李艷春

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 154800）

盾構法施工技術具有質量優(yōu)良、施工安全和穩(wěn)定性好、掘進速度快，對周邊環(huán)境影響不大的特點，因而被大量運用在城市地鐵隧道的施工中，但是由于大多地下隧道地質不穩(wěn)定，地層復雜多樣。同時隨著地下隧道的進一步發(fā)展，長距離施工和掘進越來越普及，這就給盾構法施工造成了很多不便。盾尾刷作為盾構機非常重要的密封部位，很容易被損壞[1]。因而就要采取科學有效的優(yōu)化保護措施，保證盾尾刷的使用周期和壽命。

1 盾尾刷構造簡介

盾尾刷主要由三道鋼絲刷密封和六道彈簧鋼板密封構成，它的作用主要是防止地層下面的泥水、土沙和外圍注漿漿液從盾構機盾尾縫隙滲漏到盾構機主體，影響盾構機的正常運行。同時還配置了盾尾刷注脂設備，如圖1，圖2所示，在推進盾尾刷時，就可以自動地在每兩道密封間射入密封油脂，便于提高盾構裝置的密封效果，還可以減少隧道管片表層和鋼絲刷密封之間的摩擦，進而延長盾尾刷密封件的使用周期[2,3]。

2 某隧道工程區(qū)間盾尾刷使用情況分析

該工程區(qū)間施工時，運用的是日本三菱泥水平衡盾構機，從整體的施工工序和盾構機出洞的情況分析，盾尾刷的運用并沒有取得良好的效果。尤其是在使用盾構機掘進的施工后期，發(fā)生了嚴重的盾尾漏漿和涌現(xiàn)出泥沙的情況。還發(fā)生過涌砂后造成的地表大范圍下沉，嚴重阻礙了該隧道工程的施工進度，與此同時，也存在著非常大的施工安全隱患。因此就要做好隧道施工中盾尾刷的優(yōu)化和保護措施。

圖1 新盾尾刷示意圖

圖2 出洞時盾尾刷示意圖

3 隧道施工中盾尾刷優(yōu)化和保護措施

結合對該隧道工程區(qū)間盾尾刷的使用情況分析，為了防止盾尾滲漏的頻繁發(fā)生，更好地確保盾構機正常運行，就必須要運用科學有效的措施和方法，優(yōu)化和保護盾尾刷密封。主要措施有：

（1）在盾構機剛開始運行時，第一次涂抹的油脂質量必須要得到保證。具體涂抹時，要把油脂完全涂抹到盾尾刷鋼絲的中間部位，同時還要把盾尾刷的每一塊、每一層都要進行認真地檢查，以便油脂涂抹勻稱，不會留下死角[4]。

（2）盾尾刷的油脂涂抹量和油脂壓力要得到保證。盾構機在具體掘進時，盾尾刷和管片之間會發(fā)生摩擦現(xiàn)象，這種摩擦會耗損大量的油脂，如果注射進去的油脂壓力和盾尾刷里面的油脂量無法及時地對盾尾進行密封，就會導致盾尾刷的密封效果大大降低，出現(xiàn)盾尾滲漏的情況。因此，在具體施工時，就要運用科學的措施補充足夠的油脂，一般情況下，需要在2～3環(huán)補充一次油脂。如果發(fā)生漏漿現(xiàn)象后，需要在漏漿的地方補充油脂，進行局部清洗[5]。

（3）要控制好盾尾刷的油脂質量。盾尾刷使用的油脂必須要具備優(yōu)良的泵送性能，還要有一定的粘度。當油脂的泵送性能不夠好時，油脂就不能被完全泵送到盾尾刷內，造成盾尾刷出現(xiàn)縫隙。當油脂粘度不夠時，泵送到盾尾刷的油脂就會自然留到盾尾底部，會在盾尾刷的頂部出現(xiàn)縫隙。

（4）要控制好壁后注漿壓力。在隧道施工中，一定要控制好盾尾雙液漿的注入比例，要常常漿液試驗和現(xiàn)場做大樣，以保證漿液的凝固時間是11～14s。同時，當注漿壓力越來越大時，應該及時迅速地停止注漿活動，再進一步查清楚注漿壓力增加的原因，或者是把注漿孔位更換以后，再接著繼續(xù)注漿[6]。

（5）控制好盾尾切口水壓。在泥水加壓式盾構法施工中，切口水壓的固定值應該和開挖面上的土層壓力設置平衡，把P設置為土層壓力，也就是在正常狀態(tài)下盾構機頭部2/3高度處的壓力值，那么相應地切口水壓=P+（0.02～0.03）Mpa。在具體使用盾構法之前，需要把隧道路段上的各種土質和地下水做出深入調查和分析，再實際確定每個隧道路段的切口水壓。如果工程管道出現(xiàn)堵塞情況，一般是在核查分析具體的堵塞部位之后，由人工把巖石土塊清除干凈，再進行盾尾刷掘進，以防止切口水壓的波動過大[7]。

（6）保證盾尾刷管片的質量。在隧道工程施工中，一定要強化對管片的選擇，以及管片拼裝管理，需要先把掘進施工中的盾構形態(tài)控制好，還要依據(jù)計劃線路和盾尾縫隙，以及具體的盾構形態(tài)等基礎資料和信息準確選取合理的管片。

（7）要把盾構機推進時的偏向量控制好，盡可能地保證管片周圍的盾尾縫隙保持勻稱一致，進而降低管片對盾尾刷的擠壓。還要把管片拼接過程中的千斤頂伸縮量控制好，防止盾構機發(fā)生后退現(xiàn)象。

（8）要定期檢查盾構機的油脂倉。為了確保油脂倉內具備充足的數(shù)量和壓力，就需要每間隔40環(huán)左右，運用盾尾全倉處理法，把倉內的殘渣清除干凈。具體的操作是，從盾構機的里圈進行，把油脂內倉和片吊裝孔很好地對準，按照由上往下的順序，在里圈單孔處涂抹油脂，需要把相鄰的孔逆止閥打開，直到油脂流干凈以后將其關閉，接著從流出的孔隙處涂抹油脂，之后再把相鄰的孔打開，由此循環(huán)操作一周。接著掘進，當油脂的外圈和管片吊裝孔對準時，就要在外圈實行油脂操作。

（9）情況嚴重的時候，為了更好地保證盾尾刷的密封性能，可以更換盾構機的盾尾刷，可是這樣做的安全隱患比較大，對技術要求也很高，需要結合實際情況進行操作。

[1]溫超杰, 陳勇, 潘孟孟, 等.淺談盾構施工盾尾刷更換的質量監(jiān)理[J].建設監(jiān)理, 2013(9)：1-73, 79.

[2]陳成, 楊平, 張婷, 等.高承壓含水層中更換盾尾刷長距離液氮凍結技術[J].施工技術, 2011(7)：74-77.

[3]李術希, 湯池.盾構機在高水壓環(huán)境下的盾尾刷更換技術[J].科技創(chuàng)新導報, 2008(26)：10-12.

[4]陳茂坤, 鐘志全.保障盾尾密封有效性的技術措施[J].建筑機械化.2012(06)：77-79.

[5]楊海勇, 鹿群.一側有建筑物時盾構引起地表沉降的數(shù)值分析[J].河北工程大學學報(自然科學版).2013(04)：32-36.

[6]吳盛才.盾構法施工地表高速公路安全監(jiān)測及穩(wěn)定性評價[D].長沙：長沙理工大學.2012.

[7]張舵.地鐵盾構區(qū)間穿越既有鐵路技術措施研究[J].鐵道標準設計.2013(02)：84-87.