『壹』 泥水盾構結泥餅怎麼辦
3.3防治措施 雖盾構法施工應用時間已經較盤發生結泥餅問題直都盾構法施工大難題至今也沒有種能夠徹底消除盾構泥餅發生技術方法施工技術上更多各施工單位結合自己積累施工經驗進行分析研究主要集對泥水性能控制和盾構掘進參數控制選擇上對已形成泥餅處理方面主要還採取人工開倉清除等方式 3.3.1盾構機設備改造 泥餅掘進過程泥質粉砂岩地層遇水軟化和刀盤掘進擠壓形成泥團堆積附著刀盤及刀盤牛腿上斷碾壓形成因而增強土倉內循環能力降低粘土附著對減輕盾構泥餅形成有非常重要作用結合泥水盾構機環流系統特點設計了套土倉內循環裝置該裝置能同時進行刀盤注水和對刀盤心開口處送入循環泥漿(見下圖) 循環泥漿該裝置旋轉管前端與刀盤連接部孔與刀盤注水通道相通固定支座安裝盾構機隔板上端與循環泵送泥管相連旋轉管內設置隔板管內分成兩隔離內腔 循環泵循環泥漿泵送至腔經過Y型管注入刀盤心兩側從而直接沖刷刀盤和增大循環流量通過調節泵轉速來獲得合適泥漿流量而另路高壓自來水通過注水管及回轉接頭和水管進入旋轉管前腔再達心開口 通過刀盤心位置注入大流量循環泥漿直接沖刷刀盤沖掉尚未形成泥餅增大內循環流量及時把切削下來粘土帶走阻止土團相互粘結和研磨從而易結泥餅所泵入循環泥漿增加切削土體流塑性而且注入高壓自來水進步稀釋泥漿粘度提高盾構機排泥輸送能力有效防止盾構機刀盤面泥餅形成 同時盾構機土倉隔板部適當位置增加布設攪拌棒增加渣土流動性也定程度上降低泥餅形成速度 調整配置增加高度差拉開各類切削高度差等方式採用貝殼刮刀高出刀盤140mm外圈滾刀高出刀盤140mm開挖面破除下來碴土留出足夠出碴空間有效減少渣土刀盤心滯留時間減小盾構機掘進時擠壓粘土形成泥餅速度 3.3.2嚴格控制環流泥水性能參數 非常關鍵因素泥水盾構機、強風化岩和粘土地層掘進過程必須及時用低比重優質泥漿置換土倉內高粘性土防止土塊刀盤和土倉附近堆積保證刀盤開口處通暢因此要選擇適合泥漿指標並進行嚴格控制 (1)掘進過程嚴格控制泥漿各種性能指標包括粘度、密度和析水率等根據、強風化岩和粘土地層岩土特性通過對隧道洞身地層抽芯土樣進行實驗選取使用參數適合低粘度、低密度、低失水性泥漿 (2)根據實驗結泥漿指標應控制:密度1.05-1.15g/cm3;粘度18-20s掘進初期往泥漿內添加潤滑劑(工業洗滌劑)有效減少岩石粉末和土層粘土附著刀盤或已經形成泥餅上幾率並且化解初步形成泥餅 (3)掘進過程泥漿會因渣土溶解引起泥漿粘度和比重快速上升導致循環泥漿渣土攜帶能力嚴重下降容易造成粘土團滯留刀盤及土倉內因此盾構掘進過程要及時進行泥漿指標實驗必要時每5分鍾需監測次根據泥漿情況通過泥漿處理設備排漿和連續加註清水方式稀釋粘稠高濃度泥漿 3.3.3控制盾構掘進參數和環流系統配置及操作 加強對盾構掘進參數觀察注意刀盤扭矩推力異常變化掘進期間保持循環泵和刀盤防泥餅裝置對刀盤間斷泥漿循環和對刀盤間斷沖洗同時結合刀盤心注水系統使用掘進完成繼續進行泥漿循環盡量排空刀盤及土倉內渣土 防止其大量附著 加大送排泥漿流量掘進過程避免採用逆循環推進模式確保切削下渣土及時得排出盡量避免刀盤進土口和土倉內渣土粘結 盾構機掘進速度宜超過20mm/min刀盤扭矩大情況下適當加快刀盤轉速減少大塊粘土產生數量此外刀盤旋轉切削時要經常進行正反向切換要長時間同方向旋轉 掘進時要密切注意出渣量變化當發現出渣量異常減少時要及時採取對土倉和刀盤實施循環清洗掘進過程每掘30cm清洗次土倉防止土倉內結成泥餅對土倉隔板溫度也進行人工隨時探測 調整環流繼泵設置距離根據掘進地層地質情況及能出現泥漿流體性狀及環流繼泵性能隨著隧道線路延長調整環流繼泵布置距離從而獲得佳流體輸送效率 3.3.4刀盤泥餅開倉情況下消除 對於輕微泥餅現象用泥漿或高壓水清洗刀盤同時高速空轉刀盤藉助泥餅自身離心力脫離出刀盤表面 使用工業除垢劑或者漂白劑破壞粘土土質性狀通過刀盤注水或清洗系統注入工業除垢劑或者漂白劑注入刀盤處經過段時間浸泡轉動刀盤攪拌經過攪拌顯著瓦解刀盤表面泥餅結塊情況 3.3.5開倉清除刀盤泥餅 地質條件好地方比較容易實現氣壓或者常壓開倉人工進入採取高壓水切割或者其機械方式實施清除由於泥餅經過長時間擠壓受熱形成硬度極大需要較長清除時間而地質較軟或者富水地層進行人工開倉清除泥餅安全風險比較大而且准備工作多時間長必要時還必須地面加固配合條件下才能進行費用也高因而人工開倉清除泥餅具有局限性和較大安全風險