[发明专利]一种砂层中土仓砂浆混膨润土泥膜的盾构机换刀施工方法

摘要

本发明提供了一种砂层中土仓砂浆混膨润土泥膜的盾构机换刀施工方法，所述施工方法步骤包括：第一步、向刀盘前部交替注入水玻璃浆液和氯化钙浆液；第二步、向刀盘前部注膨润土泥浆；第三步、输出土仓内的渣土；第四步、制备泥膜；第五步、向土仓内注水泥砂浆和膨润土泥浆的混合浆液；第六步、清仓换刀；第七步、恢复掘进。本发明有效降低了清仓过程中土仓内硬化体的强度，降低了破除加固体的难度，避免了困难的超前注浆施工作业，防止了螺旋输送机内的水泥砂浆硬化造成设备破坏，明确了注浆施工作业方式，有效地减少了施工作业量；本发明施工时间短，效率高，安全性强。

主权项

一种砂层中土仓砂浆混膨润土泥膜的盾构机换刀施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：第一步、向刀盘前部交替注入水玻璃浆液和氯化钙浆液：通过刀盘上的注浆口向刀盘前部注水玻璃浆液，注浆压力保持在0.2MPa，直至水玻璃浆液的注入量达到V₁；然后通过刀盘上的注浆口向刀盘前部注氯化钙浆液，注浆压力保持在0.2MPa，直至氯化钙浆液的注入量达到0.1V₁；水玻璃浆液和氯化钙浆液迅速发生反应生成凝胶，充填土层间隙并吸水固结土层；所述水玻璃浆液的体积V₁根据如下公式计算：V₁＝kπR²d式中：k为比例系数，k取5％；R为刀盘的半径；d为刀盘前所注膨润土泥浆的厚度参数，d取0.1m；第二步、向刀盘前部注膨润土泥浆：待水玻璃浆液与氯化钙浆液充分反应后，通过刀盘上的注浆口向刀盘前部注膨润土泥浆，注浆压力保持在0.2MPa，直至膨润土泥浆的注入量达到V₂；所述膨润土泥浆的V₂根据如下公式计算：V₂＝πR²d；第三步、输出土仓内的渣土：转动螺旋输送机输出土仓内的渣土，直至将全部渣土输出土仓；置换过程中保持土仓内的压力为0.15Mpa；第四步、制备泥膜：增加土仓内压力，使土仓内的压力达到0.25MPa，保持压力为0.25MPa，持续1小时；增加土仓内的压力，保持压力为0.35MPa，持续一段时间，使开挖面土体和土仓之间形成稳固的泥膜；逐步降压，直至压力达到0.15Mpa；第五步、向土仓内注水泥砂浆和膨润土泥浆的混合浆液：通过土仓内的注浆口向土仓内注水泥砂浆和膨润土泥浆的混合浆液，注浆压力为0.2MPa直至填满土仓；注浆过程中保持土仓内的压力为0.15Mpa；第六步、清仓换刀：第五步完成后第24小时开始，每隔两小时通过人闸泄压孔处判断土仓内水泥砂浆和膨润土泥浆的混合浆液的凝固状态，待土仓内的水泥砂浆和膨润土的混合浆液凝固后，用风镐由下往上凿除凝固的水泥砂浆和膨润土泥浆的混合浆液，把土仓清理干净，此时不凿刀盘开口；保证刀盘面完整性并从下往上进行刀具更换，换刀时稳固安装台面，拆开螺栓和自锁螺母，移除旧刀，更换新刀，上紧螺栓；换刀过程中如有漏水，采用棉絮和堵漏灵进行封堵；第七步、恢复掘进：待盾构机刀盘上全部刀具更换完成后，盾构机恢复掘进。