一種盾構(gòu)保壓換刀方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地鐵隧道盾構(gòu)施工技術(shù)，具體涉及一種盾構(gòu)保壓換刀方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市地下鐵道的建設(shè)中，盾構(gòu)施工法以其良好的防滲漏水性、施工安全快速、對(duì)周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為地鐵施工的主要方法之一，且在許多場(chǎng)合已成為首選方法。特別是在地層條件差、地質(zhì)及環(huán)境狀況復(fù)雜、地下水位高等情況下盾構(gòu)法更具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)異性。
[0003]當(dāng)隧道主要在礫石層及中風(fēng)化板巖中掘進(jìn)時(shí)，所超越的地層石英含量及土層硬度較高，盾構(gòu)刀具磨損厲害，所以在隧道掘進(jìn)當(dāng)中要考慮跟換刀具。
[0004]盾構(gòu)機(jī)的換刀模式有直接開倉換刀模式、降水加固換刀模式、地表注漿加固換刀模式、圍護(hù)樁加固換刀模式和氣壓加固換刀模式。直接開倉換刀模式要求地層穩(wěn)定性好，因此該方法不適用于復(fù)雜地層。降水加固換刀模式簡(jiǎn)單，但存在地層不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。由于礫石層及中風(fēng)化板巖自穩(wěn)定性較低，一旦時(shí)間過長(zhǎng)，地層失穩(wěn)就面臨坍塌的危險(xiǎn)。因此，單采用降水加固換刀對(duì)于復(fù)雜地層是不可行的。地表注漿加固換刀模式一定程度上可以加固地層，加固效果較降水加固好，但需要在地表占道操作，因此受地表?xiàng)l件的限制。另一方面，地層注漿效果不佳，加固之后地表仍可能出現(xiàn)坍塌，此法不能保證更換刀具的安全及地表要求。圍護(hù)樁加固換刀模式能保證換刀的安全穩(wěn)定，但存在樁的里程難確定、成本高、施工周期長(zhǎng)、地表?xiàng)l件限制等缺點(diǎn)，并且未能體系盾構(gòu)對(duì)環(huán)境影響小的先進(jìn)性。氣壓加固換刀模式不占地表、而且費(fèi)用較低、效率較高。但現(xiàn)有氣壓加固換刀方法在地質(zhì)條件差的情況下，建壓和保壓容易失敗。換句話說，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，如何保證安全、快速地更換刀具是盾構(gòu)施工的難點(diǎn)。
[0005]因此，如何采用行之有效的換刀技術(shù)來保證安全、快速、經(jīng)濟(jì)、又不造成地面干擾地進(jìn)行刀具更換成為了復(fù)雜地層盾構(gòu)施工的一個(gè)迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種盾構(gòu)保壓換刀方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在復(fù)雜地層盾構(gòu)施工中進(jìn)行安全、快速、經(jīng)濟(jì)、又不造成地面干擾地進(jìn)行換刀。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種盾構(gòu)保壓換刀方法，其中盾構(gòu)機(jī)設(shè)有人行閘，由主艙和預(yù)備艙組成，兩艙被壓力門分隔開，該人行閘能實(shí)現(xiàn)局部氣壓條件下?lián)Q刀施工。在盾構(gòu)保壓換刀期間，人行閘是人員、工具和材料出入土倉的轉(zhuǎn)換通道。該盾構(gòu)保壓換刀方法包括步驟如下:
[0008](1)、準(zhǔn)備換刀工具、材料并檢查壓氣時(shí)要用的相關(guān)設(shè)備；
[0009](2)、排出土倉內(nèi)的渣土，當(dāng)土壓降至0.5bar以下時(shí)，向土倉加入壓縮氣體，同時(shí)向土倉內(nèi)加入膨潤(rùn)土，轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，繼續(xù)出渣；
[0010](3)、一段時(shí)間后停止加入膨潤(rùn)土，當(dāng)螺旋機(jī)后閘門有較連續(xù)且較大壓力的氣體噴出即停止出土，然后等待一段時(shí)間看土倉內(nèi)的氣壓是否能夠保持穩(wěn)定(即氣壓上下浮動(dòng)不能超過0.lbar)；
[0011](4)、土倉內(nèi)氣壓穩(wěn)定后，換刀人員進(jìn)入所述人行閘，相關(guān)材料工具也要運(yùn)進(jìn)去。準(zhǔn)備好后，向人閘內(nèi)加壓；
[0012](5)、當(dāng)所述人行閘的氣壓與土倉的氣壓基本一致時(shí)，打開平衡閥，換刀人員打開土倉門進(jìn)入土倉開始換刀作業(yè)。
[0013]優(yōu)選地，向所述人行閘內(nèi)加壓的程序按照有關(guān)帶壓作業(yè)規(guī)范的要求進(jìn)行。
[0014]優(yōu)選地，所述人行閘按CEN標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并設(shè)有氣壓自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:能夠保證在復(fù)雜地層中進(jìn)行安全、快速、經(jīng)濟(jì)、又不造成地面干擾的換刀操作。
【附圖說明】
[0016]圖1示出了本發(fā)明的保壓換刀流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)例。
[0018]在本實(shí)例中，當(dāng)隧道主要在礫石層及中風(fēng)化板巖中掘進(jìn)時(shí)，所超越的地層石英含量及土層硬度較高，盾構(gòu)刀具磨損厲害，所以在隧道掘進(jìn)當(dāng)中要更換刀具。由于該地層含水量及滲透率較高，開倉換刀時(shí)要采取保壓措施。
[0019]盾構(gòu)機(jī)設(shè)有人行閘，由主艙和預(yù)備艙組成，兩艙被壓力門分隔開，該人行閘能實(shí)現(xiàn)局部氣壓條件下?lián)Q刀施工。在盾構(gòu)保壓換刀期間，人行閘是人員、工具和材料出入土倉的轉(zhuǎn)換通道。在人員、工具和材料進(jìn)入土倉時(shí)，能夠保持土倉中的氣壓。
[0020]如圖1所示，一種在復(fù)雜地層掘進(jìn)時(shí)的盾構(gòu)保壓換刀方法，主要操作步驟如下:
[0021]第一步，準(zhǔn)備換刀工具、材料并檢查壓氣時(shí)要用的相關(guān)設(shè)備
[0022]常用的換刀工具包括:刀具磨損量具、手拉葫蘆、液壓千斤頂、螺桿千斤頂、分離式千斤頂、撬棒、扳手(開倉門及拆、裝刀具時(shí)用)、氣動(dòng)打磨機(jī)、鐵錘；
[0023]準(zhǔn)備的材料包括:刀具及其配件(拉緊塊、U型塊、螺絲等)、吊耳；
[0024]要檢查的設(shè)備包括:空壓機(jī)(包括備用空壓機(jī))、管路(水管、氣管)及接口、照明設(shè)施、人閘及土倉的壓力表、人閘與指揮室的通訊。
[0025]第二步，土倉加壓
[0026]排出土倉內(nèi)的渣土，當(dāng)土壓降至較低時(shí)(0.5bar以下)，向土倉加入壓縮氣體，同時(shí)向土倉內(nèi)加入膨潤(rùn)土，轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，繼續(xù)出渣。一段時(shí)間后停止加入膨潤(rùn)土，當(dāng)螺旋機(jī)后閘門有較連續(xù)且較大壓力的氣體噴出即可停止出土，然后等待半個(gè)小時(shí)左右看土倉內(nèi)的氣壓是否能夠保持穩(wěn)定，即氣壓上下浮動(dòng)不能超過0.lbar。
[0027]如果土倉內(nèi)的氣壓，無法上升到預(yù)定值，且空壓機(jī)排壓較低，或者氣壓上下浮動(dòng)過大都說明土倉漏氣。檢查地面、鉸接、盾尾是否漏氣。
[0028]第三步，人行閘加壓
[0029]土倉內(nèi)氣壓穩(wěn)定后，換刀人員進(jìn)入人行閘，相關(guān)材料工具也要運(yùn)進(jìn)去。準(zhǔn)備好后，向人行閘內(nèi)加壓，加壓程序要按照有關(guān)帶壓作業(yè)規(guī)范的要求。
[0030]第四步，當(dāng)人行閘的氣壓與土倉的氣壓基本一致時(shí)，打開平衡閥，換刀人員打開土倉門進(jìn)入土倉開始換刀作業(yè)。
[0031]人行閘按CEN標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并設(shè)有氣壓自動(dòng)控制系統(tǒng)。壓縮空氣調(diào)節(jié)裝置安裝在盾構(gòu)機(jī)中體上，兩路供氣。
[0032]若換刀時(shí)刀具不慎掉入土倉內(nèi)，而土倉內(nèi)泥渣較多很難定位刀具及打撈時(shí)，則換刀人員進(jìn)倉作業(yè)時(shí)帶上鐵鍬和編織袋，將土倉內(nèi)的渣土裝袋即可。
[0033]若作業(yè)過程中，發(fā)生氣管爆裂、空壓機(jī)故障等問題時(shí)，首先要冷靜，想辦法穩(wěn)住氣壓，同時(shí)盡快通知作業(yè)人員進(jìn)入人閘以便及早減壓出來。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盾構(gòu)保壓換刀方法，其中盾構(gòu)機(jī)設(shè)有人行閘，由主艙和預(yù)備艙組成，兩艙被壓力門分隔開，在盾構(gòu)保壓換刀期間，該人行閘是人員、工具和材料出入土倉的轉(zhuǎn)換通道，其特征在于:包括如下步驟: 1)準(zhǔn)備換刀工具、材料并檢查壓氣時(shí)要用的相關(guān)設(shè)備； 2)排出土倉內(nèi)的密土，當(dāng)土壓降至0.5bar以下時(shí)，向土倉加入壓縮氣體，同時(shí)向土倉內(nèi)加入膨潤(rùn)土，轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，繼續(xù)出渣；一段時(shí)間后停止加入膨潤(rùn)土 ；當(dāng)螺旋機(jī)后閘門有較連續(xù)且較大壓力的氣體噴出即停止出土，然后等待半個(gè)小時(shí)左右看土倉內(nèi)的氣壓是否能夠保持穩(wěn)定; 3)土倉內(nèi)氣壓穩(wěn)定后，換刀人員進(jìn)入所述人行閘，相關(guān)材料工具也要運(yùn)進(jìn)去，準(zhǔn)備好后，向所述人行閘內(nèi)加壓； 4)當(dāng)所述人行閘的氣壓與土倉的氣壓基本一致時(shí)，打開平衡閥，換刀人員打開土倉門進(jìn)入土倉開始換刀作業(yè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)保壓換刀方法，其特征在于:向所述人行閘內(nèi)加壓的程序按照有關(guān)帶壓作業(yè)規(guī)范的要求進(jìn)行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)保壓換刀方法，其特征在于:所述人行閘按CEN標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并設(shè)有氣壓自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及地鐵隧道盾構(gòu)施工技術(shù)，具體涉及一種盾構(gòu)保壓換刀方法，包括步驟：準(zhǔn)備換刀工具、材料并檢查壓氣時(shí)要用的相關(guān)設(shè)備；排出土倉內(nèi)的渣土，當(dāng)土壓降至0.5bar以下時(shí)，向土倉加入壓縮氣體，同時(shí)向土倉內(nèi)加入膨潤(rùn)土，轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，繼續(xù)出渣；一段時(shí)間后停止加入膨潤(rùn)土，當(dāng)螺旋機(jī)后閘門有較連續(xù)且較大壓力的氣體噴出即停止出土，然后等待一段時(shí)間看土倉內(nèi)的氣壓是否能夠保持穩(wěn)定；土倉內(nèi)氣壓穩(wěn)定后，換刀人員進(jìn)入人閘，相關(guān)材料工具也要運(yùn)進(jìn)去。準(zhǔn)備好后，向人閘內(nèi)加壓；當(dāng)人行閘的氣壓與土倉的氣壓基本一致時(shí)，打開平衡閥，換刀人員打開土倉門進(jìn)入土倉開始換刀作業(yè)。本發(fā)明能夠保證在復(fù)雜地層中進(jìn)行安全、快速、經(jīng)濟(jì)、又不造成地面干擾的換刀操作。
【IPC分類】E21D9/08
【公開號(hào)】CN105317441
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410307527
【發(fā)明人】傅珺, 趙余夫, 鮑廉梵
【申請(qǐng)人】宏潤(rùn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年6月30日