[发明专利]一种仓内孤石的处理方法

说明书

本发明公开了一种仓内孤石的处理方法，对于硬度较高，体积较大的孤石，孤石周边土体无法提供足够握裹力时，导致盾构不能直接掘进通过，应立即停止推进并锁定千斤顶，防止盾构后退；根据仓内孤石分布情况，采用液压割锯、岩石分裂机进行孤石处理，再利用倒链通过孤石捆绑后，人工打捞出仓；通过控制措施进一步实现了盾构施工的安全顺利进行。

技术领域

本发明涉及一种盾构掘进方法，具体涉及一种仓内孤石的处理方法。

背景技术

通常孤石存在于自稳能力不好的残积层，但有时候也会出现由于预先处理基岩不彻底产生人为孤石。盾构施工过程中，这种无法顺利进入开挖仓，利用盾构机自带的破碎机处理的孤石，对盾构施工影响甚大，轻则导致刀具磨损，刀盘堵塞，盾构负载加大；重则刀盘刀座变形、刀盘受力不均匀导致主轴承受损或主轴承密封被破坏，更有甚者被刀盘推向隧道侧面的大漂石会导致盾构转向，偏离隧道轴线等。可见孤石的存在危害非常大。孤石的存在对盾构施工影响极大，容易导致地面沉降和设备损坏，从而影响工期。

发明内容

本发明针对仓内孤石处理提供技术方案，为防止盾构掘进时，孤石和周围地层的握裹力无法满足滚刀破岩所需的推力影响盾构掘进，提供一种仓内孤石的处理方法。

一种仓内孤石的处理方法，对于硬度较高，体积较大的孤石，孤石周边土体无法提供足够握裹力时，导致盾构不能直接掘进通过，应立即停止推进并锁定千斤顶，防止盾构后退；

(1)若在加固区内根据开挖面土体自稳情况，开挖面加固效果好自稳能力强的情况，无渗水，人员进入仓内进行常压作业；

(2)若在加固区内，开挖面存在渗水，则进行加固区降水，将地下水位将至开挖面以下，对开挖面进行降水固结加固，开挖面稳定后，然后组织作业人员进入土仓内进行作业；

(3)若在回填区或海域抛石区开挖面自稳能力较差时，进行带压进仓，采用带压进仓的方式进仓孤石处理及打捞作业。

进一步地，根据仓内孤石分布情况，采用液压割锯、岩石分裂机进行孤石处理，再利用倒链通过孤石捆绑后，人工打捞出仓。

进一步地，孤石处理的预防措施为：

（1）严控始发端头加固质量，保证仓内作业时开面稳定；盾构始发前按照设计要求对始发端头进行土体加固，根据地质勘察资料，针对孤石分布情况进行孤石固结注浆加固，确保孤石周边土体提供破岩握裹力；

（2）盾构始发前，按照设计检测要求，严格对加固土体强度、抗渗性进行检测，检测不合格情况下，及时采取补充加固措施，以满足设计要求；

（3）盾构进行针对性设计，根据本工程孤石的特点，加强刀盘结构耐磨性能及整体刚度，配置高强度破岩重型滚刀，满足孤石掘进破岩需要；滚刀配置旋转检测及磨损检测装置，及时监测刀具磨损情况；盾构机具备直接掘进破岩能力，盾构机刀盘设计为常压刀盘，可实现作业人员仓外换刀，提高了换刀作业效率，避免了仓内换刀作业风险；

（4）掘进参数控制措施：详细了解前方孤石分布情况，分析孤石分布于盾构刀盘、刀具的位置关系；进入孤石区后调节掘进参数，减慢掘进速度和低速转动刀盘，使刀具充分碾磨孤石，避免因冲击力过大而损坏刀具。

进一步地，根据刀盘结构形式，孤石在仓内分布情况主要有以下几种情况：

(1)孤石在刀具挤压切削作用下破碎为碎块，刀盘限径板在350mm，石块存在卡在泄渣槽内的可能，大于350mm直径的孤石无法通过泄渣槽格栅；

对于卡在刀盘泄渣槽内孤石，将卡有孤石的泄渣槽通过转动刀盘，将该泄渣槽位置调整水平(钟表3、9点位置)，在卡有孤石位置搭设临时作业平台，可采用液压割锯进行切割，切割后的石块可通过泄渣槽，利用倒链人工打捞出仓；