泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法技术

本发明专利技术公开了一种泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法，通过在泥浆门处添堵石粉、建立泥膜的措施，确保泥浆门处的密封，阻隔泥水仓、地层高泥水压力进入隧道，为气垫仓实现常压、盾体内更换近端刀闸阀提供良好的作业环境，解决克服高水压环境下泥浆门不良密封问题，使得泥水盾构在硬岩中更换磨损部件能处于安全环境下进行。本发明专利技术解决了盾构机直接停机在硬岩中更换泥浆管等部件，由于泥水仓、地层与盾体内连通，施工风险高的问题。施工风险高的问题。施工风险高的问题。

【技术实现步骤摘要】
泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法


[0001]本专利技术涉及盾构施工
，具体涉及一种泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法。

技术介绍

[0002]泥水盾构在硬岩段掘进，排浆管、刀闸阀及液动球阀磨损严重。在泥浆管磨薄磨穿、刀闸阀、液动球阀损坏不能及时关闭，则隧道有被水淹风险，威胁施工作业人员生命安全和财产安全。出现磨损必须及时采取措施及时维护及更换，尤其在盾体内前盾隔板处排浆管、刀闸阀，是保护盾构掘进施工安全的主要屏障，出现渗漏隧道内将与泥水仓及地层连通，必须确保盾体内前盾隔板近端排浆管及刀闸阀的良好运行状态。
[0003]泥水盾构在始发前盾体内排浆管一般为新制，内部有耐磨焊，在工厂或者始发前易于更换。但在硬岩段掘进时，容易磨损，而更换过程中需在常压、无水环境下进行。由于掘进硬岩时，石块对泥浆门有一定的磨损，导致泥浆门不能关闭紧密或者泥浆门密封。直接停机在硬岩中更换，由于泥水仓、地层与盾体内连通，施工风险高。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法，以解决盾构机直接停机在硬岩中更换泥浆管等部件，由于泥水仓、地层与盾体内连通，施工风险高的问题。
[0005]为实现上述目的，提供一种泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法，包括以下步骤：
[0006]当泥水盾构在硬岩中掘进导致部件磨损需要更换时，关闭所述泥水盾构的泥浆门和位置低于所述泥浆门的下排浆管，开启位置高于所述泥浆门的上排浆管，使得所述泥水盾构的刀盘开挖所述硬岩的石粉沉积于所述泥水仓的底部以形成封堵层，所述封堵层包覆于所述泥浆门；
[0007]拌制高粘度泥浆，所述高粘度泥浆的粘度为40～60s的泥浆；
[0008]将所述高粘度泥浆注入所述泥水仓置换所述泥水仓中的低粘度泥浆以于所述泥浆门处建立封堵泥膜；
[0009]在所述封堵泥膜建立后，泥浆门处密封，泥水仓平衡地层压力，气垫仓与盾体及隧道内连通实现常压；
[0010]在所述气垫仓与盾体及隧道内连通实现常压后，更换所述泥水盾构的磨损部件。
[0011]进一步的，所述封堵层的顶部高于所述泥浆门10cm。
[0012]进一步的，在所述封堵泥膜建立后，对所述气垫仓进行排水分级逐级降压，并测试所述封堵泥膜封堵密封所述泥浆门的密封效果。
[0013]进一步的，所述磨损部件包括所述下排浆管和刀闸阀。
[0014]进一步的，在更换所述磨损部件时，先更换所述下排浆管，后更换所述刀闸阀，新
的下排浆管的管口采用钢板包覆。
[0015]本专利技术的有益效果在于，本专利技术的泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法，通过在泥浆门处添堵石粉、建立泥膜的措施，确保泥浆门处的密封，阻隔泥水仓、地层高泥水压力进入隧道，为气垫仓实现常压、盾体内更换近端刀闸阀提供良好的作业环境，解决克服高水压环境下泥浆门不良密封问题，使得泥水盾构在硬岩中更换磨损部件能处于安全环境下进行。
附图说明
[0016]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0017]图1为本专利技术实施例的泥水盾构的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0020]参照图1所示，本专利技术提供了一种泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法，包括以下步骤：
[0021]S1：当泥水盾构1在硬岩中掘进导致部件磨损需要更换时，关闭所述泥水盾构1的泥浆门11和位置低于所述泥浆门的下排浆管，开启位置高于所述泥浆门的上排浆管，使得所述泥水盾构的刀盘开挖所述硬岩的石粉沉积于所述泥水仓A的底部以形成封堵层，所述封堵层包覆于所述泥浆门。
[0022]具体的，在本实施例中，泥水盾构正常环流：
[0023]V12液动球阀、V17液动球阀打开进浆，V34反冲洗液动球阀关闭，V32液动球阀打开排浆，泥浆环流携带泥水盾构的刀盘刀具开挖掌子面的渣土。
[0024]在本实施例中，在泥浆门处形成封堵层时的环流：
[0025]V12液动球阀、V17液动球阀打开进浆，泥浆门关闭且V32液动球阀关闭，V34洗液动球阀打开，使用高于泥浆门的排浆口(上排浆管)排浆，使得泥水仓中的石粉沉积到泥水仓的仓底。
[0026]作为一种较佳的实施方式，封堵层的顶部高于泥浆门10cm，即封堵层的上部覆盖泥浆门的顶部至少10cm。
[0027]通过计算石粉高于泥浆门10cm的体积，确定泥水盾构油缸的推进行程。通过泥水盾构缓慢推进，将掌子面磨成石粉，用于在泥水仓内形成封堵层以封堵泥浆门。
[0028]具体的，泥水盾构的掘进参数控制：推进速度控制在1～2mm/min，刀盘转速1r/min，推进有效行程推进大于10cm，即泥浆门上方有10cm泥粉覆盖泥浆门，实际掘进考虑泥粉在泥浆环流冲刷作用下排出，根据降压检查情况调整推进油缸行程。推进过程中下排浆管V32关闭，使用上排浆管V34排浆，尽量使细小沉渣沉淀到开挖仓底部。
[0029]S2：拌制高粘度泥浆，高粘度泥浆的粘度为40～60s的泥浆。
[0030]在本实施例中，通过两次泥浆置换，后续在泥浆门处建立封堵泥膜。
[0031]S3：将所述高粘度泥浆注入所述泥水仓置换所述泥水仓中的低粘度泥浆以于所述泥浆门处建立封堵泥膜。
[0032]具体的，随着刀盘的推进可能会产生较大石块沉积开挖仓底部，间隙较大导致泥浆门处漏水，采用在泥浆门处建立泥膜的方案。
[0033]第一次泥浆置换：在地面拌制粘度为45
±
5s的高粘度泥浆，使用电瓶车运至隧道内，同步注浆泵注浆管接至泥水仓预留球阀，使用同步注浆泵注入高浓度泥浆。打开上排浆管V34使泥水仓内水自流，然后迅速补注高浓度泥浆，记录泥浆方量，此循环直至新注入泥浆与排出泥浆参数一致。期间利用泥水仓底部球阀测定泥水仓内泥浆粘度、比重，若与新泥浆粘度一致即证明泥浆置换完全。之后，保持泥水仓压力2～3h，并缓慢转动刀盘(每15min转一次刀盘，每次转2圈)。
[0034]第二次泥浆置换：在地面拌制粘度为55
±
5s的泥浆，使用电瓶车运至隧道内，同步注浆泵注浆管接至泥水仓预留球阀，使用同步注浆泵注入高浓度泥浆。打开上排浆管V34使泥水仓内水自流，然后迅速补注高浓度泥浆，记录泥浆方量，此循环直至新注入泥浆与排出泥浆参数一致。期间利用泥水仓底部球阀测定泥水仓内泥浆粘度、比重，若与新泥浆粘度一致即证明泥浆置换完全。之后，保持泥水仓压力2～3h，并缓慢转动刀盘(每15min转一次刀盘，每次转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥水盾构近端排浆管及刀闸阀更换方法，其特征在于，包括以下步骤：当泥水盾构在硬岩中掘进导致部件磨损需要更换时，关闭所述泥水盾构的泥浆门和位置低于所述泥浆门的下排浆管，开启位置高于所述泥浆门的上排浆管，使得所述泥水盾构的刀盘开挖所述硬岩的石粉沉积于所述泥水仓的底部以形成封堵层，所述封堵层包覆于所述泥浆门；拌制高粘度泥浆，所述高粘度泥浆的粘度为40～60s的泥浆；将所述高粘度泥浆注入所述泥水仓置换所述泥水仓中的低粘度泥浆以于所述泥浆门处建立封堵泥膜；在所述封堵泥膜建立后，泥浆门处密封，泥水仓平衡地层压力，气垫仓与盾体及隧道内连通实现常压；在所述气垫仓与盾体及隧道内连通实现常压后，更换所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈时光，何伟，车家伟，马伟，张博玮，骆小芳，李海，
申请(专利权)人：中建八局轨道交通建设有限公司，
类型：发明
国别省市：