CN109339815A - 一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，通过在土仓内注浆搅拌制造泥膜，螺旋机筒内固定渣土等措施，隔离带压水和渣土，并防止喷涌，创造一个安全施工的工作环境来满足在土仓前闸门故障无法工作的情况下，采用调制、注入浆液，密封螺旋机筒，固定螺旋杆叶片，拆卸及安装螺旋机驱动的步骤进行螺旋机驱动的拆装。本发明施工快捷、安全、降低施工成本、缩短工期节能环保、并可以在隧道内实施作业，不限场地、时间等要求，随时可以对螺旋驱动进行拆解维修工作。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机在隧道内拆解螺旋机驱动损坏维修技术领域，尤其是涉及一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法。
背景技术
近几年我国轨道交通的飞速发展，城市地铁建设也随之进入一个快速发展阶段，国内地铁隧道的施工方法也比较多，主要有明挖、暗挖、盖挖以及盾构等方式；盾构法与其他隧道施工方法相比较，盾构施工有非常多的优势，它适应各种环境，如在地下穿越繁华市区及高楼大厦，桥梁河流，其应用越来越广泛。
作为主要施工工具的盾构机是由机、电、光、液压、气、水、泥浆、砂浆等独立系统所组成；通过盾构机内部各系统的相互配合，盾构推进，刀盘旋转通过浆液改良渣土，使切削下的渣土通过螺旋机输送到皮带机、再通过皮带输送机把渣土输送到电瓶车渣土斗内；利用电瓶车，运到预留出土井口处，龙门吊将渣土运至地面土坑内；拼装盾构管片成环，实现每一环一个周期盾构机向前延展。在整个盾构推进过程中，螺旋机起到从将土仓里的渣土外排的作用，其前端连接盾体土仓，后端与皮带机相接，刀盘切削下的渣土经过螺旋机排出。螺旋机在盾构里是非常重要的一个系统，一旦螺旋机出现故障，将对工程施工造成严重的影响，影响工期以及费用昂贵，因此，盾构施工中需要一种有效的在掘进过程中拆装螺旋机的方法。
发明内容
本发明是盾构机在掘进当中，在隧道内螺旋驱动损坏拆解，不需要采用在盾构机四周降水冰冻或盾构机四周注浆封水、抽拉螺旋杆等防水措施，简单施工快捷，安全降低盾构施工成本节省百万以上，缩短工期节能环保，不需要地面场地等约束并可以在隧道内实施作业。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案。
一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征在于，施工步骤如下：
S1，关闭螺旋机出土闸门；
S2，调制浆液；在盾构机的后续台车浆液箱中的剩余泥浆中添加膨润土/水比例为0.2%--0.35%的混合物，并搅拌均匀，形成浆液；
S3，浆液注入；将浆液注入土仓中，与土仓内渣土混合，根据土仓内渣土量注入5-10立方的浆液，保证土仓满仓；在注入浆液的同时，启动盾构机刀盘，将浆液与渣土搅拌均匀，形成泥膜，并静置使膨润土进行发酵；
S4，油脂注入；通过螺旋机筒上的前注浆口和后注浆口将盾尾油脂注入螺旋机筒内，填补筒内渣土间空隙，静置密封4-6小时；
S5，固定螺旋杆叶片；盾尾油脂注入并静置后，膨润土发酵完成后，观察土仓内压力稳定在1.6-2.5bar之间的某一数值，通过前注浆口观察螺旋机筒内无水后，将筒内螺旋杆叶片与螺旋机筒的内壁固定在一起；
S6，拆卸螺旋机驱动；拆卸螺旋机驱动，并将螺旋机驱动通过井口吊至地面进行维修；
S7，安装螺旋机驱动；将维修好的螺旋机驱动运至安装位置，安装螺旋机驱动，并固定牢固；
S8，断开螺旋杆叶片；断开螺旋杆叶片与螺旋机筒的内壁的连接，恢复螺旋机正常功能。
进一步的，在步骤S1中，关闭螺旋机出土闸门前，确保螺旋机筒内充满渣土。
进一步的，在步骤S2、S3中，使用泥浆泵将浆液注入土仓中，并根据泥浆泵注浆能力调制浆液浓度。
进一步的，在步骤S3中，根据加入的膨润土成分为钙质膨润土和钠质膨润土的不同，对膨润土发酵12-24小时。
进一步的，在步骤S3中，注浆的同时，使用锤敲击土仓的外壁，当敲击所有位置声音一致时确定土仓满仓。
进一步的，在步骤S5中，使用钢板焊接的方式将螺旋杆叶片与螺旋机筒的内壁固定在一起；步骤S8中，将焊接钢板割开，并将螺旋杆叶片和螺旋机筒的内壁的焊接位置的表面处理光滑。
进一步的，步骤S6中，使用手拉葫芦将螺旋机驱动吊离螺旋机体，后移至管片板车处，通过电瓶车运至井口，使用龙门吊将螺旋机驱动吊至地面；步骤S7中，吊运螺旋机驱动的操作顺序与步骤S6相反。
本发明的有益效果为：缩短了螺旋机驱动在隧道内拆解维修工期，节约项目成本；可在隧道内实施作业，减少了资源浪费；施工简单快捷，缩短工期节能环保，不受地面场地及其他条件等约束。
附图说明
图1是本发明进行拆卸螺旋机驱动的结构示意图。
附图标记： 1—螺旋机出土闸门、2—螺旋机驱动、3—螺旋机筒、4—前注浆口、5—螺旋杆叶片、6—后注浆口、7—土仓、8—土仓闸门。
具体实施方式
在下文中，见参照说明书附图对本发明进行进一步阐明。
在盾构机掘进过程中，螺旋机驱动2故障时，需要将土仓闸门8关闭，隔离土仓7中的带压水及渣土，防止其向外喷涌，但是一般盾构机掘进一段时间渣土特别是细沙、岩地层会把闸门间隙堵塞卡住关不上闸门，因此在土仓闸门8无法有效的关闭，本发明提供一种在土仓闸门8无法关闭的情况下的拆卸螺旋机驱动2的方法。
如图1所示，一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，施工步骤如下：
S1，将螺旋机出土闸门1关闭；
S2，调制浆液；在盾构机的后续台车浆液箱中的剩余泥浆中添加膨润土/水比例为0.2%--0.35%的混合物，并搅拌均匀，形成浆液；
S3，注入浆液；将浆液注入土仓7，与土仓7内渣土混合，根据土仓7内渣土量注入5-10立方浆液，并保证土仓7满仓；在注入浆液的同时，启动盾构机刀盘，将浆液与渣土搅拌均匀，形成泥膜，并静置使膨润土进行发酵；
S4，通过螺旋机筒3上的前注浆口4和后注浆口6将盾尾油脂注入螺旋机筒3内，填补筒内渣土间空隙，静置密封4-6小时；
S5，盾尾油脂注入4-6小时，膨润土发酵12小时后，观察土仓7内压力稳定在1.6-2.5bar之间的某一数值，并通过前注浆口4观察螺旋机筒3内无水后，将筒内螺旋杆叶片5与螺旋机筒3的内壁固定在一起；
S6，拆卸螺旋机驱动2，并将螺旋机驱动2通过井口吊至地面进行维修；
S7，将维修好的螺旋机驱动2运至安装位置，安装螺旋机驱动2，并固定牢固；
S8，断开螺旋杆叶片5与螺旋机筒3的内壁的连接，恢复螺旋机正常工作。
本实施例中，在步骤S1中，关闭螺旋机出土闸门1前，确保螺旋机筒3内充满渣土；一般情况下，螺旋机驱动故障是在正常工作过程中，螺旋机筒3内存有95%以上的渣土，为了方便后续工作，防止螺旋机筒3内部存在空隙，尽量将螺旋机筒3内憋满渣土。
本实施例中，在步骤S2、S3中，使用泥浆泵将浆液注入土仓7中，并根据泥浆泵注浆能力上限进行浆液浓度调制，泥浆的浓度越高越好，保证泥浆注入土仓7后与渣土混合后有更好的锁水封水效果，以保证土仓内带压水不会泄露和溢出。
进一步的，在步骤S3中，根据加入的膨润土成分为钙质膨润土和钠质膨润土的不同，并分别对膨润土发酵12-24小时；钙质膨润土的吸水和膨胀能力较强，发酵12小时左右即可达到施工要求，钙质膨润土吸附能力较差，需要更长的发酵时间，一般不超过24小时，施工过程中根据现场材料限定，进行不同时长的静置处理，最终来达到同样的效果。
进一步的，在步骤S3中，注浆的同时，使用锤敲击土仓7的外壁，当敲击所有位置声音一致时确定土仓7满仓；确保土仓7满仓后，能够确保施工安全，能够起到隔离土仓7内的带压水及渣土，避免在拆解螺旋机驱动2的过程中出现涌水涌砂。
进一步的，在步骤S5中，使用钢板焊接的方式将螺旋杆叶片5与螺旋机筒3的内壁固定在一起，防止在拆驱动时因剧烈抖动破坏机筒内固体的稳定性，导致固体间产生间隙，憋不住内压有水流出；步骤S8中，采用适当工具将焊接钢板割开，并将螺旋杆叶片3和螺旋机筒3的内壁的焊接位置的表面处理光滑，要求焊接位置不得有焊渣，不得存在凹凸不平的现象，要求保证表面光滑。
进一步的，步骤S6中，使用手拉葫芦将螺旋机驱动2吊离螺旋机体，后移至管片板车处，通过电瓶车运至井口，使用龙门吊将螺旋机驱动2吊至地面；步骤S7中，吊运螺旋机驱动2的操作顺序与步骤S6相反。
在土仓7中制造泥膜止水，渣土改良的过程时，必要时还要进行二次注浆，实现止住地层水流入土仓的效果。
本发明实现了在沙层水压力较大的情况下，在隧道内完成了螺旋机驱动快速拆解维修。此办法在盾构机施工中土仓闸门关不上的前提下可采取，不需要盾构机四周降水、注浆、冰冻、抽拉螺旋杆等防水措施，此技术简单施工快捷，安全降低盾构施工成本节省百万以上，缩短工期节能环保，并可以在隧道内实施作业，不限场地、时间等要求，随时可以对螺旋驱动进行拆解维修工作。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也基于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征在于，施工步骤如下:
S1，关闭螺旋机出土闸门（1）；
S2，调制浆液；在盾构机的后续台车浆液箱中的剩余泥浆中添加膨润土/水比例为0.2%--0.35%的混合物，并搅拌均匀，形成浆液；
S3，浆液注入；将浆液注入土仓（7）中，与土仓（7）内渣土混合，根据土仓（7）内渣土量注入5-10立方的浆液；在注入浆液的同时，启动盾构机刀盘，将浆液与渣土搅拌均匀，形成泥膜，并静置使膨润土进行发酵；
S4，油脂注入；通过螺旋机筒（3）上的前注浆口（4）和后注浆口（6）将盾尾油脂注入螺旋机筒（3）内，填补筒内渣土间空隙，静置密封4-6小时；
S5，固定螺旋杆叶片（5）；盾尾油脂注入并静置后，膨润土发酵完成后，观察土仓（7）内压力稳定在1.6-2.5bar之间某一数值，通过前注浆口（4）观察螺旋机筒（3）内无水后，将筒内螺旋杆叶片（5）与螺旋机筒（3）的内壁固定在一起；
S6，拆卸螺旋机驱动（2）；拆卸螺旋机驱动（2）,并将螺旋机驱动（2）通过井口吊至地面进行维修；
S7，安装螺旋机驱动（2）；将维修好的螺旋机驱动（2）运至安装位置，安装螺旋机驱动（2），并固定牢固；
S8，断开螺旋杆叶片（5）；断开螺旋杆叶片（5）与螺旋机筒（3）内壁的连接，恢复螺旋机正常功能。
2.根据权利要求1所述的一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征是：步骤S1中，关闭螺旋机出土闸门（1）前，确保螺旋机筒（3）内充满渣土。
3.根据权利要求1所述的一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征是：步骤S3中，使用泥浆泵将浆液注入土仓（7）中，并根据泥浆泵注浆能力调制浆液浓度。
4.根据权利要求1所述的一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征是：步骤S3中，根据加入的膨润土成分为钠质膨润土或钙质膨润土的不同，对膨润土发酵12-24小时。
5.根据权利要求1所述的一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征是：步骤S3中，注浆的同时，使用锤敲击土仓（7）的外壁，当敲击所有位置声音一致时确定土仓（7）满仓。
6.根据权利要求1所述的一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征是：步骤S5中，使用钢板采用焊接的方式将螺旋杆叶片（5）与螺旋机筒（3）的内壁固定在一起；步骤S8中，将焊接钢板割开，并将螺旋杆叶片（5）和螺旋机筒（3）内壁的焊接位置的表面处理光滑。
7.根据权利要求1所述的一种盾构掘进过程中拆装螺旋机的方法，其特征是：步骤S6中，使用手拉葫芦将螺旋机驱动（2）吊离螺旋机体，后移至管片板车处，通过电瓶车运至井口，使用龙门吊将螺旋机驱动（2）吊至地面；步骤S7中，吊运螺旋机驱动（2）的操作顺序与步骤S6相反。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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