1、梁興林：在江底修復盾構機刀盤實例在江底修復盾構機刀盤實例梁興林（廣州市地下鐵道總公司廣州）摘要：小松盾構機在廣州地鐵四號線小新盾構區間段穿越珠江的過程中，雖然頻繁換刀，刀盤仍然磨損嚴重，而江底的地質狀況又不具備修復刀盤的條件，本文正是針對珠江江底這種特殊的地質條件，討論如何在江底創造敞開式開倉條件，以修復刀盤、更換刀具。關鍵詞：盾構機；刀盤；刀具；敞開式開倉條件（，）：，：；廣州地鐵四號線小谷圍新造盾構區間隧道穿越珠江新造海段，右線采用德國海瑞克盾構機掘進，左線采用日本小松盾構機掘進。右線海瑞克盾構機歷時天成功穿越珠江新造海段，而此時左線小松盾構機只掘進了，還剩余隧道洞頂為軟弱地層，故不具備敞

2、開式開倉修復刀盤的條件。本文正是針對這種地質狀況，討論如何在江底創造敞開式開倉條件，以修復刀盤、更換刀具。，相對于右線盾構機的掘進進度，左線盾構機的掘進進度嚴重滯后。并且左線小松盾構機由于受江底“上軟下硬”地質的影響，雖然頻繁換刀，刀盤仍然嚴重磨損（局部磨損達到）；此時，若不及時焊接修復刀盤，不但掘進速度緩慢，甚至會磨壞刀盤，最終導致盾構機“死”在江底，前進不得，后退不能。若修復刀盤，必須具備敞開式開倉條件本區間工程概況本區間隧道全長雙線延米，主要由明挖始發井、兩個盾構隧道區段、中間風井和一段礦山法隧道構成。兩臺盾構機分別從新造站明挖盾構始發井開始掘進，下穿寬的珠江新造海，最后到達小谷圍站盾構

3、吊出井。本區間隧道洞頂從上至下的地層主要為砂質粘性土、全風化混合巖以及強風化混合巖；隧道洞身范圍內從上至下的地層主要，而左線新造海段地質情況揭示該區間地下水豐富、涌水量大、水壓高，廣州建筑年第期為砂質粘性土、全風化混合巖、強、中風化混合巖風化混合巖以及微風化混合巖地層。隧道地層軟硬不均，變化頻繁，且普遍為“上軟下硬”的復合地層環時（此時在江底已帶壓換刀次，共耗時近天），刀盤、刀具嚴重磨損，特別是刀盤磨損約，修復刀盤、更換刀具迫在眉睫，而小松盾構機前方左線江底地質不具備敞開式開倉條件，故必須采取其它措施，滿足開倉條件以便修復刀盤。盾構機前方環環段的開挖斷面地層分布情況如圖所示：下部為中風化混合巖

4、，。隧道需要穿越的珠江新造海段較深，且深度變化較大，過新造海段的水深一般為，最深處可達，河床底部到隧道頂部最小覆土厚度為，隧道上方覆土厚度一般為，最大覆土厚度為。微風化混合巖地層，上部為強風化混合巖 ，局部全風化混合巖，涌水量大，水壓高。刀盤修復方法刀盤修復方案年月日，當左線小松盾構機掘進到圖加固區域及洞室段左右線地質縱斷面圖為創造刀盤修復條件，從右線環對左線相同位置的地層進行加固，采用鉆機鉆孔，施作水平袖閥管注漿盤修補及更換刀具作業。 ，對左線上部斷面盾構機上部豎向、橫向左右各范圍內的軟弱地層進行加固處理，縱向加固長度。加固后，從右線環左側中部開挖截面為×的通道至左線，在左線中下部

5、形成一個×的洞室，左線洞室一直施工至離盾構機計劃停機處位置（預留處理下部硬巖的條件），開挖通道以及修理洞室的位置如圖所示。待盾構機到達小洞室前的加固區域進行降壓試驗圖開挖通道及修理洞室平面圖，試驗成功刀盤修復施工方法修復刀盤的施工工序如圖所示。后再人工開挖剩余部分，打通洞室，開始進行刀梁興林：在江底修復盾構機刀盤實例璃雙液漿，理論的雙液漿的配合比為。雙液漿拌漿材料為普通硅酸鹽水泥（）和水玻璃（濃度），漿液凝結時間為左右，注漿壓力控制在（油壓）以內。施工過程控制：管片開孔應由小到大，如果發生大的噴水，要立即采取措施；注漿鍍鋅管尾端至少進入吊裝孔內以上，以便能安上堵頭和以后進行堵水處理；

6、必須保證注漿過程的連續性；每個孔注漿結束后，應立即關閉吊裝孔處的閘閥，待漿液初凝不冒漿時，取掉連接閘閥，然后把吊裝孔內的水泥漿等清理干凈，在堵頭上加個膨脹膠圈后擰緊。（）袖閥管注漿加固施工圖 修復刀盤施工工序共布置排計個鉆孔，如圖所示。注漿采用的袖閥管，布孔間距為，排距為。漿液按水泥水玻璃雙液漿和單液水泥漿兩種漿液拌制，壓密注漿漿液擴散直徑為（）管片背后注漿加固施工工序：打開管片吊裝孔堵頭用沖擊鉆和鑿子將吊裝孔后部的砼打穿鋼管插入吊裝孔內雙頭連接閘閥安裝到吊裝孔上連接注漿管路開始注漿。注漿位置：環號為環，對管片按時鐘：和：（包括：和：）以上的吊裝孔進行補充注漿，塊吊裝孔不注漿。通道口前后各兩環

7、要求全環注漿。注漿順序：注漿按從后往前的順序，每環管片注漿順序為從下往上，左右對稱，保證管片受力均勻。漿液拌制與注漿控制：注漿漿液為水泥水玻。施工工序：鉆孔布置角度計算及鉆機定位開孔鉆孔的方向控制（地質鉆探）下袖閥管封口注套殼料等強注漿。施工順序：鉆孔和注漿都按、排的順序進行（如圖所示），每排選取個孔作為地質鉆探孔，根據鉆探結果對施工方案進行調整，鉆孔每排可連續進行，但注漿時每排孔應按單雙數錯開進行，與鉆孔保持一定距離。鉆孔控制：根據鉆孔的位置計算角度，保證圖廣州建筑年第期鉆機定位、開孔準確，鉆孔過程中注意控制方向，保證孔底的偏差不大于。下管、封口及注套殼料：分節（每節）將袖閥管下入孔內，相鄰

8、兩節袖閥管采用套箍聯接。袖閥管接至孔后，用封口蓋蓋緊袖閥管管口，然后選用細石混凝土或砂漿并摻加適量速凝劑進行封口作業。封口達到一定強度后，芯管下至孔底，低壓注入水泥和膨潤土的混合漿液作為套殼料。最后拆除芯管，必要時進行洗孔。注漿控制：封孔后小時，再次下入注漿芯管。注漿漿液為水泥水玻璃雙液漿和單液水泥漿兩種漿液。雙液漿拌漿材料為普通硅酸鹽水泥和水玻璃（濃度），漿液凝結時間為，每步距注漿量為，注漿壓力控制在（油壓）以內。施工過程控制：必須做好鉆孔施工詳細記錄，以便了解巖層情況，調整注漿施工參數。注漿過程中，若出現每步距注漿量能滿足設計要求，而注漿壓力太低，可采用間歇注漿和減小漿液膠凝時間，同時增加

9、漿量為設計量的兩倍，以保證此段注漿效果；注漿過程中，若出現注漿壓力能滿足設計要求，而注漿量不能滿足設計要求時，認可此步距達到注漿要求。注漿過程中，注意觀察附近的管片有無變形情況，出現異常應立即停止注漿。（）右線至左線通道施工施工工序：管片加固管片切割通道口加固鉆爆初支出碴支護。鉆爆控制：施工過程中控制好藥量，防止突水等事故的發生。（）左線洞室施工施工工序：鉆爆初支出碴支護與刀盤貫通。里程確認：敞開式開倉前，保證掌子面與刀盤間有的間距。（）刀盤破損區域的修復及更換刀具作業年月日點開始了刀盤破損區域的修復工作，至年月日點完成了刀盤破損區域的修復工作。刀盤修復工作內容如下：恢復三個受損區域（、中心刀

10、區域）的把齒刀座及相應的齒刀座支撐，并對這些刀筒進行焊接加強（見圖）。圖小松盾構機刀盤、刀具布置圖焊接加強了、滾刀筒。焊接修補三個受損區域（、滾刀區域）的面板、輻板。新增焊接把貝殼刀。恢復四路泡沫管路輸送泡沫功能。更換滾刀、把齒刀、塊邊刀區域的方形刮板。清洗所有刀孔，確認所有滾刀能轉動。刀盤修復成果（）恢復了刀盤破損、受損區域原有的功能，即此區域的軟土切削、排土屑（碴）、碴土改良、滾刀刀體保護等功能，同時對此區域的刀盤結構進行了加強（指被磨損的刀筒）。（）焊接過程中的防潮、防銹、清理、清潔、焊接次數、保溫降溫是嚴格按照二氧化碳保護焊的工藝進行的，焊縫質量可靠。（）刀盤磨損區域的結構強度得到了加

11、強，但不可能恢復到出廠刀盤的受力要求。（）整個焊接工作達到了預期目的。（）小松盾構機修復刀盤后順利地完成了剩余新造海段盾構施工，確保了地鐵四號線大學城專 線按時開通的目標。年月日右線水平加固、洞室及掌子面封閉工作已施工完成，小松盾構機已到達既定位置，減壓試驗也已成功，掌子面穩定，已具備敞開式修復刀盤條件。建設信息建設部發布建設事業“十一五”重點推廣技術領域的通知為加強“十一五”建設科技推廣工作，充分發揮科技對建設事業發展的支撐和引領作用，根據建建設部推廣應用新技術管理細則（建科設領域推廣應用新技術管理規定（建設部令第號）和建設事業“十一五”重點推廣技術領域（以下簡稱“重點推廣技號），建設部組織

12、編制了術領域”）并發布了通知，通知要求各級建設主管部門應當緊密圍繞重點推廣技術領域，結合本地的實際，對推廣應用新技術支撐本地區“十一五”建設事業發展進行規劃布局；積極引導和組織重點技術領域技術的優化集成研究，組織編制省、自治區、直轄市建設領域技術公告，逐步形成適合在當地推廣的完整技術體系，整體提升相關領域的技術水平；加強相關技術經濟政策和法律法規的研究和制定，整合各類相關資源，營造推廣應用新技術的良好環境和市場氛圍，大力推進重點推廣技術領域在本地區的實施工作。各有關科研院所、大專院校、生產企業和勘查設計、施工安裝、監理、質量安全監督、房地產開發等單位，以及各科技推廣機構、科技中介機構，應當緊緊

13、圍繞重點推廣技術領域，充分發揮市場主體積極性、能動性和科技進步主體的有效作用，對本單位“十一五”期間的技術創新和科技進步工作做出全面安排，有計劃地組織加強本單位的推廣應用新技術工作，努力提高本單位的技術創新能力和科技進步水平。建設事業“十一五”重點推廣技術領域包括：一、建筑節能與新能源開發利用技術領域（一）建筑外圍護結構保溫隔熱技術與新型節能建筑體系重點推廣：墻體、屋面、樓（地）面、建筑門窗、建筑幕墻保溫隔熱技術，建筑遮陽技術和新型節能建筑體系。（二）供熱采暖與空調制冷節能技術重點推廣：新型高效采暖空調與制冷技術，供熱設備、空調制冷設備、輸配管網節能技術，溫度控制與計量技術，供熱采暖與空調制冷系統綜合節能技術。（三）可再生能源與新能源應用技術重點推廣：太陽能、淺層地能、生物質能及其它能源利用技術。!結語在江底修復小松盾構機刀盤需要冒很大的風險，總結這次工程實例有兩點體會：（）針對不同地區地質特點，盾構機的選型是非常重要的。相對于左線掘進的日本小松盾構機，右線采用德國海瑞克盾構機更適合