[发明专利]用于处理粘土地层盾构刀盘结泥饼的化学方法

说明书

本发明公开了一种用于处理粘土地层盾构刀盘结泥饼的化学方法，其包括步骤：盾构机停机；将酸溶液和氧化剂溶液依次压注至盾构机刀盘，与泥饼反应；将反应产生的气体通入碱性液体洗气之后排放至隧道内部；静置浸泡所述泥饼；待所述泥饼充分分散后，对盾构开挖仓进行泥水循环清仓，恢复盾构机施工。本发明方法可以实现在不开仓情况下消除泥饼，减少化学物质消除泥饼过程产生的气体，同时使用酸溶液提高氧化剂的利用率，节约成本和工期，同时可以规避人员的安全风险。

技术领域

本发明涉及粘土地层盾构施工技术领域，尤其涉及一种用于处理粘土地层盾构刀盘结泥饼的化学方法。

背景技术

为了缓解地面交通日趋增长的压力，城市开始了兴建地下交通隧道的进程。盾构法施工因其高效、对构筑物影响较小、机械化程度高等特点，被广泛应用于城市交通隧道的施工。刀盘结泥是粘土地层中盾构掘进遇到的一种常见问题，当盾构刀盘结泥饼时，掘进参数劣化，设备出现异常，造成掘进速度下降甚至无法继续掘进。

盾构法施工技术出现以来，刀盘结泥饼就是盾构机在粘性地层中推进遇到的一种常见而且难以彻底解决的问题。

目前解决盾构机刀盘结泥饼的措施主要有两类。一类是物理方法，通过人员带压进仓或是从地面开挖竖井至盾构机刀盘所在位置，用机械手段人工破除刀盘面板上的泥饼，这种方法的缺点是对于地层的稳定性要求较高，要求地层稳定性能满足人员安全进入刀盘外部进行作业，前期通常需要采取一系列措施来保证刀盘前方土体稳定，对工期影响较大，存在较大的安全风险；另一类是化学方法，通过向刀盘注入能够使泥饼分散的化学物质消除泥饼，这种方法无需人员进入刀盘外部，减少了施工风险，且无需大量准备工作，对工期的影响较小，这种方法的缺点是目前缺少能快速有效消除泥饼的化学物质，且现有的化学物质在消除泥饼的过程中会产生大量气体，对控制开挖面稳定及地面沉降造成不利影响，地质适应性差。

发明内容

本发明主要是针对现有技术的不足，提供一种粘土地层盾构机刀盘结泥饼的化学处理方法，该方法可以实现在不开仓情况下消除泥饼，减少化学物质消除泥饼过程产生的气体，同时使用酸溶液提高氧化剂的利用率，节约成本和工期，同时可以规避人员的安全风险。

为实现上述技术效果，本发明提供了一种用于处理粘土地层盾构刀盘结泥饼的化学方法，其包括步骤：

盾构机停机；

将酸溶液和氧化剂溶液依次压注至盾构机刀盘，与泥饼反应；

将反应产生的气体通入碱性液体洗气之后排放至隧道内部；

静置浸泡所述泥饼；

待所述泥饼充分分散后，对盾构开挖仓进行泥水循环清仓，恢复盾构机施工。

本发明的一些实施例中，还包括步骤：预先拌制符合浓度要求的所述酸溶液和所述氧化剂溶液。

本发明的一些实施例中，在盾构机停机前，预先采集泥饼样品，使用不同浓度、不同比例的酸溶液和氧化剂溶液进行泥饼分散实验，根据泥饼分散情况，确定注入的酸溶液和氧化剂溶液的浓度和比例。

本发明的一些实施例中，所述酸溶液的种类包括且不限于醋酸、柠檬酸、碳酸、盐酸。

本发明的一些实施例中，所述氧化剂溶液的种类包括且不限于双氧水、次氯酸钙、过硫酸铵。

本发明的一些实施例中，还包括步骤：在盾构机停机前对盾构泥水仓进行循环清仓。

本发明的一些实施例中，在压注所述酸溶液和所述氧化剂溶液之前，还包括步骤：通过盾构机盾壳垂直预留注浆孔注堵漏材料，阻隔泥水倒窜进盾尾内。

本发明的一些实施例中，在盾构机内放置有装有所述碱性液体的洗气装置。

本发明的一些实施例中，通过盾构开挖仓顶部阀门释放反应产生的所述气体。