[发明专利]盾构机的盾尾刷更换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种施工机械部件的更换方法，特别涉及一种盾构机的盾尾刷更换方法。

背景技术

目前，不管是土压平衡盾构机还是泥水平衡盾构机，都是在封闭的环境下作业，盾构机内应该是干燥的。但是，由于种种原因，盾构机内部会出现不同程度的渗水、渗泥浆等现象，且盾构机内部渗漏现象主要集中在盾尾。如何防治与控制盾尾渗漏问题是盾构隧道施工中又一关键课题。盾尾渗漏主要是由于管片组装不当、背填注浆不利、油脂量和压力不足、盾尾刷损坏等造成的。

由于管片拼装不当、盾构长距离掘进等原因，盾尾刷会不可避免的出现损坏，根据经验，在盾构正常运作状态下盾尾刷的寿命一般在2.5km左右。盾尾刷的损坏会导致盾尾密封性下降，严重的会影响盾构正常掘进，在这种情况下，需对损坏的盾尾刷进行更换。以往的工程实践中盾尾刷更换大都采用加大盾尾同步注浆量以及改变注浆配比以加快浆液凝固等措施。然而，注浆法的地层不适应性、注浆帷幕的连续性差、均匀性差、注浆土体与盾构及管片的胶结缺乏柔性和韧性的不利因素是客观存在的，可导致封水性差的风险隐患。对于饱水软土、注浆均匀性差的地层，水底隧道以及盾尾刷更换工期长等条件下的高风险工程，注浆封水仍无百分之百的把握。相较于注浆止水层，冻结法形成的冻土帷幕具有连续性好、均匀性好、封水性好、柔韧性好、强度高等优点。因此，人工冻结法开始广泛运用到盾尾刷更换施工中来。专利CN 205260042U公开了一种盾尾刷更换时环形冻结加固止水结构，是在盾尾刷位置的土体中埋设有环形冻结管，通过环形冻结管的冻结使盾尾刷处的土体形成有环形冻土帷幕加固止水结构。但是，该专利存在如下缺点：

1、工期相对注浆法加固工期长，冻结法需要用制冷设备进行低温冷媒介质的准备，积极冻结一般需要30天，故增加了工期。

2、冻结法加固需要在盾构隧道内放置冻结设备，该冻结设备占用空间大，影响盾尾刷更换的后续施工。

3、冻结设备制冷过程耗电量大，冻结法加固造价高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题而提供的一种盾构机的盾尾刷更换方法。

本发明提供的盾构机的盾尾刷更换方法，其方法如下所述：

步骤一、环形竹筋注浆孔布置及注浆施工：

借助环形注浆孔施工设备在更换盾尾刷的管片外土体的预定位置上埋设1-2根环形竹筋注浆锚杆，该环形竹筋注浆锚杆在更换盾尾刷管片外土体一般为1排布置，封水要求高的情况下可布置2排，注浆材料为普通水泥单液浆结合普通水泥-水玻璃双液浆，浆液配比为普通水泥单液浆W:C＝0.6-0.8:1；普通水泥-水玻璃双液浆W:C＝1:1，C:S＝1:1；注浆压力2-3MPa；开孔按照设计位置，偏差控制在±10cm；当地层软弱较难成孔时，采用套管跟进，通过套管下入环形竹筋注浆锚杆，确保锚杆下到设计深度；环形竹筋注浆锚杆安设完成退钻后，进行孔口密封，并立即进行注浆防止因排砂、排水引起周围土体位移加剧，确保环形竹筋锚杆的锚固力；

步骤二、盾尾刷的更换：

1)、环形竹筋注浆锚杆注浆以后，需对环形注浆帷幕的加固止水效果进行检查，通过开两个探测观察孔或者管片的注浆孔进行检查，确定无水后再进行盾尾刷更换，在拆除管片前，附近管片必须做好内支撑；

2)、在上述的准备工作完毕后，即可进行盾尾刷更换，先正常推进，推进到1m左右，进行圆管的焊接加长千金顶，再进行推进，直到第一道盾尾刷完全露出，停止推进，直接进行整圈更换，更换完毕后，测量定位，加焊盾尾间隙支垫，在用加长臂进行管片拼装，顶推管片滑行，与上一环距离100mm，对孔、穿螺栓、顶推、新老管片对接、螺栓紧固推进，圆管支撑脱出后割除；

3)、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，暴露盾尾刷，清除盾尾刷之间密封槽内的废油脂与砂浆，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，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，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；

4)、量测盾尾四周间隙并记录，制做尾盾上加焊盾尾间隙支撑圆管，圆管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；

步骤三、安装管片：