[发明专利]富水地层隧道施工的盾构机更换两道盾尾刷环的方法

说明书

本发明公开了一种富水地层隧道施工的盾构机更换两道盾尾刷环的方法，包括以下步骤：1）对用于支撑隧道的管片进行止水处理，2）降低风井范围内的地下水位，3）盾构机向前掘进露出盾构机尾部需要更换的两道盾尾刷环，4）拆除旧盾尾刷环并更换新的盾尾刷环。本发明填补了富水软弱地层中更换两道盾尾刷的施工技术空白，具有良好的经济效益和社会效益。突破了现有技术只能更换盾构机尾部一道盾尾刷的局限，能同时更换两道盾尾刷，提高了隧道掘进的施工效率，并提供了安全保障，解决了较长距离的盾构掘进施工盾尾安全的技术难题。还解决了隧道出入风井口的防水问题，并保证了更换盾尾刷作业环境的安全性，更快更好完成更换盾尾刷的施工作业。

技术领域

本发明涉及一种用于地下富水地层隧道施工的盾构机尾部密封装置的更换方法，特别涉及一种更换盾构机尾部盾尾刷环的方法，属于地下建筑施工技术领域。

背景技术

随着盾构机及其施工技术的不断发展和完善，盾构施工工法也已成为当今城市隧道和地铁工程中不可缺少的一种施工方法。但是在大城市修建隧道时，面临着城市的复杂性、地下建筑物和管线的多样性和地层的不稳定性等造成的困难，当隧道内的盾构机穿越前述的复杂地况时，需要较长和小曲率半径的线路，对盾构机尾部的盾尾刷密封效果是极大的考验。如图2和图3所示，盾构机尾部盾壳101内间隔固定了三道环形的盾尾刷环20，每一道盾尾刷环20由多块盾尾刷块201拼接而成。盾构机10掘进时，三道盾尾刷环20用于密封伸进盾构机尾部盾壳101内、且由多片管片301构成的环体30外周与盾构机尾部盾壳101内壁之间的空隙，以防止地层中水和泥沙进入盾构机10内。盾构机10在地下掘进泥沙混杂的恶劣的工况条件下，其在地下掘进一段距离后，盾尾刷环20损坏严重需要及时更换。常规的更换盾尾刷的方法是更换一道盾尾刷环20，或在浅埋常规地层中更换盾尾刷而保留后两道盾尾刷环 20，用来保持三道盾尾刷环20整体的密封性。

由于浅埋常规地层具有地下水较深的良好地层条件，减少了涌水涌砂的发生，从而大大降低更换盾尾刷的风险性。在“先隧后井”即先用盾构机掘进隧道，再挖掘垂直的风井的施工工艺中，盾构机在富水砂层掘进的过程中需要更换盾尾刷环时，需要先将隧道进出风井口加固密封再更换盾尾刷环，施工过程繁琐、成本高，还可能影响盾构机的掘进工期；并且此时只有一道盾尾刷环的保护作用，在更换盾尾刷环的过程中存在较大渗漏及喷涌的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种本发明提供一种在风井内富水砂层中盾构机更换两道盾尾刷环的施工方法，可以同时更换两道盾尾刷环，提高了施工效率。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种富水地层隧道施工的盾构机更换两道盾尾刷环的方法，包括以下步骤：

1)更换两道盾尾刷环前对用于支撑土体的管片进行止水处理

在盾构机达到预定位置后，对盾构机尾部后已施工完毕的且彼此衔接的10环管片外周面和地层内壁之间进行止水注浆施工；

2)降低风井范围内的地下水位

在将要施工的风井范围内施工数口降水井进行降水；

3)盾构机向前掘进露出盾构机尾部需要更换的两道盾尾刷环

将管片逐片相邻地安装固定在盾构机尾部盾壳内壁的下半圆上，组成半圆形的下半圆管片组合体；然后在盾构机尾部一圈多个水平支撑油缸中，选择上部数个间隔的水平支撑油缸，并使所述水平支撑油缸的活塞杆端头组件分别通过各自对应的辅助支撑杆支撑在对应位置的管片端面上，底部下半圆管片和上部支撑油缸提供盾构机掘进反力；盾构机继续掘进露出需要更换的两道盾尾刷环；

4)拆除旧盾尾刷环并更换新的盾尾刷环