头进行校验， 保 证检测的有效。展望未来， 涡流检测探头的 理论研究急需进一步的深入完善， 如何运用 新材料、在探头结构上创新， 制作出一些适 用不同工作场合要求如高速度、高温度、强 噪声等的新型高性能检测探头是值得深入 研究的课题。
图 １ 管片与盾尾刷位置示意图
图 ２ 孔位布置示意图 钢筋， ３ 排孔均采用直孔， 孔深入围岩 ２ ０ ｃ ｍ ， 孔径 ３ ２ ～３ ６ ｍ ｍ ， 孔距 ６ ０ ｃ ｍ ， 呈梅花 型布孔， 所有注浆孔均避开管片拼缝布置。 如（图 ２）所示：
每个注浆孔钻孔完成后， 立即采用早 强水泥对该孔进行封闭埋管处理， 并在注 浆管口安装闭水闸阀。
参考文献
［ １ ］ 林军． 用于金属材料性能无损检测的涡流 检测探头［Ｊ］．无损检测．１９９６（１０）：２８７－ ２８９．
［ ２ ］ 美国无损检测学会．美国无损检测手册（ 电 磁卷） ［ Ｍ ］ ．《美国无损检测手册》译审委 员会译． 上海： 世界图书出版公司， １９９９．
［ ３ ］ 袁改焕． 李恒羽． 白新德． 等． 高性能涡流 检测传感器的研制［ Ｊ ］ ． 无损检测． ２ ０ ０ ６ （９）：４５３－４５５．
４ 涡流检测探头的常见故障及解决
在涡流检测当中， 有时侯可能会检测 不到信号， 或者对涡流检测探头的检出信 号产生了怀疑， 可以采用下面的措施对探 头做一些简单有效的测试。
仔细核对操作频率是否在探头的工作 频率范围之内。如果探头没有进行适当的 平衡， 仪器可能会进入“饱和状态”。譬如 由提离、缺陷或者边缘效应所产生的信号 互相叠加， 没有相位差， 饱和状态就发生 了。这有可能是因为频率太高了， 或者探 头线圈和平衡线圈不匹配。试试降低探头 的激励电压， 因为有些探伤仪器有很高的 输出电压， 可能远超过了探头的承受范围。
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。对磨损较轻只是被砂浆
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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
可以比较容易地估计导线的尺 寸和要达到一定的电感量所需要的圈数。
对穿过式线圈， 线圈形成涡流的方向和 分布与检测的灵敏度密切相关， 检测时为了 获取较高的灵敏度， 必须尽可能使涡流流动 方向垂直于缺陷， 对于难以检测的环状缺陷 可增加周向点式探头； 而对于放置式线圈，
涡流及其磁通正比于到线圈中心的距离， 可 见缺陷处于工件相对于线圈中心的不同位 置， 检出灵敏度是不一样的， 在线圈的中心 位置没有涡流， 缺陷的检出灵敏度等于零， 同时， 缺陷灵敏度反比于线圈直径， 探头直 径应该等于或者小于所要检测的缺陷长度。
２ 高水压条件下盾尾刷更换方法
本文结合图例来具体分析尾刷更换方 法， 如图 １ 所示： 停机位盾构机管片与盾尾 刷的位置如下， 千斤顶行程为 １ ２ ７ ０ ｍ ｍ ， １ 号 管片背后第二道盾尾刷正好漏出， 盾尾剩 余 ４ ０ ｃ ｍ 留在 ２ 号管片上。 ２ ． １ 对地下高压水进行封堵
在盾构机更换盾尾刷前， 须对周围的 水源和地层进行处理， 目前， 对于对下水的 处理方法不一， 比如有冷冻法、注浆法等。 采用冻冷法不仅造价高， 而且具有局限险 性， 对于地下水渗流速度大时不宜采用； 采 用注浆法加以技术改进即可达到止水的效 果， 本工程采用注浆法堵水， 采取在盾尾后 两环管片背后注浆止水， 更换两道尾刷。 同时， 盾尾注浆止水时， 需保护盾构机不被 注浆材料包住， 卡住盾构机主体， 使恢复掘 进更加困难。具体步骤如下：
需要很高的检测速度， 那么就需要提高激 励频率来提高检测灵敏度。 ３ ． ２ 涡流检测探头的结构参数
涡流检测线圈的结构参数直接决定了 ຫໍສະໝຸດ Baidu头的制作， 线圈的形状、尺寸和技术参 数对于最终检测结果的精度和可靠性是至 关重要的。选择线圈结构参数时主要考虑 因素是：
待测金属材料的形状、尺寸、材质和 检测要求。不同材料所需要的检
线圈的参数及拾取信号的方式必须与 探伤仪器适配。通常探头的阻抗要求和仪 器及其信号电缆的阻抗匹配。探头的电感 是构成阻抗的主要成分， 一般不需要精确 计算。例如， 对于放置式探头， 可通过查表 获取探头外径、线圈匝数（ 保持线圈内径 和线圈的长度等于 ０ ． ２ 倍外径） 、线圈的电 感和电阻。利用导线的直径和关系式
［４］ 李家伟．陈积懋．无损检测手册［Ｍ］．北京： 机械工业出版社， ２ ０ ０ ２ ．
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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Φ ５ ｍ ｍ ５ ０ ６ 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 ３ ｍ ｍ 。对盾尾刷和盾尾刷之间的密封槽重 新涂抹盾尾密封油脂。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。
在出盾尾后 ｎ 环管片注入双液浆进行 地层加固和水源封堵； 形成止水环尽力封 堵后方水源， 防止盾构机掘进时从后方形 成一个汇水的通道， 注浆压力控制在 ０ ． ６ ～ ０ ． ８ Ｍ ｐ ａ 。采用双液浆， 配比为水泥浆： 水玻 璃 ＝ ３ ∶１ （ 体积比） ， 水泥浆配比为水泥： 水 ＝ ０ ． ８ ∶１ ～１ ∶１ （ 重量比） ， 注浆量以无法继 续注入为控制标准。 ２ ． ２ 盾尾刷更换
３ 排首次均注入水渗性聚氨酯， 若地下 水压力较大， 可适当补充注入水泥浆， 确保 封堵效果。
首先进行第 １ 排注浆孔的布孔和注浆
施工， 结束后， 再进行第 ２ 排、第 ３ 排注浆 孔的布孔和注浆施工。
注浆完成后， 进行封孔施工， 封孔采用 与原注浆孔漏水堵漏相同方式进行， 沿孔 壁涂刷 Ｅ Ａ Ａ 环氧界面剂， 埋管、用与管片 同标号水泥添加速凝剂封闭， 初凝后注入 Ｅ Ａ Ａ 环氧浆， 待凝 ３ ～５ 天后拆管， 进行管 片饰面修复。
注浆完成后， 需对注浆止水效果进行 检查， 通过 ２ 号、３ 号管片的开孔进行检查， 确定无水后可实施盾尾刷更换， 在拆除 １ 号管片前， ２ 号 ３ 号管片必须做好内支撑。 盾尾刷更换施工流程如图 ３ 所示。
］
图 ３ 更换尾刷施工流程图
暴露盾尾刷， 拆除盾尾刷位置的一环 管片（ １ 号管片） 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。
实际上， 这些因素有时是相互制约的。 例如， 探头直径较小时， 磁通量也小， 检测 深度就会相应较小， 为了增加检测深度， 可 以增大探头的直径， 但是探头直径增大， 必 定降低对短小缺陷的检测灵敏度。一个最 好的探头往往是在达到最大的透入深度、 最大灵敏度、最小的分辨力以及最小的线 圈直径之间取得一个平衡。