[发明专利]一种盾构刀具磨损被困的脱困方法

说明书

本发明涉及一种盾构刀具磨损被困的脱困方法，综合考虑开仓点掌子面情况、地质条件、地面施工场地限制及工期要求，决定采取地面降水、旋挖桩挡土并置换加固切口上方及侧面土体，同时配合注浆加固等措施，进行常压开仓检查换刀。通过本方法常压开仓换刀及维修后，按照低扭矩及低转速，慢速掘进，盾构顺利出洞。

技术领域

本发明属于盾构技术领域，涉及一种盾构刀具磨损被困的脱困方法。

背景技术

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建(铺设)隧道之“盾”(指支撑性管片)，它区别于敞开式施工法在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为(狭义)盾构机，将用于岩石地层的称为(狭义)TBM。用盾构法的机械进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。

但是在掘进过程中，由于地下层的硬度无法确定，掘进时遇到刀盘扭矩过大，时常被卡，无法进行有效掘进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种盾构刀具磨损被困的脱困方法，以应对因为刀具磨损盾构被困的情况。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种盾构刀具磨损被困的脱困方法，包括以下步骤：

步骤一，降水井施工，在刀盘切口旁边，沿线路纵向方向设置降水井，并在降水井旁打设水位观测井；观测静水位以检查降水效果，水位降至隧道底以下≮1.0m；

步骤二，素桩加固，为保证刀盘周边土体稳固，在刀盘两侧采用混凝土桩形成挡墙加固，利用旋挖机成孔，采用混凝土浇筑；

步骤三，注浆加固，利用土仓加水系统以及刀盘加水系统、径向注浆孔向土仓内及盾体周边注入优质膨润土，盾尾后管片加注水性聚胺脂，对盾尾区域管片进行环箍注浆以封闭动水通道，保证开仓换刀安全；

步骤四，检查刀盘及换刀，扩挖刀盘的开挖直径，进行刀盘直径方向扩挖，盾构机启动后，操作刀盘旋转一周、停止刀盘转动，扩挖刀盘的直径5mm-10mm/次、再启动刀盘旋转，循环往复，逐步扩挖直至开挖直径和断面成型；按原边滚刀轨迹布置若干把焊接撕裂刀，以代替周边滚刀实施剩余里程的开挖；根据滚刀磨损情况，更换滚刀。

进一步，步骤一中，在纵向离刀盘切口旁1.5m，横向离连续墙1.8m处设置沿线路纵向方向设置两口降水井，深度为20m；纵向离刀盘切口旁3米，横向离连续墙1.8m处位置布置两口钻孔降水井，深度为26m。考虑到刀盘两侧对称布置，因此施工中布置4口降水井满足降水需求。

进一步，步骤二中，所述混凝土桩的桩径为800mm间距1000mm，桩间采用桩径600mm三重旋喷桩加固，刀盘侧上方素桩离刀盘50cm，两侧距刀盘50cm，刀盘两侧桩伸入隧道5m，钻机在就位时进行重新测量、定位，成孔垂直度控制在0.5％以内。

进一步，步骤二中，采用C15水下早强混凝土浇筑，旋挖机施工时采用跳孔钻进，先施工基数孔桩，待初凝后施工偶数孔桩。

进一步，步骤三中，膨润土泥浆粘度控制在30-40pa·s，泥浆注入完成后，加压缓慢转动刀盘使泥浆均匀的与外部土地接触，形成泥膜，对刀盘周围形成保护。为进一步提高刀盘周围以及盾尾止水效果，水性聚胺脂注浆压力控制在0.4Mpa，聚胺脂注入24小时后，通过管片二次注浆孔检查注入。

进一步，步骤三中，注浆方式采用水泥-水玻璃双液浆，水玻璃浓度为35Be’，配合比为，水泥浆∶水玻璃溶液＝1∶1，注浆顺序由拱底向拱顶注浆，全环注浆，注浆恒压控制在0.2Mpa～0.3Mpa，终压控制在0.4Mpa。