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《泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因分析及预防措施论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因分析及预防措施论文.freelm),实际在管片拼装过程中将出现两腰的管环之间的外缘纵缝开口度d6mm,上下部纵缝d6mm。在盾构机掘进一环至1.4m左右时,尾刷末端正好到达上一环管片,此时尾刷就正处在该环管片上,由于注浆压力和泥水压力都较大,而纵缝开口度d6mm,纵缝处的油脂无法承受浆液和泥水的压力,就形成一个渗漏通道,造成盾尾渗漏。盾尾与椭圆管片的关系如图1a所示。⑵管片错台：由于管片拼装操作不熟练,造成管片错台严重,特别是在纵缝错台产生后,使得盾尾刷无法紧密包裹整环管片,很易形成渗水通道,虽然盾构推进时盾尾仓内有盾尾油脂填充纵缝,但在较高的注浆压力和泥水压力
2、等作用下,极有可能将油脂冲脱而击穿盾尾刷,造成管片渗漏。盾尾与纵缝错台的管片关系如图1b所示。⑶管片碎裂：在轴心线未产生较大偏差的状态下,组装工艺不合理或野蛮施工,K块管片安装时没有足够的空间,采用盾构千斤顶强行顶进,造成相邻管片外壁处(尤其螺栓孔、角根部)在千斤顶高压状态下顶裂或破碎,而带进盾尾舱,损坏盾尾刷,形成渗水通道而造成漏浆。⑷防治措施①加强拼装施工培训,提高拼装人员的技术水平,要求管片不拼成椭圆形,且一环管片安装后必须使用整圆器进行整圆,以减少椭圆和纵缝、环缝错台的现象。②在每次管片安装前,应清除盾体内的渣土,避免安装管片时难以对位,造成错台现象。③封顶K块拼装前,必须调整好
3、开口尺寸,使封顶块能顺利插入到位。④管片构造可减小管环纵缝沿止水条外缘的构造缝宽度和高度(原设计分别为33.2mm和6mm),建议高度20mm,以减少渗漏水力通道。2.2背填注浆盾构机在掘进过程中,由于操作人员技术不熟练或双液浆配比不合理,使浆液凝固时间过短,造成浆液不能充分填充管片后空隙,而是堆积在注浆口附近,造成注浆通道受限制,后续浆液压力(一般控制在切口压力+(0.6~1.0)kg)必然剧增,当浆液压力高于盾尾刷和油脂的抗压力时,就会击穿盾尾刷和油脂衬背而造成窜浆。因此在施工中必须严格控制双液浆的配比,经常进行试验和现场抽检,确保其凝固时间为12～14s,另在注浆压力剧增时应立即停
4、止注浆,查明原因或者更换孔位后再进行注浆。2.3泥水压力过大由于在环流系统操作时开挖面的泥水压力设定值过高,或切削下来的岩块堵塞排泥管道口或泥水舱,都有可能导致泥水舱内泥水压力过高,超过盾尾刷的抗压能力,瞬间击穿盾尾刷而造成漏浆。在泥水加压式盾构工法中,切口水压设定通常应与作用在开挖面上的土压保持平衡,水压与开挖面上含水土体垂直作用的重力和土的内摩擦角有关。设P0为土压(含水压),即自然状态下盾构机头部2/3高度处的压力,则切口水压=P0+(0.01~0.02)MPa。动工前应在隧道线路上的多个地点进行土质和地下水调查,决定每个地点的设定切口水压。在管道发生堵塞时,若开挖面水压高于上限值
5、则应立即暂停掘进,通过旁路调节使压力从逸流阀卸掉,开挖面水压恢复正常后逸流阀自动关闭,再把泥水送进土仓进行逆洗清通管路,或通过检查判断具体堵塞位置后人工清除岩块。2.4盾尾油脂量和压力不足在盾构掘进过程中,盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比,速度过快则注入盾尾的密封油脂在单位时间内不能满足其消耗量,若不及时调整油脂泵注脂率,则盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不能及时密封盾尾,势必造成尾刷的密封效果减弱,形成盾尾渗漏。在地铁三号线盾构施工中,我们有针对性地采取了以下措施:①采用法国产的优质盾尾油脂,可耐负压5kg/cm2;②采用正确方法补充油脂,并合理保养维护,按理论计算正常补油
6、脂单孔约为36s,每隔5R补充一次。但考虑到管片外壁质量,管片姿态和组装质量等问题,一般在2R~3R要补充一次,但发生漏浆后必须进行漏浆处局部打油脂,如背填浆液漏浆,则最好进行局部清洗;③当发生严重渗漏或窜浆现象时,采用盾尾全舱处理法,以确保油脂舱内有足够的量和压力,并清除盾尾舱内的杂物。具体做法是从内圈开始,也就是千斤顶推至1505mm处,从上往下在内圈单孔打油脂,把相邻孔逆止阀打开至干净油脂溢出后停机,再从溢出孔处继续打油后把相邻孔打开,依次环向进行一周,再将千斤顶推至1877mm处,在外圈进行上述操作。2.5盾尾密封损坏其原因如下:①盾尾刷密封装置受偏心管片过度挤压后产生塑性变形而
7、失去弹性,密封性能下降,在压力作用下导致浆液渗漏;②泥水盾构停止掘进时,土舱内有泥水的压力作用,管片组装时很易导致盾尾后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形,密封性能下降而造成渗漏。防治措施包括:①严格控制盾构推进的纠偏量,尽量使管片四周的盾尾间隙均匀一致,减轻管片对盾尾刷的挤压程度;②控制盾构姿态,严格控制管片组装时的千斤顶伸缩量,避免盾构产生后退;③在条件允许的情况下,可更换第3道即最里面一道盾尾
