[发明专利]富水砂卵石地层高效常压换刀施工方法

权利要求书

1.富水砂卵石地层高效常压换刀施工方法，其特征在于，所述常压换刀施工方法包括以下步骤：

步骤S1，沿隧道掘进方向，在盾构机前方确定刀具更换位置；

步骤S2，在换刀作业前，在盾构机管片壁后施工多个止水环，多个止水环连续施做，多个所述止水环沿所述盾构机的轴线方向布置；

步骤S3，在确定的刀具更换位置，施工双排的素桩，任意相邻的两个素桩相互咬合在一起；

步骤S4，开启盾构机，将盾构机刀盘切入到素桩中并停机；

步骤S5，稀释盾构机的土仓内的气体，待土仓内的气体含量检测达到要求后，进行开仓作业；

步骤S6，作业人员进入土仓后，先检查土体稳定情况，然后检查刀具磨损情况，转动刀盘，将待更换刀具转动至便于作业人员更换的工作位置后开启更换刀具，刀具更换完毕后，关闭土仓，盾构机恢复掘进；

双排的素桩采用跳桩施做，相邻的两个素桩分为A桩与B桩，先施工A桩，再施工B桩；

A桩采用超缓凝型混凝土，在A桩混凝土凝结之前要完成B桩的施工；

施工B桩时，钻机从上向下切掉相邻A桩1/5直径部分的混凝土，然后浇筑B桩的混凝土，以实现A桩与B桩的咬合；其中一排素桩中任一个素桩的轴线，位于另一排素桩中相邻两个素桩的轴线之间；

所述素桩的直径范围为1.4~1.6m，盾构机的刀盘切入到素桩直径一半后停机进行开仓换刀作业；

在步骤S5中，将土仓中的气体排到盾构机的尾部，以形成循环气流，稀释土仓内的气体；

在开仓作业时，利用土仓的隔板上预留的孔口作为进气口，土仓的出入口作为排气口，形成循环，保证土仓内的空气质量；

所述止水环为注浆施工形成，当注浆压力与注浆量均达到设定数值范围时，注浆结束；

所述止水环的浆液配合比满足水泥浆：水玻璃质量比为1:1，注浆压力范围在0.2~0.3MPa，每个止水环的注浆量范围在2~3m³；

距离盾构机最近的所述止水环距离盾构机的尾部至少有五个所述止水环宽度；

开仓前土仓内的空气循环主要利用旋转接头的泡沫系统通过泡沫管路向刀盘前方吹入风，土仓隔板上的原有保压系统管路为排气通道，排风到盾构机后配套尾部，形成循环；

在浇筑素桩前在盾构机刀盘的前方、土仓和盾构机盾体外打入足量膨润土，以避免混凝土对刀盘、盾构机盾体形成抱死状态；

在浇筑素桩时，关注土仓压力及混凝土浇筑方量，若土仓压力上涨或浇筑方量超方，立即停止浇筑，并转动盾构机刀盘检查扭矩是否异常，若发现异常，立即注入足量膨润土并打气开始出渣，以将土仓内混凝土置换出来；

新刀具换好后，盾构机向前推进180~220mm，此时盾构机刀盘20任然处于双排素桩之中，再次打开舱门检查刀具，复紧螺栓，盾构机恢复掘进。

2.根据权利要求1所述的换刀施工方法，其特征在于，所述素桩的底部低于盾构机底部至少1m，所述素桩的顶部高于盾构机的顶部至少5m；

所述素桩的顶部以上空间采用卵石土回填。

3.根据权利要求1-2任一所述的换刀施工方法，其特征在于，在步骤S6中，操作人员进仓后，先检查土体稳定情况，在确保安全的情况下对刀盘及刀盘上的刀具进行高压水冲洗，用刀具标尺测量刀具的磨损情况，更换磨损刀具；盾构机向前推进180~220mm后，再次打开土仓检查刀具，再次拧紧刀具固定螺栓，盾构机恢复掘进；

刀具检查顺序为：周边滚刀、边刮刀、周边向中心滚刀、中心刀。