TBM密封更换围岩加固方案设计

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1、TBM主密封更换围岩超前加固方案一、总则1.1主密封更换的围岩条件(1)I、II类围岩；(2)釆用树脂锚杆加固的III类围岩；(3)符合加固条件的IV类围岩，要求围岩与洞轴线的夹角大于30°,无泥岩、页岩或其它风化破坏严重围岩夹层；1.2施工安排TBM采用边掘进边探的施工措施。探测手段主要采用超前钻孔、岩层倾角走向分析和岩性分析，只要保证在伸缩外盾和刀盘前方3m范围有约8m洞长的相对完整围岩即可。1.2.1I、II类围岩(1)直接按设备厂家要求在刀盘顶部和底部安装垫板；(2)在顶部和两侧安装锚固剂锚杆，锚杆斜向外布置并与刀盘可

2、靠焊接；(3)松开刀盘螺栓退回前护盾进行密封更换，密封更换期间，应在主轴承和刀盘之间搭设布棚，确保工作环境具备防污染要求。1.2.2III类围岩(1)首先用树脂锚杆加固不稳定围岩；(2)随后施工同I、II类围岩。1.2.3IV类围岩(1)从刀盘刀座、边刀和铲刀处钻孔布设塑料花管或玻璃钢花管，钻孔深度3m,随后采取化学灌浆对刀盘侧顶240。、底板60°和刀盘正面腰线以上范围进行固结;化学灌浆采用为瑞米填充II号。(2)从支撑护盾或指形护盾向刀盘前方进行超前钻孔，布孔间距为1500mm〜2000mm,施作范围为顶拱180°,采用直

3、径为50mm〜64mm〜76mm钢花管；超前加固范围为从支撑护盾到刀盘前方5〜10叽(3)灌浆材料优先考虑采用瑞米加

4、古II号，也可以采用水泥或水泥水玻璃灌浆。二、IV类围岩加固方案详述2.1灌浆塞化学灌浆采用瑞米填充II号对刀盘前方3m岩体进行填充加固，瑞米填充II凝固速度快,发泡比例可控，在刀盘前方形成灌浆塞。瑞米填充II材料性能指标见表表1瑞米填充II号性能指标基本成份A料B料外观淡黄色液体深褐色液体粘度(20°C)200〜300MPa•s150〜250MPa・s20°C时的密度(g/cm)1.10〜1.201.22〜1

5、.25混合比例(体积比)1：1开始反应30s~40s根据具体情况调整结朿反应60s〜100s聚合产品(20°C时的反应数据)膨胀倍数25倍最高反应温度<95°C氧指数>3510%变形时的抗压强度(kPa)>1030%变形时的抗圧强度(kPa)>1070%变形时的抗压强度(kPa)>30阻燃抗静电特性符合MT113-1995标准灌浆孔采用手风钻从刀盘后部钻设，孔径42mm,全断面布设4孔，浆液扩散半径取3.0m。为了便于TBM刀盘掘进己加固岩体，灌浆管均采用玻璃钢管。灌浆塞钻孔布置见图1和图2：图1岩塞灌浆孔布置图HIM-0Hr

6、■•rF^・s-・.；.*•一■■■■■■二■■■・-”:-!!:«"■=_s・pp=图2加固灌浆剖面图2.2超前加固化学灌浆釆用瑞米加固I号对灌浆塞前方岩体进行加固。瑞米加固I号聚合物抗压、抗拉强度高，可有效加同岩体。瑞米加同I号材料性能指标见表2：表2瑞米加固I号性能指标基本成份A料B料外观淡黄色液体深褐色液体粘度(mPa・s,20°C)200〜300150〜25020°C时的密度(g/cm3)1.10〜1.151.22〜1.25混合比例（体积比）11开始反应（min）50s〜150s（根据实际情况调整）结束反应（min）

7、240s〜300s（根据实际情况调整）聚合产品（20°C时的反应数据）膨胀倍数，倍$1.0最高反应温度，°CW90抗压强度,MPa360抗拉强度，MPsM20抗剪强度，MPa220粘结强度，MPa>3.0阻燃特性满足MT113-1995标准超前加固化学灌浆从支撑护盾或指形护盾向刀盘前方进行超前钻孔，孔间距为500mm,孔径64mm,灌浆范围为顶拱180°。为了便于TBM刀盘掘进已加固岩体,灌浆管均采用玻璃钢管。灌浆塞钻孔布置见图2〜图4。超前加固灌浆材料可采用水泥单液浆或水泥、水玻璃双液浆。图3断面1-1浆液扩散范围图图3断面

8、2-2浆液扩散范围图2.3化学灌浆机械化学灌浆的注浆设备采用3ZBQS-16/20双组料泵和ZBYSB-120/7-7.5高压注浆机,该设备工艺简单，操作的清洗方便，搬运也很方便，适用于多人分别操作，有利于加快工程进度。化灌前要冲洗清理制浆与灌浆设备，化灌后要及时清洗避免腐蚀设备。2.4化学灌浆试验化灌前，先进行化学灌浆的一系列试验，包括配合比试验、现场化灌试验、化灌材料的物理力学试验、毒性试验及废浆回收试验等。2.4.1配合比试验按化灌材料生产厂家推荐的配合比（口色和黑色料的配合比为：1：1）进行试验，测定各种材料配合比浆液

9、的有关技术参数和性能，选择满足设计图纸要求的化灌浆液配合比，试验成果报送监理审批。2.4.2现场化灌试验选择比较有典型的地段进行现场化灌试验。试验的布孔方式、孔深、灌浆压力均应报送监理审批。试验过程屮应详细记录现场化灌试验的各项参数。试验完成后，按监理指示布设检查孔对灌浆效果