[发明专利]一种复杂地质条件下盾构机尾盾变形的洞内修复方法

说明书

一种复杂地质条件下盾构机尾盾变形的洞内修复方法，包括步骤一：工作区止水；步骤二：盾尾开孔，地质条件检测；步骤三：盾尾搭设反力支架；步骤四：盾尾开设天窗并安装闸板，开凿土体，为盾构机复位提供空间；步骤五：矫正尾盾变形，利用千斤顶提供盾构机壳体复位动力；步骤六：切割制作矩形板封堵天窗，避免盾构机壳体修复后其后续盾构掘进施工中，天窗位置结构强度缺陷导致的土体塌方等危险情况发生。该方法可在不便于开设地面竖井且地质条件复杂的情况下，在洞内修复盾构机机体形变，且操作简便，维修速度快，施工成本低廉。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，涉及一种盾构机变形修复方法，尤其是一种复杂地质条件下盾构机尾盾变形的洞内修复方法。

背景技术

本发明研究背景为我公司负责的南宁市轨道交通5号线01标土建3工区江南公园站～周家坡站区间段的施工实践，该江南公园站～周家坡站区间左线起止里程ZDK15+950.331～ZDK16+744.354，长793.559m，短链0.464m；右线起止里程YDK5+950.331～YDK16+744.354，右线长794.023m,线路由江南公园站端头引出后进入半径为R＝700m和半径R＝450m的连续曲线段，然后沿壮锦大道向北敷设，经过半径为R＝800m曲线段后接入周家坡站，线间距13-16m,隧道的最大埋深约20m。其中区间右线YDK16+415.333(左线ZDK16+416.781)设联络通道一处，兼做废水泵房各区间隧道线路设计,采用矿山法施工。

江南公园站～周家坡站区间主要穿越地层为：古近系半成岩地层，岩性为泥岩(粉砂质泥岩)、粉砂岩(泥质粉砂岩)，透镜状炭质泥岩(泥煤)，各层相间分布。隧道局部拱顶有不稳定夹层粉砂岩(泥质粉砂岩)。

区间由江南公园站车站大里程端引出后，线路沿壮锦大道向北行进，区间隧道由西侧绕避壮锦大道铁路跨线桥桥桩，并下穿既有湘桂铁路线，然后线路继续沿壮锦大道向北敷设，随后下穿云桂铁路线箱涵，最后接入周家坡站。沿线控制性因素主要有壮锦大道跨线桥、湘桂铁路线、云桂铁路线箱涵，施工环境复杂。

在施工过程中盾构机在掘进第238环-242环期间，盾构机的盾尾间隙上下和值越来越小，盾尾间隙上下和值不足80mm左右(设计上下间隙和值为130mm)检查发现盾尾凹陷变形，经测量盾尾圆度得出尾盾变形为尾盾12点(20号油缸位置)最大处为下凹63mm。因为盾尾变形过大，盾尾间隙和值较小，导致现场管片拼装困难。成型管片拖出尾盾后，因受到尾盾的挤压，导致管片破损。

若采用应地面竖井法处理，虽有利于查清盾构机形变原因，便于彻底修复，但是考虑到地面计划外开设竖井至盾构机位置，其施工的风险、工期及成本均不可控，故选择洞内施工修复方案。

经对公开专利进行检索，发现与本技术方案最相关的如下专利文献：

一种盾构尾刷修复方法(CN109098721A)公开了一种盾构尾刷修复方法，包括步骤：一、盾构机推进至停机位置：将盾构机向前推进至停机位置；二、停机加固土体；三、拆除管片：对前端管片环进行拆除，并使前端盾尾刷外露；四、新增盾尾刷布设：在盾构机的盾尾内侧布设一道盾尾刷；所布设盾尾刷为新增盾尾刷，新增盾尾刷位于前端盾尾刷前侧，新增盾尾刷位于管片环拆除区域内侧；五、盾尾刷修复：对外露的前端盾尾刷进行修复，获得修复后的前端盾尾刷；新增盾尾刷与修复后的前端盾尾刷之间的空腔为油脂腔。该发明方法步骤简单、设计合理且使用效果好，采用新增盾尾刷与修复盾尾刷相结合的尾刷修复方式，能有效增加盾尾密封的安全性能，并且能避免同时更换两道尾刷的风险。

通过对上述公开专利文献的对比分析，申请人认为，上述对比文件为盾构机洞内修复尾盾的盾尾刷，为外部零件修理，并非整体结构形变的修复，与本发明尾盾壳体形变修复存在较大区别，经分析上述专利不影响本申请的新颖性。

发明内容