[发明专利]泥水盾构泥水舱与气泡舱泥浆置换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥水盾构泥水舱与气泡舱泥浆置换方法，属于地下工程领域。

背景技术

随着国内轨道交通建设的快速发展，大直径、长距离的越江跨海隧道项目日渐增多，盾构施工难度也逐渐加大。尤其是应对复杂地质断面的盾构施工作业，刀具更换在施工中避免不了。常规开舱作业的方式有多种，如开挖面地质加固后常压开舱、地上做竖井常压开舱、潜水带压开舱等。常规开舱作业中，具有安全可靠性差、作业环境受到限制等不利条件的影响，以至于使建设项目进度拖延、工程费用的提高。本着技术可靠、经济合理的原则，结合项目自身特点，通过技术方案合理比较，选择最佳的作业方法尤为重要。

针对于越江隧道带压换刀作业，传统方法是潜水带压开舱，作业人员由人闸舱进入泥水舱，在泥浆中进行刀具更换。该方法潜水员需要配备安全服及呼吸头盔等安全防护装置、效率不高，作业可视化差。

因而饱和带压进舱是较好的选择，饱和带压进舱方法是通过穿梭舱将地面上生活舱内的作业人员运送至盾构机的人闸舱内，从而作业人员由人闸舱进入泥水舱内进行作业。而采用饱和带压进舱，需将泥水舱中泥浆置换出来以便工作人员作业，作业结束后还应将泥浆置换进泥水舱，所以如何置换泥浆并保证置换过程中切口压力稳定是亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种泥水盾构泥水舱与气泡舱泥浆置换方法，以满足饱和带压进舱作业。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：泥水盾构泥水舱与气泡舱泥浆置换方法，当对泥水舱进行降液位，即将泥水舱内泥浆置换出时，具有以下步骤：

a. 检查舱内供气系统：检查空压机是否正常、供气压力是否在设定值范围内、空气控制系统是否可靠、控制精度是否在允许误差范围内、空气净化系统是否正常工作；

b.运行泥水循环系统：将泥水循环设置为旁通模式，调整进浆泵、排浆泵、接力泵各项操作参数，使泥水循环系统流量、压力稳定，保证泥水循环系统正常运行，为降液位做好准备；

c.开启连通阀:所述的连通阀设置在泥水舱与气泡舱之间的管路上，当开启连通阀后，气泡舱内压缩气体经所述管路流至泥水舱内；

d. 开始降液位：将泥水舱的泥水循环系统排泥阀打开，调整泥浆泵转速，使泥水舱与外界之间的排泥流量大于送泥流量，控制偏差流量，降液位过程中，供气系统对气泡舱进行补气；

e. 管理气泡舱压力：在降液位过程中，在确认空气供气系统正常条件下，通过空气控制系统，动态管理气泡舱压力，每次调整气泡舱压力减小0.01Mps，泥水舱切口压力也随之降低，并稳定在控制要求范围内，最终使气泡舱实际压力与泥水舱切口压力一致，即为0.59Mps；

期间注意检查空气控制系统是否正常，如不正常，则开启泥水循环旁通模式，关闭连通阀，返回步骤a；

f.控制泥水舱液位：当气泡舱液位计显示液位降至中心基点以下-2.5m时，关闭泥水循环系统排泥阀，将泥水循环切换到旁通模式，在气泡舱压力等于泥水舱切口压力条件下，两舱泥浆液位逐渐相平，液位显示数值趋于稳定后，再微调气泡舱液位，最终使液位计显示为-2.5m，此时，泥水舱与气泡舱泥浆液位相平，即中心基点以下-2.5m，满足饱和带压换刀人员作业空间要求；

g.结束降液位：停止泥水循环旁通模式，关闭泥水循环流体泵，待泥水舱送泥流量、排泥流量均降至0m3/min后，关闭泥水管路上的旁通阀、关闭液压系统流体泵；

h.通知进舱作业：通知带压换刀人员，降液位结束，可以进舱工作；

当对泥水舱进行升液位时，即将泥水舱内泥浆置换进时，具有以下步骤：

i.接收升液位指令：接收升液位通知后，确认带压工作人员工作结束，并返回带压舱安全区域，关闭带压舱舱门；

j.检查舱内供气系统：检查空压机是否正常、供气压力是否在设定值范围内、空气控制系统是否可靠、控制精度是否在允许误差范围内、空气净化系统是否正常工作；

k. 运行泥水循环系统：将泥水循环设置为旁通模式，调整进浆泵、排浆泵、接力泵各项操作参数，使泥水循环系统流量、压力稳定，保证泥水循环系统正常运行，为升液位做好准备；