[发明专利]泥水/土压双模式盾构及其掘进模式转换方法

权利要求书

1.一种泥水/土压双模式盾构掘进模式转换方法，其特征在于，包括：

泥水模式转换为土压模式：

（1.1）当掘进里程达到泥水模式转换土压模式位置时停止掘进，土压模式的各配套设备准备到位；

（1.2）清洗土仓、气垫仓和旁通泥浆管路；

（1.3）关闭清洗完的旁通泥浆管路以及土仓、气垫仓之间的连通管，观察土仓和气垫仓压力变化，若土仓内压力在一段时间内相对稳定，可进行下一步；在所述步骤（1.3）中，观察土仓内压力0.5-1.5小时，在观察时段内，土仓内压力增减幅度均不大于0.2bar，则进行下一步;

（1.4）进行土仓堆渣：

（1.4.1）开启旁通泥浆管路,并打开螺旋机前闸门；

（1.4.2）盾构缓慢推进，土仓内渣土不断堆积；同时，开通土仓上部连通的进浆管，通过旁通泥浆管路将土仓中泥浆带出，并注意观察土仓压力，使盾构掘进速度与排浆速度相匹配，以稳定土仓压力；

（1.4.3）检测土仓内泥浆是否排完，若排完，则关闭进浆管和旁通泥浆管路，打开螺旋机后闸门，运行螺旋机、皮带机，盾构开始按照土压模式掘进；在所述步骤（1.4.3）中，打开螺旋机后闸门开始排渣时，在螺旋机预留的注入接口向螺旋机内注入惰性砂浆来缓解螺旋机的喷渣压力；而若螺旋机喷渣严重，则继续按照步骤（1.4.2）进行土仓堆渣，直到土仓内渣土适合土压模式掘进;

或土压模式转换为泥水模式：

（2.1）当掘进里程达到土压模式转换泥水模式位置时停止掘进，泥水模式的各配套设备准备到位；

（2.2）排出土仓渣土：

（2.2.1）启动螺旋机，打开螺旋机后闸门，慢慢出土，土仓渣土下降过程中，通过进浆管向土仓加入泥浆，保证土仓压力稳定；

（2.2.2）在土仓内剩余渣土量约为预估量的 1/3 时，螺旋机停止转动，关闭螺旋机后闸门，转动刀盘使土仓内底部渣土与泥浆充分混合，关闭螺旋机前闸门，通过逆洗模式完成渣浆置换；

（2.3）根据土仓压力设置气垫仓内气压，盾构开始以泥水模式掘进;

在泥水模式转换为土压模式或土压模式转换为泥水模式过程中，土仓内压力较掘进压力提高0.1-0.3bar；当掘进或模式转换过程中遇到突发情况，向土仓内注入浓泥浆提高土仓压力，并形成泥膜稳定掌子面。

2.根据权利要求1所述的泥水/土压双模式盾构掘进模式转换方法，其特征在于，在所述步骤（1.4.3）中，各管路关闭后，通过进浆管、排浆管以及土仓连通管上预留的疏通支口向对应的管路中注入油脂进行填充。

3.根据权利要求1所述的泥水/土压双模式盾构掘进模式转换方法，其特征在于，在所述步骤（1.1）中，在掘进里程达到泥水模式转换土压模式位置之前，加大注浆量及盾尾油脂的注入量，并在盾尾后进行水泥-水玻璃浆液的补注，使壁后浆液填充密实形成封水环。

4.根据权利要求1所述的泥水/土压双模式盾构掘进模式转换方法，其特征在于，在所述步骤（2.1）中，停止掘进之前，向土仓内注入膨润土增强渣土的流动性，并在掌子面形成一层薄泥膜。

5.根据权利要求1所述的泥水/土压双模式盾构掘进模式转换方法，其特征在于，在所述步骤（2.2.1）中，螺旋机排渣过程中，在螺旋机预留的注入接口向螺旋机内注入惰性砂浆来缓解螺旋机的喷渣压力，并实时观察土仓内压力变化，确保土仓压内力增减幅度均不大于0.2bar。

6.根据权利要求1所述的泥水/土压双模式盾构掘进模式转换方法，其特征在于，所述泥水/土压双模式盾构的土仓下部和上部与气垫仓之间均设有连通管。

7.一种权利要求1-6任一项所述的泥水/土压双模式盾构掘进模式转换方法中所使用的泥水/土压双模式盾构。