高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体及更换方法与流程

本发明涉及盾构施工，特指一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体及更换方法。

背景技术：

1、随着盾构施工技术的不断发展，越江越河隧道工程建设屡见不鲜。盾构盾尾刷起着隧道与外界水土的密封作用，保护着隧道内作业人员及设备的安全。在长距离高水压工况环境下掘进，盾尾刷受长时间压迫、盾尾间隙不佳、地层水土压力高等不良工况环境下，盾尾刷出现弹性性能下降、钢丝刷护板脱落、刷毛板结砂浆等不良现象，掘进过程中会导致漏浆，甚至发生涌水涌砂情况，后果十分严重。

2、盾构机掘进一段距离后需对盾尾刷的安全性进行评估，选择合适的停机地点进行盾尾刷更换。而当盾构在掘进过程中突遇特殊工况不得不停机更换时，需要首先对盾尾后的管片进行加固施工形成加固区，然后才能开始更换盾尾刷。

3、现有技术中对盾尾后的管片通过一次注浆形成的一体化加固区进行加固，对于常规地质的隧道盾构机盾尾施工来说是安全的，但在高水压复杂地质情况下难以承受外界较高的水土压力，加固体可能失效。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体及更换方法，解决现有技术中对盾尾后的管片通过一次注浆形成的一体化加固区进行加固，对于常规地质的隧道盾构机盾尾施工来说是安全的，但在高水压复杂地质情况下难以承受外界较高的水土压力，可能出现失效的问题。

2、实现上述目的的技术方案是：

3、本发明提供了一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法，包括如下步骤：

4、s1.在盾构机掘进施工的过程中需更换盾尾刷时，将所述盾构机停机，并使得所述盾构机的盾尾拖出的第一环管片压在靠近盾尾的一道盾尾刷上；

5、s2.向盾尾处拖出的第一环管片上的注浆孔灌注聚氨酯以形成包裹盾尾的第一聚氨酯保护层；

6、s3.向盾构机的中部外侧灌注聚氨酯以形成包裹盾构机中部的第二聚氨酯保护层。

7、s4.向盾尾处拖出的第二环管片上的注浆孔灌注双液浆以形成与第一聚氨酯保护层相接的第一双液浆保护层；

8、s5.将所述第一环管片的前一环管片拆除，将需要更换的所述盾尾刷露出。

9、本发明高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法的进一步改进在于，还包括如下步骤：

10、在所述第一双液浆保护层施工完毕后，自盾尾处拖出的第一环管片上的注浆孔处向所述第一聚氨酯保护层的外侧灌注双液浆以形成包裹所述第一聚氨酯保护层的第二双液浆保护层。

11、本发明高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法的进一步改进在于，还包括如下步骤：

12、对所述盾构机上靠近刀盘的仓室内进行加压，使所述仓室内的压力高于地层水土压力。

13、本发明高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法的进一步改进在于，还包括如下步骤：

14、在向盾尾处拖出的第二环管片上的注浆孔灌注双液浆时，同时向盾尾处拖出的第三环管片至第n环管片上的注浆孔灌注双液浆，其中n为大于三的正整数，所形成的第一双液浆保护层包裹所述第二环管片至至第n环管片。

15、本发明高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法的进一步改进在于，还包括如下步骤：

16、在管片上开设辅助注浆孔，向所述辅助注浆孔内灌注浆液。

17、本发明高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法的进一步改进在于，还包括如下步骤：

18、在所述注浆孔之间开设检查孔，检查所述检查孔内是否发生渗水。

19、本发明还提供一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，包括：

20、位于所述第一环管片外侧包裹住盾尾处的第一聚氨酯保护层；

21、位于所述第二环管片外侧、与所述第一聚氨酯保护层相接的第一双液浆保护层。

22、本发明还提供一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，还包括：位于所述第一环管片前侧包裹住盾构机外侧的第二聚氨酯保护层。

23、本发明还提供一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，还包括：包裹住所述第一聚氨酯保护层的第二双液浆保护层。

24、本发明还提供一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，所述第一双液浆保护层位于所述第二环管片到第n环管片外侧，n为大于三的正整数。

25、本发明的有益效果是：通过多孔多步骤的灌注形成保护层，仓内置换为高浓度泥浆，在刀盘前掌子面形成泥膜，稳定开挖面；可在盾尾尾端环向周边形成刚柔止水保护层，贴近盾体及尾刷处聚氨酯柔性保护层可防止盾体包裹、又可避免损坏盾尾刷，聚氨酯外侧双液浆环箍，强度高、止水性好可承受外界较高的水土压力，确保盾尾刷更换安全，保证了盾尾处作业的安全，降低了高水压长时间停机期内盾尾涌水涌泥砂等风险；能够有效防止双液浆加固区在加固时对盾尾造成不利影响，同时起到防止仓内泥浆及盾尾后方来水影响盾尾刷更换；施工操作方便、施工速度快、对隧道影响小、经济成本控制好，可广泛用于类似高水压复杂地质盾尾刷更换等施工中。

技术特征：

1.一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法，其特征在于，还包括如下步骤：

3.如权利要求1所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法，其特征在于，还包括如下步骤：

4.如权利要求1所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法，其特征在于，还包括如下步骤：

5.如权利要求1所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法，其特征在于，还包括如下步骤：

6.如权利要求1所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换方法，其特征在于，还包括如下步骤：

7.一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，其特征在于，还包括：位于所述第一环管片前侧包裹住盾构机外侧的第二聚氨酯保护层。

9.如权利要求7所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，其特征在于，还包括：包裹住所述第一聚氨酯保护层的第二双液浆保护层。

10.如权利要求7所述的高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体，其特征在于，所述第一双液浆保护层位于所述第二环管片到第n环管片外侧，n为大于三的正整数。

技术总结
本发明涉及一种高水压复杂地质盾构盾尾刷更换加固体及更换方法，包括如下步骤：S1.在盾构机掘进施工的过程中需更换盾尾刷时，将盾构机停机，并使得盾构机的盾尾拖出的第一环管片压在靠近盾尾的一道盾尾刷上；S2.向盾尾处拖出的第一环管片上的注浆孔灌注聚氨酯以形成包裹盾尾的第一聚氨酯保护层；S3.向盾构机的中部外侧灌注聚氨酯以形成包裹盾构机中部的第二聚氨酯保护层；S4.向盾尾处拖出的第二环管片上的注浆孔灌注双液浆以形成与止水层相接的第一双液浆保护层；S5.将第一环管片的前一环管片拆除，将需要更换的盾尾刷露出，可在盾尾尾端环向周边形成刚柔止水保护层，能够起到防止仓内泥浆及盾尾后方来水影响盾尾刷更换。

技术研发人员：陈时光,李海,余晓双,党军锋,吕韶超,岳承欢,孙尚卿,冯研超,李滋禾,王军
受保护的技术使用者：中建八局轨道交通建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31