緊急填倉換刀及破除孤石技術(shù)

..緊急填倉換刀與破除孤石方案若是盾構(gòu)掘進過程中,遇到孤石,且刀盤結(jié)大量泥餅,刀具磨損及崩裂嚴重,已經(jīng)不具備破巖能力的時候,須立即開倉清泥餅換刀。但由于刀盤所處位置為遇水崩解性地層,掘進掌子面自穩(wěn)能力差；刀盤位置不具備地面加固條件,擬決定進行土倉注入水泥漿加固,待倉內(nèi)加固完成后,實施常壓開倉換刀清泥餅并破除孤石工作,如圖所示。圖5.3.1填倉換刀施工流程圖5.3.1土倉加固工藝流程將土倉內(nèi)充填滿水泥漿固結(jié),固結(jié)形成一道不透水的水泥漿帷幕,帷幕與刀盤共同維持掌子面的穩(wěn)定,實現(xiàn)常壓安全開倉作業(yè)。如圖4-1所示。通過對土倉檢查后開倉,在開倉清理過程中口處等薄弱地方進行封堵,確保安全的情況下進行換刀清泥餅作業(yè)。圖4-1土倉注漿加固示意圖5.3.2土倉注漿施工順序5.3.2.1清空土倉內(nèi)碴土將土倉內(nèi)的碴土清空,在出碴的同時,向土倉內(nèi)注入壓縮空氣,使土倉壓力維持在2.0bar左右,并避免上下波動過大。在土倉內(nèi)剩余碴土約6m3時關(guān)閉螺旋出土機后門,仍開動螺旋出土機,使螺旋出土機倉內(nèi)裝滿碴土,停止螺旋出土機,關(guān)閉前門,向螺旋出土機內(nèi)注入泡沫,保證螺旋出土機內(nèi)碴土的流動性、和易性。.2注水泥漿從土倉壁2點球閥及10點球閥向土倉內(nèi)注入水泥漿。在注漿的同時,打開土倉壁頂部12點球閥排氣,直到排氣孔排出水泥漿后關(guān)閉閘閥,最后利用土倉隔板最上面的閘閥注入漿液,直至注滿倉為止。以上注漿過程均為邊注漿邊正反轉(zhuǎn)動刀盤,刀盤轉(zhuǎn)速維持在0.5~0.8rpm,由于注漿時間過長,超過水泥漿初凝時間,刀盤扭矩將越來越大,最后刀盤停止轉(zhuǎn)動時需使刀盤與中心旋轉(zhuǎn)接頭位置處于水平位置。水泥漿液配合比：水:水泥=0.8:1.0,每800公斤水中可加入20公斤泡沫。水泥采用普通硅酸鹽水泥,注漿壓力控制在3bar左右。注漿量為40方~60方。注漿前由盾體超前注漿管向土倉內(nèi)與盾體注廢機油。注漿材料及設(shè)備應(yīng)在出土之前準(zhǔn)備充足以保證能連續(xù)注漿,漿液制備應(yīng)由當(dāng)班操作手根據(jù)螺旋出土機出土情況提前通知,盡量保證在出空土倉后立即注漿。從注水泥漿開始至注漿完成后12小時內(nèi),須不間斷向刀盤主軸承內(nèi)打油脂。.3測溫注漿結(jié)束后,利用電子測溫儀測量土倉壁各區(qū)域的溫度,土倉內(nèi)由于注入了水泥漿會有一個升溫過程,待土倉隔板最上部的溫度升到最高而下降到一定溫度且持續(xù)1天時間不發(fā)生變化時,測溫工作結(jié)束,具備準(zhǔn)備開倉條件。5.3.3檢查整個注漿效果首先檢查倉內(nèi)漿液凝固情況,判斷能否開倉先打開土倉壁上的兩個球閥,利用粗細10mm左右的鋼筋向土倉內(nèi)砸入,根據(jù)砸入的情況判斷凝固的情況。然后再打開土倉門上方的球閥,同樣的方法檢查倉內(nèi)凝固的情況,看是否還有水流出。如兩個條件均滿足,則可進行開倉工作。盾構(gòu)機刀盤前方加固效果待土倉門打開后,先進行土倉清理。土倉清理完成后,觀察掌子面泥漿帷幕固結(jié)情況和滲水情況。如兩個條件均比較好,則換刀工作可以繼續(xù),做好刀盤開口的防護工作,能保證開倉的安全。換刀作業(yè)程序及注意事項5.3.4.1更換刀具標(biāo)準(zhǔn)檢查刀盤記錄應(yīng)備案并拍照留底。更換刀具按以下標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：正面滾刀刀圈磨損量在25mm時即須換刀。邊緣滾刀刀圈磨損量為10mm時須換刀。邊緣刮刀及齒刀出現(xiàn)較嚴重崩齒或刀具上的合金堆焊層磨損較嚴重時須更換。更換刀具流程換刀班組在接受換刀工作后,必須明確所需更換刀具的編號及換刀步驟。換刀必須由底部開始,自下而上依次換刀為了安全以及作業(yè)方便,可在土倉壁上安裝換刀用的站人平臺。為了裝刀工作的順利進行,拆下的螺栓、墊圈、螺母、壓塊等必須集中放置在鐵皮工具箱里。滾刀的擋圈必須朝向刀盤圓心；刀具安裝好后必須確保鎖緊螺栓。換刀注意事項首先清空土倉〔保護倉倉門開始,向掌子面鑿約0.88米,由領(lǐng)班觀察掌子面泥漿帷幕狀況：若掌子面泥漿帷幕較好,可由當(dāng)班操作手負責(zé)根據(jù)刀盤的刀具布置圖和刀盤旋轉(zhuǎn)角度,清一塊刀口位置換一把刀；若掌子面出現(xiàn)滲漏,可根據(jù)現(xiàn)場情況,先用棉紗塞填滲漏點,再在土倉輻條上焊接鋼筋將膠木板壓在滲漏點上；若掌子面滲漏點較多,且出現(xiàn)涌砂相像,必須停止換刀,人員離開土倉,關(guān)閉人倉閘門,土倉重新充填水泥漿。未清空土倉,不得進行換刀作業(yè),否則掌子面一旦塌方將無法再次置換土倉。清出刀盤后,在主艙的水管上接長水管沖洗刀盤,注意節(jié)約用水,主要是減少土倉內(nèi)的排水量,在刀具沖洗后量刀。更換刀具時,現(xiàn)場必須配備抽水設(shè)備隨時抽水；換刀之前在輻條之間架設(shè)木板及方木支撐掌子面,確保安全；本次換刀作業(yè),臨時用材料工具的轉(zhuǎn)換在副倉內(nèi)完成。提出螺旋出土機之前必須讓其內(nèi)充填滿渣土,否則水泥漿進入螺旋出土機凝固,后果嚴重；水泥漿液要準(zhǔn)備充足,保證連續(xù)注漿；自注漿開始至注漿后12小時〔即漿液流動狀態(tài)時主軸承必須不間斷打油脂；進倉后首先抓緊時間鑿空土倉〔厚度約88cm；換刀必須自下而上進行,清一個刀口位置,換一把刀；土倉滲漏點,水小用快干水泥封堵；水較大,能引就用小管引排。要及時抽排倉內(nèi)積水。5.3.5孤石破除方案在土倉內(nèi)刀具全部更換完成且掌子面穩(wěn)定的情況下,倉內(nèi)孤石利用巖石劈裂機或人工風(fēng)鎬進行破除；常壓開艙；首先將液壓鑿巖機帶入艙內(nèi),液壓動力泵站放置在艙外,先從具有凌空面的巖石或具有夾層的巖石部分開始,然后依次向巖層中心推進,對風(fēng)化球體進行快速鉆孔,孔間距200mm,排間距300mm。鉆孔完成后,根據(jù)孔數(shù)將多個液壓劈裂機膨脹桿逐排塞入鉆好的孔內(nèi),人員撤出,開啟劈裂機破碎風(fēng)化球體。檢查風(fēng)化球體破損效果,全部小于30cm時即可,否則重復(fù)破碎過程直至塊體直徑小于30cm,或是破壞巖層結(jié)構(gòu)后采用人工風(fēng)鎬破除碎塊并利用螺旋機排出或蛇皮袋裝載清渣；5.3.6預(yù)算工作量5.3.6.1開倉換刀所需物資設(shè)備：PO32.5水泥：35T；泡沫劑：1.5T；廢機油：300L；水玻璃：0.8T；聚氨酯：200L；巖石液壓劈裂機QL-395：一臺；刀具：依據(jù)實際磨損更換刀具數(shù)量而定；照明設(shè)備：12v照明燈3盞,大手電三個；葫蘆：1.5t、2.0t及2.5t各2個；鋼絲繩：長度合適的Ф8鋼絲繩六根；氣動扳手：〔梅花扳手：氣動扳手一套〔36#,梅花扳手〔30#4套；氣管：氣動扳手用氣管30米；氣動切割工具：一套；80T液壓千斤頂：4套；抽水設(shè)備：3kw潛水污泥泵2個；通信設(shè)備：對講機4個,電話1套；刀具檢查量具：兩個通風(fēng)降溫設(shè)備：通風(fēng)配管：3/4"塑料軟管40米；高壓水槍：50Mpa1把；風(fēng)鎬：4把；空氣檢測儀：2個；輸送空氣與排氣￠100管路：依據(jù)盾構(gòu)機實際停機里程而定；撬棍一根、XX鏟6把、小鏟子6把、蛇皮袋：1000個、冰塊200mm*200mm60塊；防毒面具：5副；氧氣呼吸瓶：1個；應(yīng)急藥箱：1套。5.3.6.2作業(yè)所需時間作業(yè)所需時間：45天。內(nèi)地水泥漿液填倉換刀施工案例表單位名稱作業(yè)區(qū)間所處地質(zhì)條件作業(yè)年份換刀時間XX市政工程總公司XX2號線僑香站---香蜜站粉細沙、礫質(zhì)粘土、全風(fēng)化層、孤石20XX4月45天中鐵一局XX1號線兒童公園站粉砂、礫質(zhì)粘土、全風(fēng)化層、強風(fēng)化層、孤石20XX8月50天XX水電二局XX2號線蛇口段礫質(zhì)粘土、強風(fēng)華、孤石20XX2月35天XX水電二局XX2號線大東區(qū)間粉砂、礫質(zhì)粘土、強風(fēng)華、孤石20XX4月40