特大盾构盾尾刷更换

冷冻法在盾构掘进过程中更换盾尾刷的应用摘要：为了解决杭州庆春路过江隧道西线盾构盾尾漏浆严重，并且此时盾构已经全体进入长江底部地层，无法进行旋喷桩等加固地层防水措施。

因此决定采用目前已经比较成熟的冷冻法技术确保西线盾构检查及更换盾尾密封刷施工期间的密闭。

通过实践验证了冷冻法是复杂地质条件下盾尾刷更换的一种可行性最佳的方案。

关键词：盾尾刷；更换；冻结法Abstract：In order to solve the QingChunLu hangzhou west river tunnel shield shield tail leak slurry is serious, and the shield have all into the Yangtze river bottom stratum, unable to jet grouting pile and consolidate the ground waterproof measures. Therefore decided to use has been more mature of freezing technique to ensure that the west shield inspection and replacement shield tail seal brush construction period airtight. Through the practice verify the freezing method is complicated geological conditions of the shield tail brush change a feasibility best solution.Key words: Shield tail brush ；Replace ；Freezing0引言冻结法在国际上已经很普遍，但由于地层冻结机制和冻土机构物理力学性质的复杂性，还难以形成统一的设计方法和规则。

浅谈盾构掘进过程盾尾刷损坏原因分析及更换注意事项摘要：盾构机的盾尾刷为钢丝毛刷，掘进时会受到管片的挤压，在掘进一段距离之后，被注入的砂浆凝固，润滑下降，钢丝刷与管片之间变成刚性接触，在管片拉扯作用力下加速盾尾刷密封损坏，失去密封作用，地下泥水、注入的砂浆会通过盾尾间隙流入盾体，不但给盾构工作带来不便，不能保证注浆效果，造成脱出盾尾的管片位移变形、地层下沉。

本文总结盾尾刷更换的施工过程，希望能有一定借鉴作用。

关键词：盾尾刷损坏更换1、工程概况1.1 项目内容本段电缆隧道南起220千伏某电站，沿后窖村内规划道路由东向西与广州大道南相交，此后沿广州大道南由南向北，途经广州大道后窖大桥、广州大道车行隧道从及上涌中桥，最终在客村与广州大道南交汇处。

线路总长为3090.90m，最小曲线半径为350m，最大坡度19.774‰，隧道埋深约为13~21.6m。

1.2 工程、水文地质本隧道工程场地范围内主要土层从上至下分别为：人工填土、淤泥质土、粉细砂、粉质粘土、中砂、淤泥、粉质粘土、全风化基岩、中风化粉砂岩。

盾构隧道洞身位于强~中风化岩层，该岩层岩质较坚硬，盾构施工侧壁能自稳；洞顶主要为粉质粘土、淤泥质土、中粗砂；洞底主要为中~微风化岩薄，该岩层岩质较坚硬，盾构施工侧壁能自稳。

本工程地下分别为上层滞水，水量较低；第二类型潜水，赋存于(2-2)层粉砂、(4)层粉细砂中，具有微承压性，含水量较丰富。

其地下混合水位埋深在0.80m~4.10m之间，地下混合水位标高在3.59m～8.24m。

2、盾尾刷损坏情况及原因分析盾构机掘进至507环时，管片出现漏浆，经初步分析断定，是由于盾尾刷损坏导致的漏浆，对管片进行拆除，进一步确认盾尾刷损坏引起漏浆（见图1、图2）；2.1损坏情况及原因分析如下：2.1.1盾尾刷变形、磨损在盾构掘进过程中，盾尾刷与管片间长时间的磨擦，造成盾尾刷变形、严重磨损。

2.1.2盾尾刷钢丝掉落管片组装时，由于千斤顶收缩，很易导致盾构机后退,造成盾尾刷刷毛与管片间发生方向相反的运动,使盾尾刷内的钢丝掉落。

大直径盾构机盾尾刷保护及更换技术摘要：复杂地质条件下、长距离掘进对盾构机适应性提出更高的要求，而盾尾刷则是盾构机的安全保障。

做好盾尾刷的保护是防止漏浆的关键所在和基本保证。

当盾尾刷损坏，出现大范围漏浆时只有更换盾尾刷才能保证盾构施工安全。

结合工程实践着重阐述盾尾刷保护措施及应急更换技术。

关键词：盾尾刷；保护；更换Keyboard：Sealing brush；Protect；Replace1 概述1.1工程概况武汉轨道交通8号线越江隧道全长约3185 m，穿越江面宽度约1500m；隧道最大纵坡27.49‰，最大覆土36.5m；水深最大处可达31.92m，最深处位于水下59.28m；水土压力极限值6.74bar；隧道外径12.1m，采用一台海瑞克Φ12.51m盾构机掘进施工。

1.2盾尾结构本工程采用的S-978盾构机盾尾设计为四道盾尾刷、一道钢板束、一道止浆板、一道环形冷冻管，最高承压能力8bar。

盾尾结构如图1所示：四道盾尾刷及一道钢板束形成四道注脂腔，掘进时采用四台IST GP0145-200-54注脂泵通过盾尾4×15（共60）个注脂点连续注入密封油脂，防止外部泥浆或砂浆进入盾尾内部。

1.3盾尾刷的重要性盾尾刷形成的密封注脂腔注满密封油脂后有良好的密封效果，确保泥浆及同步注浆的砂浆无法从管片与盾尾之间的间隙进入盾构机内部。

如果盾尾刷损坏，密封油脂无法起到密封作用，导致盾尾漏浆，泥浆、地下水等将涌入隧道，特别是在沙层、淤泥层如果盾尾刷损坏失去了有效的密封作用，则后果将不堪设想。

因此，盾尾刷是盾构机的安全保障，避免出现漏浆是盾构掘进中的重要任务，而做好盾尾刷的保护又是防止漏浆的关键所在和基本保证。

2 盾尾刷保护措施2.1组装阶段盾尾刷在盾尾调圆、焊接完成后安装。

安装时注意保护盾尾，严禁碎石、泥沙、铁屑等进入盾尾刷；禁止重物挤压，降低盾尾弹性；前三道盾尾刷连接螺栓逐一复紧后做标记，防止遗漏，螺栓松动造成盾尾刷脱落；最一道盾尾刷焊接时注意电弧范围，防止损坏盾尾刷钢丝。

地铁土压平衡盾构盾尾刷更换技术盾构法施工以其质量好、安全可靠、施工效率高、对环境影响小等优点，在隧道工程中应用的越来越为广泛。

但在盾构的长距离或小半径曲线掘进中，盾尾刷可能由于磨损严重而失去密封作用而需要更换。

盾构盾尾刷一般为3道，3道盾尾刷构成2个油脂仓，油脂仓填充满盾尾油脂，与盾尾刷一起构成盾尾漏浆防护系统，保证地下水及盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构机之间的间隙渗漏到盾构机内。

而一旦盾尾漏浆就会破坏泥水平衡，影响注浆质量，严重的会引起地层下沉，管片移位和变形，甚至导致盾构无法推进。

本文以无锡地铁3号线一期工程山墩凹站~靖海公园站区间（以下简称山-靖区间）盾构施工为工程背景，从施工前准备、注浆止水、尾刷更换步序、应急处理等多方面对盾构机尾刷更换方法进行阐述。

后经实践成功表明：拆除管片后盾尾无漏水现象，该方法能快速、高效的完成盾尾刷更换工作，可为类似工程的盾尾刷更换提供借鉴与参考。

一、工程概况1.1工程简介无锡地铁3号线05标山~靖区间右线起讫里程为YDK24+952.160～YDK25+971.660,区间长度1019.5m。

线路从靖海站以右线2‰上坡（31.66m）→4.365‰下坡（520m）→17‰上坡（240m）→25‰上坡（200m）→2‰下坡（27.84m）至山墩凹站。

区间设一座联络通道（兼做区间泵房与集水池），联络通道中心里程为YDK25+531.845。

当前盾构机平曲线上位于直线段，纵曲线为17‰上坡。

1.2区间地质情况山-靖区间地质，按各岩土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型，可划分8个工程地质层，19个工程地质亚层。

盾构主要穿越地层为：④1层粘质粉土夹粉砂（微承压水）、④2层粉砂（微承压水）、⑤1层粉质粘土、⑥1层粘土。

1.3盾尾漏浆情况自盾构掘进至460环，盾尾发生严重漏浆，见图1。

在前期曲线段掘进时，同样的全断面粘土地层中推进时也曾发生过盾尾漏浆、漏水现象，漏浆、水后通过在管片纵缝加贴海绵条（3cm×7cm）进行封堵（见图2），效果比较明显。

广深港客运专线广深段狮子洋隧道SDⅡ标盾构机盾尾刷更换施工应急预案编制：张杰审核：文志军审批：李光耀中铁十二局集团广深港客专广深段狮子洋隧道SD Ⅱ标项目部00 八年九月二十一日盾尾刷更换施工应急预案一、应急预案的方针与目标坚持“安全第一、预防为主”，“保护人员安全优先、保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。

更好地适应法律和经济活动的要求；给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。

二、应急预案适用范围本预案适用于指导预防和处置盾构换盾尾刷施工当中出现的各种险情的应急抢险任务。

由我标段项目部、华南铁路监理、广深港客运专线公司以及当地政府监管部门共同处置我标段盾构机盾尾刷更换施工发生的突发事件。

三、工程概况㈠、目前状况目前，右线隧道施工已经掘进至534 环，535 环掘进1.25 米。

根据前一阶段的施工情况，盾尾漏浆较大，大量泥浆从盾尾渗流到隧道内，制约了隧道掘进的进度和效率，现在盾构机已经进入了全断面弱风化岩地层，盾构机所在的隧道顶部岩层平均厚度达到了4.4 米，此时更换盾尾刷的条件已经具备，故计划对盾构机的两道盾尾刷进行更换。

㈡、地质分析目前盾构机掘进至534 环，隧道在534 环顶部弱风化岩层5（3）厚度为2.3 米；中风化岩层5（2 ）厚度为1.1 米；强风化岩层5（1 ）岩层厚度为1.1 米，合计岩层厚度4.5 米；隧道掌子面地质为全断面弱风化岩，隧道掌子面顶部弱风化岩层 5 （3）厚度为3.1 米；中风化岩层5（2）厚度为0.3 米；强风化岩层5（1）岩层厚度为0.8 米，合计岩层厚度4.3 米。

详细地质情况见下图一：图一 详细地质图四、更换盾尾刷风险分析及安全措施㈠、盾尾刷结构图图二 盾尾刷设计原理图㈡、更换盾尾刷重难点与风险本次更换盾尾刷时机选在右线盾构掘进 534 环， 535 环推进 1.25 米，完成管片壁 后补充注浆等工作后进行。

盾尾刷更换及管环对接施工工法盾尾刷更换及管环对接施工工法一、前言盾尾刷更换及管环对接施工工法是在盾构施工中常用的一种工法，主要用于盾构机盾尾刷的更换和管环的对接工作。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点1. 盾尾刷更换及管环对接工法具有施工快速、工效高、质量可控等特点。

2. 通过采用合理的施工工艺，可以有效减少盾尾刷更换与管环对接过程中的作业难度和风险。

3. 工法所需机具设备简单，操作方便，施工人员易于掌握。

三、适应范围该工法适用于城市地铁、隧道等盾构施工工程中，特别适用于长隧道的盾构施工。

四、工艺原理通过对施工工法与实际工程之间的联系，采取技术措施进行分析和解释，可以让读者了解该工法的理论依据和实际应用。

其中，关键在于掌握盾尾刷更换和管环对接的关键环节和注意事项。

五、施工工艺详细描述施工工法的每一个阶段，包括盾尾刷的更换、管环的对接等细节。

具体步骤可分为准备工作、拆除旧盾尾刷、安装新盾尾刷、管环的清理和对接等。

六、劳动组织介绍施工组织的构成和任务分工，确保施工过程顺利进行。

七、机具设备详细介绍工法所需的机具设备，包括盾尾刷更换工具、管环对接设备等。

对这些机具设备的特点、性能和使用方法进行介绍，让读者了解并掌握使用方法。

八、质量控制详细介绍施工质量控制的方法和措施，包括工法施工过程的质量检验、质量验收等，以确保施工过程中的质量达到设计要求。

九、安全措施介绍施工中需要注意的安全事项，特别是施工工法的安全要求。

包括个人防护、机具设备安全使用等方面的安全措施，以确保施工过程中的安全。

十、经济技术分析对施工工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析，以便读者进行评估和比较。

分析工法的经济效益和工程质量、工期等方面的关系，为实际工程提供参考。

十一、工程实例通过实际工程的实例，介绍该工法的应用情况和效果。

可以是国内外某个盾构施工工程的具体施工案例，通过对施工过程的描述和结果的分析，进一步验证工法的可行性和可靠性。

盾构施工中盾尾刷修复技术摘要：盾构在穿越东平水道之前应对盾尾刷进行检查更换，以避免在河底停机更换盾尾刷时产生的风险；盾构机在软弱富水地层施工掘进时，盾尾漏水涌砂，阻碍施工顺利进行，针对这一现象，本文从盾尾密封的性能、失效原因、失效后应采取的措施、密封刷更换注意事项、更换步骤及保护措施等方面进行阐述。

关键词：盾尾刷；更换1、概述佛山地铁2号线湾登区间始发至600米處地层为淤泥质土、中粗砂，隧道埋深10-20米之间，坡度千分之25.126，地下水丰富。

隧道开挖采用直径6.29m土压平衡式盾构机施工。

盾尾密封刷位于盾构主机的尾部，正常使用的情况下，掘进寿命里程一般为1000～1200m，如果盾构掘进超出这个范围，密封刷将会损坏，出现盾尾漏水、漏浆的现象，进而严重影响管片的安装和注浆效果。

如何在盾构施工的中途更换盾尾刷，是解决盾构长距离掘进的关键技术之一。

佛山地铁2号线湾登区间成功在软弱富水地层中更换第一道盾尾刷并掌握了这一关键技术。

2、盾尾刷工作原理盾尾密封刷之间的间隙通过注入密封油脂，保证盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构间隙中漏出，同时防止地下水渗漏到盾构机内，如果盾尾密封性能失效，掘进过程中会造成漏水漏浆等风险现象。

盾尾刷一共设置三道，每道作用不同。

（图2.1 盾尾刷示意图）各排钢丝刷的作用：第1排：防止土砂、壁后注浆材料流入；第2排：通过保持第1排的压力及充填材料，进行止水；第3排：通过保持第2排的压力及充填材料，进行止水，防止充填材料漏出开挖面。

三道盾尾刷保证地层中水与盾尾相隔，保证施工安全。

3、盾尾刷损坏原因导致盾尾漏水现象的主要原因有：（1）推进过程中管片与盾尾刷长时间摩擦、挤压造成盾尾刷变形、磨损、盾尾刷钢丝掉落和盾尾刷无弹性的情况。

（2）推进过程中姿态控制不得当，同步浆液进入盾尾刷使得堵塞注脂孔。

（3）在盾构掘进过程中，盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比，速度过快注入压力不够或注入量不够，致使油脂不能满足消耗。

盾尾刷更换方案盾构机盾尾刷更换施工方案1.编制依据（1）盾构机图纸；（2）盾构机使用维护技术文件；（3）区间地质纵断面图；（3）其它相关技术文件及图纸等。

2.编制目的明确盾构施工中更换盾尾刷作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范更换盾尾刷作业施工，保障操作人员安全和更换盾尾刷作业的有序进行，满足盾构施工设计和规范要求。

3.工程概况北辰科技园北站～丹河北道站区间起讫里程为DK0+841.000～DK2+575.5采用盾构法施工，盾构区间全长1734.5m。

区间隧道埋深-5.5～-13.5。

隧道穿越地质有：⑥33粉土、⑥34粉砂、⑦01粘土、⑧12粉质粘土、⑦粉质粘土。

北辰科技园北站～丹河北道站区间沿线位于天津城区北部平原，受人类工程活动的影响，沿线原始的地形地貌已基本改变，地形平坦，沿线涉及的地貌单位属海积～冲积滨海平原。

本区间下穿永定新河、津榆公路、淀南引河、外环河、外环线，地面多为农田、鱼塘。

地上左线外侧平行于线路走向分布高压线走廊。

本合同段区间控制区段比较多，盾构区段下穿规划北环铁路桥，下穿永定新河、津榆公路、淀南引河、外环河，结构外轮廓距净距分别为：6.6m、8.4m、8.2m、10.6m。

故盾尾刷的更换应避开多水，地质条件差及各控制区段，保证施工的安全进行。

4.施工部署4.1盾尾刷更换进度计划为确保盾尾刷更换安全有序的进行，必须有详细的时间安排，为施工计划提供有效的依据。

盾尾刷更换时间安排表4.2施工组织机构为确保盾尾刷更换安全按计划工期完成，项目经理部专门成立地盾尾刷更换管理小组，成员如下：根据现场施工需要，配置土木工程师，机械工程师指导更换作业；盾构司机、电焊工等相关人员具体实施。

盾尾刷更换工作人员组成如下所示。

人员安排表4.3设备设施安排盾尾刷更换过程中需要的机械、工具和材料，其清单如下表：材料设备表5.施工方案盾尾密封刷位于盾构主机的尾部，与管片紧密接触，主要起着防止水、泥浆等沿着管片背部流进盾构内部的密封作用，是防止盾尾发生涌沙、涌泥和漏水的关键密封措施。