CN102720506B - 一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盾构设备的维修方法，公开一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，包括以下工艺步骤：一、施工准备；二、冻结孔施工；三、冻结系统及测温系统安装；四、液氮冻结施工；五、盾尾密封检修施工；六、冻结孔封堵施工；七、强制解冻施工；八、恢复盾构推进施工。本发明利用液氮冻结法冻结地层所形成的冻结帷幕，避免了传统注浆法在承压透水地层进行地层固结封水处理所具有的不确定性，具有强度高、均匀性好、隔水性好等优点。

Description

一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法

技术领域

本发明涉及盾构设备的维修方法，尤其涉及一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法。

背景技术

随着盾构施工技术的日益成熟，盾构因其具有优秀的安全性、高效性和可靠性，已经被广泛应用于城市地铁、市政公路隧道施工中，尤其是在穿越江河的水底隧道施工中泥水盾构更是被广泛应用。在盾构施工过程中，盾构的盾尾密封性能状态的良好情况，是决定盾构施工人员、机械设备及隧道安全的关键环节；因此在盾尾密封出现失效的情况下，特别是在水底隧道，如何安全可靠的更换盾尾密封，如何保证盾尾密封更换时周围地层固结封水的可靠性，是一项迫切需要解决的问题，这不仅仅涉及到盾尾密封更换的安全，也是保障已成型隧道安全和施工人员人生安全的需要。

现有技术中盾尾密封更换所采用的是盐水冻结方法，其在冻结完工后，产生的废水会对环境造成污染，因此也不符合高标准环保要求。

发明内容

本发明针对现有技术中由于盾构机被迫停机位置地质条件复杂，地下水丰富且具有较强的承压性，因此采用何种地层固结封水措施来防止地下承压水进入盾尾，保证盾尾密封检修的安全，保证作业人员、盾构设备和隧道的安全的问题，提供了一种利用液氮冻结法冻结地层所形成的冻结帷幕，避免了传统注浆法在承压透水地层进行地层固结封水处理所具有的不确定性，具有强度高、均匀性好、隔水性好等优点的盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：一、施工准备→二、冻结孔施工→三、冻结系统及测温系统安装→四、液氮冻结施工→五、盾尾密封检修施工→六、冻结孔封堵施工→七、强制解冻施工→八、恢复盾构推进施工。

一、施工准备：

a、确定更换盾尾刷；

b、利用盾尾同步注浆系统注浆；(使管片外弧面与土体之间填充密实，并起到一定的加固土体和止水效果)

二、冻结孔施工：

a、冻结孔定位：根据盾尾刷所处地理位置，以及周边地质条件确定冻结孔位；

b、第一次钻孔；

孔位确定后，第一次开孔，孔深40cm，留10cm作为保护层。

c、孔口管安装：将孔口管固定在钻孔孔口位置，利用膨胀螺栓将孔口管固定在管片内弧面上，将密封盘根轻压在孔口管内；

将密封盘根轻压在孔口管内，防止第二次钻孔时砂、水从钻杆与孔口管之间流入隧道。

d、安装闸阀：将闸阀安装在孔口管上；

当第二次钻孔过程中密封盘根失效，地层内的水砂流量加大无法继续钻孔时，可以关闭闸阀，防止砂、水流进隧道。

e、孔口密封装置安装：用高强度螺栓将孔口密封装置安装在闸阀上；

每一个钻孔都要安装孔口密封装置，以防出现突发涌水涌砂现象，孔口密封装置保留至冻结完成；若在钻孔过程中涌水涌砂现象较为厉害，注水泥浆或双液浆进行止水，如地层内的水砂流量加大，就及时关闭闸阀。

f、第二次钻孔：调整好钻机位置，将钻头装入孔口密封装置内，然后打开闸阀，将钻头从闸阀内直接打穿管片钻进，直至钻头钻进土体中，达到设计的孔深；

g、冻结管安装：钻孔完成后，安装冻结管及冻结管内管；

三、冻结系统及测温系统安装：

a、冻结孔施工完成后将冻结孔进行分组，每个分组内的冻结管相互串联，形成分组连接管路，各分组管路再并联到液氮供给分配器上；

b、用进气管将液氮接至冻结工作面上的分配器上；

c、排气管和放空管从冻结器分组中接出；

d、将液氮容器与进气管连接；

将液氮容器与进气管连接，从而形成液氮冻结循环系统。

e、确定测温孔空位、孔深，将温度计安装在孔内；

四、液氮冻结施工：

a、积极冻结：冻结管出口温度控制在-70℃—-90℃，形成冻结帷幕；

冻结帷幕的形成保证盾尾密封检修期间滴水不漏。

b、维护冻结：当冻结壁达到设计厚度且完全胶结后进入维护冻结阶段，维护冻结期将冻结管出口温度控制在-50℃—-70℃，维护冻结时间贯穿整个盾尾密封刷更换施工过程；冻结帷幕的形成确保了盾尾密封检修期间滴水不漏，保障了盾尾更换过程的安全。冻结帷幕形成的整体防水体系，抗渗性和整体封闭效果要优于其他地层封水加固方法。此外液氮冻结法施工占用场地相对较小，是盾构施工中地层固结封水处理的一种有效方法，新颖的工法技术将促进地下工程施工技术的进步，社会效益和环境效益明显。该工法与同类的地层固结封水的工法相比，盾尾密封刷更换采用液氮冻结对地层进行固结封水具有工期短、工程进度快、干扰因素少的特点，在保证施工安全的前提条件下，最大程度地减少了对施工工期的影响，可以形成较好的经济效益。液氮气化后可以直接排入大气，且没有污染，有利于文明施工和环境保护，可以形成较好的社会效益。该工法成功的解决了盾构机在承压水地层进行盾尾密封更换的地层固结封水难题，能够有效地防止涌水涌沙的发生。

五、盾尾密封检修施工：

a、当冻结封水后，采用碳刨割除旧尾刷，并用钢丝刷及打磨机打磨平整焊接接口，旧尾刷割除后，采用电焊机将新尾刷焊接牢固，尾刷更换完成后，对新尾刷涂盾尾油脂；

六、冻结孔封堵施工；

七、强制解冻施工：

a、盾尾刷更换完成后在冻结区域管片处增加冷板进行热水循环，实施强制解冻；

八、恢复盾构推进施工。

作为优选，所述的步骤二中的钻孔方式采用干式钻进，并将盘根轻压在盘根盒内，钻孔过程中形成密封系统。

作为优选，所述的步骤三中，在对冻结孔进行分组时，按照每组冻结孔管路长度基本相近的原则进行分组，分组数控制在5—6组；进气管为不锈钢软管，排气管和放空管为不锈钢管。5—6组输送液氮效率高，抗氧化，耐用，更换期长。

作为优选，所述的步骤三冻结系统安装施工中，在输送管路上包裹保温板。防止液氮在管路输送时制冷能力大量损耗。

作为优选，所述的步骤五盾尾密封检修之前，对盾尾后部管片的连接螺栓进行紧固。对盾尾后部管片的连接螺栓进行紧固，防止管环之间发生松动。

作为优选，所述的步骤五盾尾密封刷检修更换期间，采取管片轮换拆除措施，每次只拆除1—2块管片。保证盾构机具有足够的顶推油缸来保持推力。

作为优选，所述的盾尾密封检修碳刨、焊接盾构密封过程中，电焊机的搭接线搭接在盾尾壳体上。防止主机内的传感器元件、油缸、主轴承、变速箱尺合处等出现损坏。

作为优选，所述的盾尾密封刷检修更换期间，进行密封刷保护工作，步骤如下：

a、填充油脂：在进行更换密封刷的过程中，给每块密封刷的钢丝重新手工填注油脂；

b、密封刷抹油：在管片重新安装的过程中，在和管片接触的弹簧钢板面上抹上黄油；

c、密封槽填充油脂：更换完密封刷并重新拼装好管片后，在盾构机推进前，先通过盾尾注脂系统给密封刷之间注入密封油脂；

d、及时清理盾壳底部：在后续掘进过程中，安装环管片时，将盾壳底部清理干净；

e、后续掘进中控制:在后续盾构掘进过程中，要严格控制盾构机姿态及管片拼装质量。从而保护刚安装上的密封刷。

作为优选，所述的实施强制解冻期间，在隧道内安放热水槽，采用电热法提供热水，热水通过冷板内管路进行循环，从而使盾尾外壳周围土体解冻。提供循环解冻效率，从而加快工程进度。

本发明利用液氮冻结法冻结地层所形成的冻结帷幕，避免了传统注浆法在承压透水地层进行地层固结封水处理所具有的不确定性，具有强度高、均匀性好、隔水性好等优点。

附图说明

图1为本发明液氮冻结施工工艺流程图。

图2为本发明冻结孔孔口装置安装示意图。

图3为本发明中液氮冻结系统示意图。

其中1—隧道管片、2—膨胀螺丝、3—孔口管、4—闸阀、5—孔口密封装置、6—钻杆、7—小闸阀、8—放空管、9—主干管、10—主闸阀、11—冻结器、12—分配器。

具体实施方式

下面结合附图1至附图3与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1

一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，如图1至图3所示，包括以下工艺步骤：一、施工准备→二、冻结孔施工→三、冻结系统及测温系统安装→四、液氮冻结施工→五、盾尾密封检修施工→六、冻结孔封堵施工→七、强制解冻施工→八、恢复盾构推进施工。

其中具体步骤如下：一、施工准备：

a、确定更换盾尾刷；

b、利用盾尾同步注浆系统注浆；

二、冻结孔施工：

a、冻结孔定位：根据盾尾刷所处地理位置，以及周边地质条件确定冻结孔位；

b、第一次钻孔；

c、孔口管安装：将孔口管固定在钻孔孔口位置，利用膨胀螺栓将孔口管固定在管片内弧面上，将密封盘根轻压在孔口管内；

d、安装闸阀：将闸阀安装在孔口管上；

e、孔口密封装置安装：用高强度螺栓将孔口密封装置安装在闸阀上；

f、第二次钻孔：调整好钻机位置，将钻头装入孔口密封装置内，然后打开闸阀，将钻头从闸阀内直接打穿管片钻进，直至钻头钻进土体中，达到设计的孔深；

g、冻结管安装：钻孔完成后，安装冻结管及冻结管内管；

三、冻结系统及测温系统安装：

f、冻结孔施工完成后将冻结孔进行分组，每个分组内的冻结管相互串联，形成分组连接管路，各分组管路再并联到液氮供给分配器上；

g、用进气管将液氮接至冻结工作面上的分配器上；

h、排气管和放空管从冻结器分组中接出；

i、将液氮容器与进气管连接；

j、确定测温孔空位、孔深，将温度计安装在孔内。

四、液氮冻结施工：

c、积极冻结：冻结管出口温度控制在-70℃—-90℃，形成冻结帷幕；

d、维护冻结：当冻结壁达到设计厚度且完全胶结后进入维护冻结阶段，维护冻结期将冻结管出口温度控制在-50℃—-70℃，维护冻结时间贯穿整个盾尾密封刷更换施工过程；

五、盾尾密封检修施工：

b、当冻结封水后，采用碳刨割除旧尾刷，并用钢丝刷及打磨机打磨平整焊接接口，旧尾刷割除后，采用电焊机将新尾刷焊接牢固，尾刷更换完成后，对新尾刷涂盾尾油脂；

六、冻结孔封堵施工；

七、强制解冻施工：

a、盾尾刷更换完成后在冻结区域管片处增加冷板进行热水循环，实施强制解冻；

八、恢复盾构推进施工。

步骤二的冻结孔施工中，利用盾尾同步注浆系统注浆，使管片外弧面与土体之间填充密实，并起到一定的加固土体和止水效果。孔位确定后，第一次开孔，孔深40cm，留10cm作为保护层。将密封盘根轻压在孔口管内，防止第二次钻孔时砂、水从钻杆与孔口管之间流入隧道。当第二次钻孔过程中密封盘根失效，地层内的水砂流量加大无法继续钻孔时，可以关闭闸阀，防止砂、水流进隧道。每一个钻孔都要安装孔口密封装置，以防出现突发涌水涌砂现象，孔口密封装置保留至冻结完成；若在钻孔过程中涌水涌砂现象较为厉害，注水泥浆或双液浆进行止水，如地层内的水砂流量加大，就及时关闭闸阀。将液氮容器与进气管连接，形成液氮冻结循环系统。液氮冻结封水、更换盾尾刷具备的条件：(1)液氮冻结时间达到或超过设计时间，液氮冻结效果达到设计要求。(2)根据测温孔测温推测冻结壁有效厚度达到设计要求，冻结壁有效冻土平均温度要达到冻结设计要求温度及以下。(3)测温孔温度达到零度以下。(4)施工应急预案完善，并具有可操作性。(5)盾尾刷更换之前，在盾尾刷附近管片位置钻取探测观察孔，观察是否有水流出。孔口密封装置包括法兰，止浆器。止浆器上装有用于密封钻杆的V型密封圈。止浆器内体与止浆器外壳保持径向间隙用于补偿钻杆的偏心，旋喷过程中，打开球阀，被置换体沿回灌浆管流出。

步骤二中的钻孔方式采用干式钻进，并将盘根轻压在盘根盒内，钻孔过程中形成密封系统。

步骤三中，在对冻结孔进行分组时，按照每组冻结孔管路长度基本相近的原则进行分组，分组数控制在5—6组；进气管为不锈钢软管，排气管和放空管为不锈钢管。冻结孔管路长度基本相近的原则为，在旋转冻结管时，入选冻结管的长度与总体冻结管长度的平均值相差为±5厘米以内，选择分组为5—6组，具有输送液氮效率高，抗氧化性强，耐用，更换期长等优点。

步骤三冻结系统安装施工中，在输送管路上包裹保温板。防止液氮在管路输送时制冷能力大量损耗。

步骤五盾尾密封检修之前，对盾尾后部管片的连接螺栓进行紧固。防止管环之间发生松动。

步骤五盾尾密封刷检修更换期间，采取管片轮换拆除措施，每次只拆除1—2块管片。保证盾构机具有足够的顶推油缸来保持推力。

盾尾密封检修碳刨、焊接盾构密封过程中，电焊机的搭接线搭接在盾尾壳体上。防止主机内的传感器元件、油缸、主轴承、变速箱尺合处等出现损坏。

盾尾密封刷检修更换期间，进行密封刷保护工作，步骤如下：

a、填充油脂：在进行更换密封刷的过程中，给每块密封刷的钢丝重新手工填注油脂；

b、密封刷抹油：在管片重新安装的过程中，在和管片接触的弹簧钢板面上抹上黄油；

c、密封槽填充油脂：更换完密封刷并重新拼装好管片后，在盾构机推进前，先通过盾尾注脂系统给密封刷之间注入密封油脂；

d、及时清理盾壳底部：在后续掘进过程中，安装环管片时，将盾壳底部清理干净；

e、后续掘进中控制:在后续盾构掘进过程中，要严格控制盾构机姿态及管片拼装质量。从而保护刚安装上的密封刷。

实施强制解冻期间，在隧道内安放热水槽，采用电热法提供热水，热水通过冷板内管路进行循环，从而使盾尾外壳周围土体解冻。提高循环解冻效率。

实施例2

一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，如图1至图3所示，包括一、施工准备→二、冻结孔施工→三、冻结系统及测温系统安装→四、液氮冻结施工→五、盾尾密封检修施工→六、冻结孔封堵施工→七、强制解冻施工→八、恢复盾构推进施工。

其中冻结孔的施工工序为：按照冻结孔施工图确定孔位及孔口管安装→安装孔口密封装置保证开孔的安全→孔口密封装置经检查确认安装牢固→进行开孔作业，钻取冻结孔→冻结孔钻取完成后开始进行冻结管的安装。

(1)、在管片上测量放样，确定好各孔位置：首先确定冷冻孔孔位，孔位确定后按设计角度将孔口管固定在管片上，装上球形闸阀。

(2)、孔口密封装置安装：用高强度螺栓将孔口密封装置安装在闸阀上，详见图2所示。每一个钻孔都要安装孔口密封装置，以防出现突发涌水涌砂现象，孔口密封装置保留至冻结完成；若在钻孔过程中涌水涌砂现象较为厉害，注水泥浆或双液浆进行止水，如地层内的水砂流量加大，就及时关闭闸阀。

(3)、钻孔：按设计要求调整好钻机位置，并固定好，将钻头装入孔口密封装置内，应采用干式钻进，在孔口密封装置上接上阀门，并将盘根轻压在盘根盒内，检查无误后，再将球形闸阀打开，用开孔钻头从闸阀内开孔钻进，一直钻进土体中。

(4)、冻结管安装：钻孔完成后，安装冻结管及冻结管内管，并用系统连接管路连接冻结管。冻结孔孔口装置安装示意图，如图2所示。

冻结系统安装施工如下：

(1)、冻结孔施工完成后将冻结孔进行分组，分组按照每组冻结孔管路长度基本相近的原则进行。冻结分组不宜过多，一般控制在5—6组即可满足要求。每个分组内的冻结管相互串联，形成分组连接管路，分组管路之间再并联到液氮供给分配器上，实施冻结时每个分组的液氮流量可以通过分配器进行实时控制，液氮冻结系统各部位连接情况如图3所示。

(2)、利用不锈钢软管作为进气管将液氮接至冻结工作面上的分配器上，通过进气管输送液氮到冻结器，利用液氮气化实施制冷冻结。

(3)、排气管和放空管使用不锈钢管管材，排气管和放空管从冻结器分组中接出，实现液氮气化后的排放。

(4)、进行液氮冻结施工时，可根据现场实际情况将液氮供应槽车设置在盾构工作井处或采用小型液氮供应槽车运输液氮进入工作面，液氮槽车与进气管形成连接供给液氮。

(5)、在输送管路上包裹保温板，以防止液氮在管路输送时制冷能力大量损耗。

液氮冻结施工如下：液氮冻结系统运转正常后开始进行液氮冻结施工，液氮冻结施工分为积极冻结和维护冻结两个阶段。积极冻结阶段为冻结帷幕的形成阶段，积极冻结期间冻结管出口温度控制在-70℃～-90℃，按照设计冻结时间进行冻结。积极冻结过程中，根据测温资料来判断冻结帷幕是否交圈，形成冻结壁，冻结壁达到设计厚度且完全胶结后方可进入维护冻结阶段。维护冻结期冻结管出口温度控制在-50℃～-70℃，维护冻结时间贯穿整个盾尾密封刷更换施工过程。

冻结施工效果确定如下：液氮冻结在有效冻结或积极冻结时间达到预计要求时，根据测温孔测温情况进行冻结壁有效厚度的推算。当推算出冻结壁有效冻土温度及冻结壁有效厚度达到设计要求，可以认为液氮冻结效果达到设计要求。为了保证盾尾密封刷检修的安全性，在进行盾尾刷检修之前还需在液氮冻结区域钻取探测观察孔，观察是否有水流出，以检查实际冻结效果。完成上述步骤，确认冻结效果实施良好后，盾构机才能进行盾尾密封检修作业。

盾尾密封检修如下：在盾尾密封检修过程中，采取如下措施保证盾尾密封检修的顺利进行：

(1)、达到冻结封水效果后，必须重新紧固盾尾后部5环管片的连接螺栓，防止管环之间发生松动。

(2)、为了防止检修尾刷时盾构机盾体发生后移，盾构机在更换尾刷期间，采取管片轮换拆除的措施，每次只拆除1～2块管片，以保证盾构机具有足够的顶推油缸来保持顶推力。

(3)、检修盾尾密封刷，根据盾尾密封检查情况，判断盾尾密封刷是否需要进行更换。

(4)、在进行盾尾密封检查更换过程中，将密封腔内注浆浆液固结块清理干净。

(5)、确定需要进行盾尾密封更换时，从上向下采用碳刨割除旧尾刷，并用钢丝刷及打磨机打磨平整焊接接口。旧尾刷割除后，采用电焊机将新尾刷焊接牢固。尾刷更换完成后，对新尾刷涂盾尾油脂，油脂应采用较好油脂，确保尾刷内部油脂均匀饱满。

(6)、由于尾刷处有大量的油脂，在碳刨、焊接过程中容易起火燃烧，因此需将露出的油脂全部清理干净，采用石棉布将裸露的尾刷和油脂覆盖，同时备用CO2干式灭火器。

(7)、在碳刨、焊接盾构密封过程中、为了防止主机内的传感器元件、油缸、主轴承、变速箱啮合处等出现损坏，电焊机的搭接线必须搭接在盾尾壳体上。

保护密封刷的工作应该与更换密封刷同步进行，为防止密封刷的再次损坏，采取以下防范措施：

(1)、填充油脂:为了防止密封刷的损坏，同时增加密封的效果，在进行更换密封刷的过程中，需要给每块密封刷的钢丝重新手工填注油脂；

(2)、密封刷抹油:在管片重新安装的过程中，给弹簧钢板(和管片接触的一面)抹上黄油，增加管片与弹簧钢板间的润滑；

(3)、密封槽填充油脂:更换完密封刷并重新拼装好管片后，在盾构机推进前，先通过盾尾注脂系统给密封刷之间注入密封油脂。

(4)、及时清理盾壳底部:在后续掘进过程中，安装每环管片时，必需将盾壳底部清理干净，避免有碎石夹在管片与盾壳之间，防止随着管片的后移而损伤到密封刷。

(5)、后续掘进中控制:在后续盾构掘进过程中，要严格控制盾构机姿态及管片拼装质量。

强制解冻措施如下：盾尾刷更换完成后在需要在冻结区域管片处增加冷板进行热水循环，实施强制解冻。实施强制解冻时，在隧道内安放热水槽，采用电热法提供热水，热水通过冷板内管路进行循环，从而使盾尾外壳周围土体解冻。

温度监测技术与分析如下：确保盾尾密封检修工程安全的关键是全过程监测液氮冻结土体的温度变化情况，在整个液氮冻结施工过程中，需要设置测温孔来监测冻结温度场，及时测量盾尾密封检修施工阶段的动态温度数值，并与分析计算值比较，及时反馈指导设计和施工。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：步骤一、施工准备→步骤二、冻结孔施工→步骤三、冻结系统及测温系统安装→步骤四、液氮冻结施工→步骤五、盾尾密封检修施工→步骤六、冻结孔封堵施工→步骤七、强制解冻施工→步骤八、恢复盾构推进施工；

所述的步骤一、施工准备包括以下步骤：

a、确定更换盾尾刷；

b、利用盾尾同步注浆系统注浆；

所述的步骤二、冻结孔施工包括以下步骤：

a、冻结孔定位：根据盾尾刷所处地理位置，以及周边地质条件确定冻结孔位；

b、第一次钻孔；

c、孔口管安装：将孔口管固定在钻孔孔口位置，利用膨胀螺栓将孔口管固定在管片内弧面上，将密封盘根轻压在孔口管内；

d、安装闸阀：将闸阀安装在孔口管上；

e、孔口密封装置安装：用高强度螺栓将孔口密封装置安装在闸阀上；

f、第二次钻孔：调整好钻机位置，将钻头装入孔口密封装置内，然后打开闸阀，将钻头从闸阀内直接打穿管片钻进，直至钻头钻进土体中，达到设计的孔深；

g、冻结管安装：钻孔完成后，安装冻结管及冻结管内管；

所述的步骤三、冻结系统及测温系统安装包括以下步骤：

a、冻结孔施工完成后将冻结孔进行分组，每个分组内的冻结管相互串联，形成分组连接管路，各分组管路再并联到液氮供给分配器上；

b、用进气管将液氮接至冻结工作面上的分配器上；

c、排气管和放空管从冻结器分组中接出；

d、将液氮容器与进气管连接；

e、确定测温孔孔位、孔深，将温度计安装在孔内；

所述的步骤四、液氮冻结施工包括以下步骤：

a、积极冻结：冻结管出口温度控制在-70℃—-90℃，形成冻结帷幕；

b、维护冻结：当冻结壁达到设计厚度且完全胶结后进入维护冻结阶段，维护冻结期将冻结管出口温度控制在-50℃—-70℃，维护冻结时间贯穿整个盾尾密封刷更换施工过程；

所述的步骤五、盾尾密封检修施工包括以下步骤：

a、当冻结封水后，采用碳刨割除旧尾刷，并用钢丝刷及打磨机打磨平整焊接接口，旧尾刷割除后，采用电焊机将新尾刷焊接牢固，尾刷更换完成后，对新尾刷涂盾尾油脂；

所述的步骤七、强制解冻施工包括以下步骤：

a、盾尾刷更换完成后在冻结区域管片处增加冷板进行热水循环，实施强制解冻；孔口密封装置包括法兰，止浆器，止浆器上装有用于密封钻杆的V型密封圈，止浆器内体与止浆器外壳保持径向间隙用于补偿钻杆的偏心，旋喷过程中，打开球阀，被置换体沿回灌浆管流出。

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的步骤二中的钻孔方式采用干式钻进，并将盘根轻压在盘根盒内，钻孔过程中形成密封系统。

3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的步骤三中，在对冻结孔进行分组时，按照每组冻结孔管路长度基本相近的原则进行分组，分组数控制在5—6组；进气管为不锈钢软管，排气管和放空管为不锈钢管。

4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的步骤三冻结系统安装施工中，在输送管路上包裹保温板。

5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的步骤五盾尾密封检修之前，对盾尾后部管片的连接螺栓进行紧固。

6.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的步骤五盾尾密封刷检修更换期间，采取管片轮换拆除措施，每次只拆除1—2块管片。

7.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的盾尾密封检修碳刨、焊接盾构密封过程中，电焊机的搭接线搭接在盾尾壳体上。

8.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的盾尾密封刷检修更换期间，进行密封刷保护工作，步骤如下：

a、填充油脂：在进行更换密封刷的过程中，给每块密封刷的钢丝重新手工填注油脂；

b、密封刷抹油：在管片重新安装的过程中，在和管片接触的弹簧钢板面上抹上黄油；

c、密封槽填充油脂：更换完密封刷并重新拼装好管片后，在盾构机推进前，先通过盾尾注脂系统给密封刷之间注入密封油脂；

d、及时清理盾壳底部：在后续掘进过程中，安装环管片时，将盾壳底部清理干净；

e、后续掘进中控制:在后续盾构掘进过程中，要严格控制盾构机姿态及管片拼装质量。

9.根据权利要求1所述的一种盾构隧道洞内液氮冷冻更换尾刷的方法，其特征在于：所述的实施强制解冻期间，在隧道内安放热水槽，采用电热法提供热水，热水通过冷板内管路进行循环，从而使盾尾外壳周围土体解冻。