CN114483067A - 一种双护盾tbm护盾卡机自主脱困方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，在护盾上半圆预留若干注浆孔，由注浆泵经注浆管路向注浆孔灌注触变泥浆，降低盾壳和围岩间的摩擦系数，从而减小推进的摩擦阻力，依靠TBM推进系统自主脱困。为防止触变泥浆回流至管片外侧，通过尾盾后管片注浆孔灌注水泥砂浆，形成封闭止浆圈。本方法利用触变泥浆减阻效应，投资小，效率高，施工方便快捷，使用该方法使TBM自主脱困，不但操作安全，而且还能够在很短的时间内完成脱困，节约了成本和时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种双护盾TBM隧洞施工护盾卡机的自主脱困方法。
背景技术
TBM通过不良岩层时，由于地质条件复杂，围岩不稳定导致变形过大或者大体积塌方时，TBM就易被卡住，因双护盾TBM护盾较长，卡机处理费时、费力，若处理方法不得当，解困不及时，TBM机身在长期受力的情况下，还将会变形、受损，从而造成重大经济损失，同时还会影响工程的施工进度。因此，使用方便、快捷的自主脱困方法是非常必要的。
目前，主要的卡机脱困方法有：(1)导洞开挖，其主要作用原理为释放围岩自重应力和水平膨胀应力，同时利用管棚施作空间进行护盾释放，使TBM脱困，该类方法实施起来比较麻烦，处理工期长，投资也较大。(2)化学灌浆，该方法主要是对盾体外坍塌的松散围岩进行固结，确保主机周围围岩的稳定，再进行扩挖脱困，同样存在处理工期长、投资高的问题。
因此，如何提供一种高效、快捷、低成本的双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，是目前本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，该方法效率高，施工方便快捷，使用成本相对较低，能够依靠TBM推进系统自主脱困，有效解决TBM护盾卡机问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，包括以下步骤：
步骤1，在双护盾TBM的前盾、支撑护盾和尾盾的护盾盾壳上半圆预留注浆孔；
步骤2，当TBM护盾卡机后，在尾盾后管片外侧注入水泥砂浆，在豆砾石中形成一层封闭止浆圈；
步骤3，通过注浆系统，向护盾盾壳预留注浆孔中灌注触变泥浆，使触变泥浆均匀散布于护盾与围岩接触面；
步骤4，通过刀盘面板预留孔抽出回流至刀盘处触变泥浆；
步骤5，启动TBM，在触变泥浆形成的润滑系统作用下，推进力大于摩擦阻力，依靠TBM推进系统自主脱困。
所述护盾盾壳上半圆预留的注浆孔为梅花型布置。
所述封闭止浆圈依靠自流形成。
本发明的有益效果：为TBM护盾卡机脱困提供了一种操作简单、费用低、施工时间短的处理方法。
附图说明
图1是采用本发明双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法的示意图。
图2是本发明上部护盾预留孔布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1～2所示，本发明双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，包括以下步骤：
步骤1，在双护盾TBM的前盾、支撑护盾和尾盾的护盾盾壳上半圆预留注浆孔；
步骤2，当TBM护盾卡机后，在尾盾后管片外侧注入水泥砂浆，在豆砾石中形成一层封闭止浆圈；
步骤3，通过注浆系统，向护盾盾壳预留注浆孔中灌注触变泥浆，使触变泥浆均匀散布于护盾与围岩接触面；
步骤4，通过刀盘面板预留孔抽出回流至刀盘处触变泥浆；
步骤5，启动TBM，在触变泥浆形成的润滑系统作用下，推进力大于摩擦阻力，依靠TBM推进系统自主脱困。
所述护盾盾壳上半圆预留的注浆孔为梅花型布置。
所述封闭止浆圈依靠自流形成。
具体说明如下：在护盾2上半圆预留注浆孔4，通过注浆管路6连接到注浆泵7，灌注触变泥浆，形成盾壳润滑剂注入系统，使触变泥浆均匀散布于护盾2与围岩5接触面，减小松散围岩5与护盾2之间的摩擦阻力，使TBM推进力大于总阻力即可自主脱困。回流至刀盘1处触变泥浆由刀盘1预留孔12抽出。
通过管片9上注浆孔11对在尾盾3后管片9外侧注入水泥砂浆，在豆砾石8中形成一层封闭止浆圈10。
所述双护盾TBM卡机为松散围岩5卡住前盾、支撑护盾或尾盾。
所述护盾2上半圆预留注浆孔4呈梅花型布置，保证触变泥浆8均匀散布于护盾2与围岩5接触面。
所述止浆圈10由尾盾3后管片9外侧注入水泥砂浆形成，防止触变泥浆沿管片9外侧向后回流。
所述润滑剂选用触变泥浆，触变泥浆采用膨润土、碱(Na2CO3)和水配制而成，其比例(按重量比)膨润土：碱：水＝16％：0.32％：84％，可大幅度降低盾壳和围岩之间的摩擦阻力。在触变泥浆的减阻作用下，松散围岩5与护盾2间摩擦阻力大幅减小，依靠TBM自身推进系统可自主脱困。
上述的实例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (3)
1.一种双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在双护盾TBM的前盾、支撑护盾和尾盾的护盾盾壳上半圆预留注浆孔；
步骤2，当TBM护盾卡机后，在尾盾后管片外侧注入水泥砂浆，在豆砾石中形成一层封闭止浆圈；
步骤3，通过注浆系统，向护盾盾壳预留注浆孔中灌注触变泥浆，使触变泥浆均匀散布于护盾与围岩接触面；
步骤4，通过刀盘面板预留孔抽出回流至刀盘处触变泥浆；
步骤5，启动TBM，在触变泥浆形成的润滑系统作用下，推进力大于摩擦阻力，依靠TBM推进系统自主脱困。
2.根据权利要求1所述双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，其特征在于，所述护盾盾壳上半圆预留的注浆孔为梅花型布置。
3.根据权利要求1所述双护盾TBM护盾卡机自主脱困方法，其特征在于，所述封闭止浆圈依靠自流形成。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115637991A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-01-24 | 中南大学 | 护盾式tbm隧道壁后注浆设备 |
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2022
- 2022-02-24 CN CN202210174344.9A patent/CN114483067A/zh active Pending
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