盾构掘进中盾尾密封刷更换关键施工技术.pdf

中国建筑2013年技术交流会论文集 盾构掘进中盾尾密封刷更换施工技术 郝本峰 邓美龙 石红兵 （中建交通建设集团有限公司，北京，100142） 摘要： 结合沈阳地铁二号线新乐遗址站～北陵公园站区间盾构机盾尾密封刷损坏更换的实际情况，系统全面介绍了 一种盾构掘进中盾尾密封刷更换施工技术，盾尾密封刷更换后，止水、止浆效果良好，满足盾构掘进施工要求，为 类似工程提供了参考和借鉴。 关键词： 盾构机，掘进，盾尾密封刷，更换，施工技术 1 前言 盾构法施工以其质量好、施工安全、掘进快速、对环境影响小等优点，迅速在地铁隧道施工中 得到广泛应用。但是，盾构机在经过长距离连续推进或由于手涂油脂涂抹质量、首次油脂填充量、 同步注浆压力控制、同步油脂注入控制及盾尾间隙等质量控制不到位或操作不当因素，可能导致盾 构两道盾尾刷间腔体内进入壁后注浆浆液，固化后引起盾尾刷的异常磨损，从而导致盾尾密封失效。 为了保证盾构推进工作的顺利进行与安全，就必须对受损的尾刷进行更换施工。 在沈阳地铁二号线新乐遗址站～北陵公园站区间左线施工过程中，盾构机因盾尾刷受损而发生 渗漏，严重影响盾构掘进施工。但是，由于盾尾刷始终位于管片背后，而且水文地质条件复杂，在 隧道内更换盾尾刷困难。工程技术人员对盾尾密封刷更换工作要进行认真研究，深入分析其特点， 研发了一种在各种类型盾构机上通用的、费用低、风险低的盾构掘进中盾尾密封刷更换施工技术， 为类似工程提供了参考和借鉴。 2 工程概况 沈阳地铁二号线新乐遗址站～北陵公园站区间左线长度为 1028.985m，右线长度为 1055.7m，施 工采用 2 台日本三菱 6140mm 土压平衡盾构机施工，左线在掘进至 465 环时由于尾刷异常磨损，盾尾 处漏水、漏浆严重，同步注浆浆液损失量达到一半（约 1-1.5m3） ，出现盾尾大量涌水现象，并在加 大盾尾油注入量(1-2 环/桶，正常使用量为 4-6 环/桶)时状况无改观，据以上现象判断盾尾密封刷 已损坏至必须更换的地步。如图 2-1 图 2-2 所示。 图 2-1 盾尾漏浆 图 2-2 盾尾涌水 3 施工方案的确定 盾构掘进中盾尾密封刷更换施工技术，一是解决由于盾尾密封刷损坏而发生盾尾漏水、露浆问 题；二是在过河、过江前，对盾尾密封刷进行检修，预防盾构过江、过河过程中发生盾尾漏水、露 浆事故。 随着国内长隧道、过江隧道、过河隧道数量的不断增多，国内各施工单位也根据盾构机的类型、 品牌、管片类型、地质条件在盾构掘进中对盾尾密封刷更换施工技术进行了尝试，成功的案例也不 少，更换盾尾密封刷的方法大致分为两种： 731 中国建筑2013年技术交流会论文集 一种是盾构拼装机行程范围大，充分利用管片拼装机，在盾构管片推到前 2 道盾尾密封刷处， 利用管片拼装机拆除管片，进行密封刷更换。这种方法由于将管片拆除，盾尾只有一道密封刷，一 旦盾尾止水失效，不能及时进行封堵，风险性很大。另外，该方法由于拆除了管片，盾尾密封刷更 换过程中，盾构机易发生后退现象，如果加上临时支撑，临时支撑断面小，容易损坏管片。 另一种是盾构机拼装机行程小，采用延长推进千斤顶行程的方法向前推进，露出前 2 道密封刷， 然后进行更换。这种方法由于增加了临时支撑，临时支撑断面小，也容易损坏管片；盾尾密封刷更 换过程中，盾构机也易发生后退现象；盾尾止水一旦失效，也不能及时进行封堵，风险性也很大。 经检索分析，工程技术人员对盾尾密封刷更换工作进行了认真研究，紧密结合日系盾构机拼装 机行程小的特点，研发了一种在各种类型盾构机上通用的、费用低、风险低的盾构掘进中盾尾密封 刷更换施工技术，其原理如图 3 所示。