專利名稱：一種盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于盾構(gòu)機修復技術(shù)領域，尤其是一種盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法。
背景技術(shù)：
對于深山野嶺或是地面沒有障礙物的地質(zhì)環(huán)境，隧道施工用盾構(gòu)機刀盤的修復，可以從掘進出事地的上方垂直開挖一比盾構(gòu)機刀盤直徑大的豎井，開挖豎井不但需要時間增加施工成本，而且施工面極易產(chǎn)生崩塌導致豎井重挖，修復完后還要及時回填豎井，這種修復難度和修復成本是不目而喻的?；蚴窃诙軜?gòu)機刀盤掘進出事地的上方向下打進數(shù)排混凝土樁，一排混凝土樁的設置數(shù)目要大于盾構(gòu)刀盤的直徑，在數(shù)排混凝土樁之間澆筑水泥漿經(jīng)凝固后形成屏障墻，屏障墻的強度足以抵抗施工面產(chǎn)生的巨大壓力以及暗河流水，然后在屏障墻和盾構(gòu)機刀盤之間再掘出修復通道，通過修復通道來修復盾構(gòu)機刀盤，這種修復難度和修復成本也是不言而喻的。由于城市建筑物密集以及江河上不能開挖豎井或建立所述屏障墻，使盾構(gòu)機刀盤的修復產(chǎn)生了難題，因為盾構(gòu)機根本不可能從掘進出事地拖到隧道外來進行修復，只能放棄盾構(gòu)機掘進并在掘進出事地構(gòu)筑屏障墻后再拆除盾構(gòu)機，而后改用人工掘進，這樣不但影響施工工期，而且增加施工成本。能否在隧道內(nèi)掘進出事地建立一個修復工作空間，這個修復工作空間與掘進出事地的壓力相等，從而對盾構(gòu)機磨損刀盤進行修復，是隧道施工中盾構(gòu)機修復要面臨的主要問題。通常在隧道施工中將掘進出事地大于I大氣壓的施工環(huán)境自定義為高壓環(huán)境，而等于I大氣壓的施工環(huán)境則稱為常壓環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為解決城市建筑物密集以及江河上不能開挖豎井或建立所述屏障墻對盾構(gòu)機刀盤的修復難題，本發(fā)明提供了 一種盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法，該修復方法解決了盾構(gòu)機刀盤的磨損部位在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復問題，可以實現(xiàn)在不影響地面交通和建筑物等周邊環(huán)境的條件下進行盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復作業(yè)，產(chǎn)生了良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法，該修復方法包括盾構(gòu)機掘進出事地施工面的地層加固區(qū)處理、修復工作空間的建立以及修復工作空間建立后應立即對磨損刀盤進行修復三項內(nèi)容，三項內(nèi)容分述如下 一、盾構(gòu)機掘進出事地施工面的地層加固區(qū)處理
當盾構(gòu)機在隧道內(nèi)施工遇到刀盤因磨損而不能工作時的地方稱其為掘進出事地，此時通過盾構(gòu)機超前注漿裝置對掘進出事地掌子面周圍進行地層加固形成地層加固區(qū)，沿所述掌子面上半面的扇形區(qū)域通過盾構(gòu)機超前注漿裝置對所述扇形區(qū)域進行間隔鉆孔注漿直至完成所述扇形區(qū)域的全部鉆孔注漿，待所述鉆孔注漿全部凝固后即形成地層加固區(qū)；
二、修復工作空間的建立
將盾構(gòu)機盾尾隨機配置的同步注漿管伸到盾構(gòu)機后部與隧道外圍自然形成的環(huán)狀空隙中，并對所述環(huán)狀空隙注入高濃度泥漿形成環(huán)狀泥漿層，所述環(huán)狀泥漿層和盾構(gòu)機后部構(gòu)成一道屏障，所述屏障能夠阻止外部空氣和暗河流水進入盾構(gòu)機前部；
同時通過盾構(gòu)機的進漿管向刀盤艙內(nèi)注入高粘度泥漿并通過盾構(gòu)機的排漿管排出刀盤艙內(nèi)的施工泥漿，直到刀盤艙內(nèi)全部充滿高粘度泥漿，在刀盤轉(zhuǎn)動20 30轉(zhuǎn)下使刀盤艙內(nèi)的高粘度泥漿得到充分混合，并將刀盤磨損區(qū)域停在所述扇形區(qū)域內(nèi)，充分混合后高粘度泥漿保壓3 5小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar,以保證一部分高粘度泥漿充分滲透到掘進出事地掌子面周圍，保證掘進出事地掌子面周圍形成泥膜層；
在所述屏障和所述泥膜層建立后，通過盾構(gòu)機上配置的排漿泵站和排漿管將掘進出事地掌子面的剩余高粘度泥漿排出至刀盤中心線以下為止，在排漿的同時盾構(gòu)機所配置的保壓裝置須向刀盤中心線以上的空出區(qū)域和氣墊艙提供壓縮空氣，該壓縮空氣的壓力與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等可以保證排漿的實施，所述空出區(qū)域逐漸形成待修復工作空間，此時施工人員處于盾構(gòu)機人艙中，向盾構(gòu)機人艙加壓使其與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等，然后分別打開氣墊艙艙門和刀盤艙艙門，施工人員通過氣墊艙和刀盤艙到達所述待修復工作空間并對所述待修復工作空間進行修正，當修正所述待修復工作空間能滿足磨損刀盤修復所需要的空間時修復工作空間得到建立；
三、修復工作空間建立后應立即對磨損刀盤進行修復
進入修復工作空間前施工人員須做好如下檢查工作
①是否攜帶了帶有減壓裝置的焊接呼吸面罩；
②是否攜帶了焊材、高壓滅火器、應急照明燈、便攜式多功能氣體監(jiān)測儀、對講機、角磨
機；
③是否攜帶了修復磨損刀盤所需要的替換件；
④電焊鉗或氣刨槍是否處于工作狀態(tài)；
⑤水管、氣管、廢氣排放管是否處于工作狀態(tài)；
在工作空間內(nèi)修復過程中須做好如下檢查工作
⑥隨時檢查修復工作空間是否存在安全隱患；
⑦隨時觀察便攜式多功能氣體監(jiān)測儀是否報警；
⑧施工人員是否呼吸通暢，不通暢時檢查焊接呼吸面罩是否被堵塞；
⑨電焊鉗或氣刨槍不工作時通過對講機告知艙外人員及時關(guān)閉電源；
⑩施工人員須經(jīng)常與艙外人員保持通信聯(lián)絡；
在保證上述各項檢查工作的前提下，按照盾構(gòu)機刀盤的維修程序?qū)δp刀盤進行修復工作，當完成一個班次時施工人員在退回盾構(gòu)機人艙時必須攜帶氧氣呼吸面罩后才能對盾構(gòu)機人艙實施減壓，實施減壓前必須關(guān)閉氣墊艙艙門和刀盤艙艙門，然后再通過盾構(gòu)機的進漿管向修復工作空間內(nèi)注入高粘度泥漿，通過盾構(gòu)機的排氣管排出修復工作空間內(nèi)的剩余空氣，直到修復工作空間內(nèi)全部充滿高粘度泥漿為止，在關(guān)閉盾構(gòu)機的排氣管后對修復工作空間實施保壓2 3小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar ；
當需要再次進入修復工作空間時，通過盾構(gòu)機上配置的排漿泵站和排漿管將修復工作空間內(nèi)的高粘度泥漿排出至刀盤中心線以下為止，在排漿的同時盾構(gòu)機所配置的保壓裝置須向刀盤中心線以上的空出區(qū)域和氣墊艙提供壓縮空氣，該壓縮空氣的壓力與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等可以保證排漿的實施，所述空出區(qū)域逐漸恢復到修復工作空間，此時施工人員處于盾構(gòu)機人艙中，向盾構(gòu)機人艙加壓使其與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等，然后分別打開氣墊艙艙門和刀盤艙艙門，施工人員通過氣墊艙和刀盤艙到達修復工作空間，修復前施工人員須做好上述① ⑩檢查工作，按照盾構(gòu)機刀盤的維修程序繼續(xù)對磨損刀盤進行修復工作，當再完成一個班次時施工人員在退回盾構(gòu)機人艙時必須攜帶氧氣呼吸面罩后才能對盾構(gòu)機人艙實施減壓，實施減壓前必須關(guān)閉氣墊艙艙門和刀盤艙艙門，然后再通過盾構(gòu)機的進漿管向修復工作空間內(nèi)注入高粘度泥漿，通過盾構(gòu)機的排氣管排出修復工作空間內(nèi)的剩余空氣，直到修復工作空間內(nèi)全部充滿高粘度泥漿為止，在關(guān)閉盾構(gòu)機的排氣管后對修復工作空間實施保壓2 3小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar,重復上述過程直至刀盤被完全修復為止,如果刀盤的磨損部位不相同，只需在實施保壓過程中將刀盤磨損部位轉(zhuǎn)至修復工作空間即可。上述高濃度泥漿由制漿劑2型和膨潤土拌制而成。上述高粘度泥漿由制漿劑I型、制漿劑2型、制漿劑3型和膨潤土拌制而成。由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下積極效果1、本發(fā)明的修復方法就是要在隧道內(nèi)掘進出事地建立一個修復工作空間，修復工作空間的壓力與掘進出事地的壓力相等，而掘進出事地的壓力與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等，從而利用修復工作空間來對盾構(gòu)機磨損刀盤進行修復。2、本發(fā)明解決了盾構(gòu)機刀盤的磨損部位在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復問題，可應用各類盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復作業(yè)，節(jié)省了修復時間，降低了修復成本，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是非常明顯的。3、本發(fā)明不僅能用于隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的盾構(gòu)機刀盤修復，而且對城市地鐵、鐵路、公路以及水利設施使用的各類盾構(gòu)機刀盤修復具有借鑒作用，能夠產(chǎn)生良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。4、本發(fā)明在修復過程中，采用了廢氣排放管路進行廢氣和煙塵排放，廢氣排放管路能夠有效收集和排放修復過程中產(chǎn)生的廢氣和煙塵，保障了施工人員的人身健康和安全。5、本發(fā)明在修復過程中采用了帶有減壓裝置的焊接呼吸面罩，施工人員所呼吸的氣體是經(jīng)過盾構(gòu)機凈化裝置凈化以后的壓縮空氣，保證了施工人員作業(yè)過程中的人員健康。6、使用的便攜式多功能氣體監(jiān)測儀能對修復工作空間內(nèi)的氣體成分進行動態(tài)監(jiān)測，便攜式多功能氣體監(jiān)測儀配置有可燃氣體傳感器、氧氣傳感器、CO2傳感器、CO傳感器和水蒸氣傳感器，通過便攜式多功能氣體檢測儀器可以檢測修復工作空間內(nèi)的可燃氣體、氧 氣、C02、CO和水蒸氣的含量，降低修復工作空間內(nèi)施工人員的中毒風險，保障了施工人員的 人身健康和安全。
7、本發(fā)明可以實現(xiàn)在不影響地面交通和建筑物等周邊環(huán)境的條件下進行盾構(gòu)機 刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復作業(yè)，產(chǎn)生了良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。


圖1是本發(fā)明修復方法的布局示意簡圖。
圖1中1_盾構(gòu)機；2-刀盤；3_地層加固區(qū)；4_工作空間；5_刀盤艙；6_刀盤艙艙 門；7_氣墊艙；8_氣墊艙艙門；9-人艙；10_廢氣排放管。
具體實施方式
本發(fā)明是一種盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法，該修復方法就是要在 隧道內(nèi)掘進出事地建立一個修復工作空間，所述修復工作空間的壓力與掘進出事地的壓力 相等，而掘進出事地的壓力與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等，從而利用所述修復工作空間 來對盾構(gòu)機磨損刀盤進行修復。
結(jié)合圖1，通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的 實施例，公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進。
本發(fā)明的修復方法包括盾構(gòu)機I掘進出事地施工面的地層加固區(qū)3處理、修復工 作空間4的建立以及修復工作空間4建立后應立即對磨損刀盤進行修復三項內(nèi)容，三項內(nèi) 容分述如下一、盾構(gòu)機I掘進出事地施工面的地層加固區(qū)3處理當盾構(gòu)機I在隧道內(nèi)施工遇到刀盤因磨損而不能工作時的地方稱其為掘進出事地，此 時通過盾構(gòu)機I超前注漿裝置對所述掘進出事地掌子面周圍進行地層加固形成地層加固 區(qū)3，沿所述掌子面上半面的扇形區(qū)域通過盾構(gòu)機I超前注漿裝置對所述扇形區(qū)域進行間 隔鉆孔注漿直至完成所述扇形區(qū)域的全部鉆孔注漿，盾構(gòu)機I的掘進直徑不同則超前注漿 裝置對所述扇形區(qū)域的鉆孔間距是不相同的，比如掘進直徑是12米的盾構(gòu)機I其鉆孔間距 是O. 5米左右，待所述鉆孔注漿全部凝固后即形成地層加固區(qū)3，同時通過地面垂直注漿作 業(yè)在所述扇形區(qū)域周邊進行注漿加固，使得所述扇形區(qū)域周邊形成一道屏障，所述屏障能 夠阻止周邊地層中的空氣和暗河流水所述扇形區(qū)域。
二、修復工作空間4的建立將盾構(gòu)機I盾尾隨機配置的同步注漿管伸到盾構(gòu)機I后部與隧道外圍自然形成的環(huán) 狀空隙中，并對所述環(huán)狀空隙注入高濃度泥漿形成環(huán)狀泥漿層，所述環(huán)狀泥漿層和盾構(gòu)機I 后部構(gòu)成所述的一道屏障，所述屏障能夠阻止外部空氣和暗河流水進入盾構(gòu)機I前部。
高濃度泥漿由制漿劑2型和膨潤土拌制而成，其作用是可以對地層中的空隙進行 封堵，使其形成所述的一道屏障。
同時通過盾構(gòu)機I的進漿管向刀盤艙5內(nèi)注入高粘度泥漿并通過盾構(gòu)機I的排漿管排出刀盤艙5內(nèi)的施工泥漿，直到刀盤艙5內(nèi)全部充滿所述高粘度泥漿，在刀盤轉(zhuǎn)動 20 30轉(zhuǎn)下使刀盤艙5內(nèi)的高粘度泥漿得到充分混合，并將刀盤磨損區(qū)域停在所述扇形 區(qū)域內(nèi)，充分混合后高粘度泥漿保壓3 5小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機I掘進時給定 的壓力高出O. 3 O. 5bar,以保證一部分高粘度泥漿充分滲透到所述掘進出事地掌子面周 圍，保證所述掘進出事地掌子面周圍形成泥膜層。
高粘度泥漿由制漿劑I型、制漿劑2型、制漿劑3型和膨潤土拌制而成，其作用是 可以滲透到所述掌子面并在所述掌子面表面形成泥膜層，為修復工作空間4的建立提供安 全保障。制漿劑I型、制漿劑2型和制漿劑3型可以從市場購得。
在所述屏障和所述泥膜層建立后，通過盾構(gòu)機I上配置的排漿泵站和排漿管將所 述掘進出事地掌子面的剩余高粘度泥漿排出至刀盤中心線以下為止，在排漿的同時盾構(gòu)機 I所配置的保壓裝置須向刀盤中心線以上的空出區(qū)域和氣墊艙7提供壓縮空氣，該壓縮空 氣的壓力與盾構(gòu)機I掘進時給定的壓力相等可以保證排漿的實施，所述空出區(qū)域逐漸形成 待修復工作空間4,此時施工人員處于盾構(gòu)機I人艙9中，向盾構(gòu)機I人艙9加壓使其與盾 構(gòu)機I掘進時給定的壓力相等，然后分別打開氣墊艙艙門8和刀盤艙艙門6，施工人員通過 氣墊艙7和刀盤艙5到達所述待修復工作空間4并對所述待修復工作空間4進行修正，當修 正所述待修復工作空間4能滿足磨損刀盤修復所需要的空間時修復工作空間4得到建立。
保壓裝置通常安裝在盾構(gòu)機I上，保壓裝置是在盾構(gòu)機I掘進過程或停機時需要 對刀盤艙5或氣墊艙7的壓力進行設定或調(diào)整時通過主控制電腦進行控制刀盤艙5或氣 墊艙7壓力的裝置，保壓裝置包含有壓力控制傳感器、自動控制進氣閥門、自動控制排氣閥 門、對氣墊艙7供應壓縮空氣的管路及閥門以及刀盤艙5與氣墊艙7聯(lián)通的管路和壓力平 衡閥。
三、修復工作空間4建立后應立即對磨損刀盤進行修復 進入修復工作空間前施工人員須做好如下檢查工作①是否攜帶了帶有減壓裝置的焊接呼吸面罩；②是否攜帶了焊材、高壓滅火器、應急照明燈、便攜式多功能氣體監(jiān)測儀、對講機、角磨機；③是否攜帶了修復磨損刀盤所需要的替換件；④電焊鉗或氣刨槍是否處于工作狀態(tài)；⑤水管、氣管、廢氣排放管是否處于工作狀態(tài)；在工作空間內(nèi)修復過程中須做好如下檢查工作⑥隨時檢查修復工作空間4是否存在安全隱患；⑦隨時觀察便攜式多功能氣體監(jiān)測儀是否報警；⑧施工人員是否呼吸通暢，不通暢時檢查焊接呼吸面罩是否被堵塞；⑨電焊鉗或氣刨槍不工作時通過對講機告知艙外人員及時關(guān)閉電源；⑩施工人員須經(jīng)常與艙外人員保持通信聯(lián)絡；在保證上述各項檢查工作的前提下，按照盾構(gòu)機刀盤2的維修程序?qū)δp刀盤進行修 復工作，當完成一個班次時施工人員在退回盾構(gòu)機I人艙9時必須攜帶氧氣呼吸面罩后才 能對盾構(gòu)機I人艙9實施減壓，實施減壓前必須關(guān)閉氣墊艙艙門8和刀盤艙艙門6，然后再 通過盾構(gòu)機I的進漿管向修復工作空間4內(nèi)注入高粘度泥漿，通過盾構(gòu)機I的排氣管排出修復工作空間4內(nèi)的剩余空氣，直到修復工作空間4內(nèi)全部充滿高粘度泥漿為止，在關(guān)閉盾 構(gòu)機I的排氣管后對修復工作空間4實施保壓2 3小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機I 掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar ；盾構(gòu)機I上的氣墊艙7艙體上安裝有多功能法蘭盤，多功能法蘭盤上配置有電纜接口、 數(shù)個水管接口和閥門、數(shù)個壓縮空氣接口和閥門、廢氣排放接口和閥門、通信電纜接口、照 明電纜快速接頭、排氣管及閥門。
當需要再次進入修復工作空間4時，通過盾構(gòu)機I上配置的排漿泵站和排漿管將 修復工作空間4內(nèi)的高粘度泥漿排出至刀盤中心線以下為止，在排漿的同時盾構(gòu)機I所配 置的保壓裝置須向刀盤中心線以上的空出區(qū)域和氣墊艙7提供壓縮空氣，該壓縮空氣的壓 力與盾構(gòu)機I掘進時給定的壓力相等可以保證排漿的實施，所述空出區(qū)域逐漸恢復到修復 工作空間4,此時施工人員處于盾構(gòu)機I人艙9中，向盾構(gòu)機I人艙9加壓使其與盾構(gòu)機I 掘進時給定的壓力相等，然后分別打開氣墊艙艙門8和刀盤艙艙門6，施工人員通過氣墊艙 7和刀盤艙5到達修復工作空間4，修復前施工人員須做好上述① ⑩檢查工作，按照盾構(gòu) 機刀盤2的維修程序繼續(xù)對磨損刀盤進行修復工作，當再完成一個班次時施工人員在退回 盾構(gòu)機I人艙9時必須攜帶氧氣呼吸面罩后才能對盾構(gòu)機I人艙9實施減壓，實施減壓前 必須關(guān)閉氣墊艙艙門8和刀盤艙艙門6，然后再通過盾構(gòu)機I的進漿管向修復工作空間4內(nèi) 注入高粘度泥漿，通過盾構(gòu)機I的排氣管排出修復工作空間4內(nèi)的剩余空氣，直到修復工作 空間4內(nèi)全部充滿高粘度泥漿為止，在關(guān)閉盾構(gòu)機I的排氣管后對修復工作空間4實施保 壓2 3小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機I掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar,重復上 述過程直至刀盤被完全修復為止，如果刀盤的磨損部位不相同，只需在實施保壓過程中將 刀盤磨損部位轉(zhuǎn)至修復工作空間4即可。
壓縮空氣由盾構(gòu)機I上安裝的二臺空壓機產(chǎn)生并儲存在盾構(gòu)機I的儲氣罐中，由 儲氣罐通過空氣凈化裝置分別聯(lián)接在人艙9、氣墊艙7、刀盤艙5。
使用的便攜式多功能氣體監(jiān)測儀能對修復工作空間內(nèi)的氣體成分進行動態(tài)監(jiān)測， 便攜式多功能氣體監(jiān)測儀配置有可燃氣體傳感器、氧氣傳感器、CO2傳感器、CO傳感器和水 蒸氣傳感器，通過便攜式多功能氣體檢測儀器可以檢測修復工作空間內(nèi)的可燃氣體、氧氣、 CO2, CO和水蒸氣的含量，降低修復工作空間內(nèi)施工人員的中毒風險，保障了施工人員的人 身健康和安全。
本發(fā)明在修復過程中，采用了廢氣排放管路進行廢氣和煙塵排放，廢氣排放管路 能夠有效收集和排放修復過程中產(chǎn)生的廢氣和煙塵，保障了施工人員的人身健康和安全。
當攜帶氧氣呼吸面罩的施工人員在退回人艙9實施減壓時，人艙9操作按照[我 國空氣潛水減壓表]進行減壓。[我國空氣潛水減壓表]請參見潛水醫(yī)學修訂第七版、高 等教育出版社第276 281頁的相關(guān)內(nèi)容。
本發(fā)明在修復過程中采用了帶有減壓裝置的焊接呼吸面罩，施工人員所呼吸的氣 體是經(jīng)過盾構(gòu)機凈化裝置凈化以后的壓縮空氣，保證了施工人員作業(yè)過程中的人員健康。
本發(fā)明不局限于盾構(gòu)機刀盤掘進出事地進行盾構(gòu)機刀盤的修復作業(yè)，同時也可以 提前在有地面空間條件的前提下，提前對盾構(gòu)機施工隧道區(qū)域進行地層加固處理，為盾構(gòu) 機到達此加固區(qū)后進行盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復作業(yè)。
為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是應了.解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和本發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法，該修復方法包括盾構(gòu)機掘進出事地施工面的地層加固區(qū)處理、修復工作空間的建立以及修復工作空間建立后應立即對磨損刀盤進行修復三項內(nèi)容，其特征是所述三項內(nèi)容分述如下 一、盾構(gòu)機掘進出事地施工面的地層加固區(qū)處理 當盾構(gòu)機(I)在隧道內(nèi)施工遇到刀盤(2)因磨損而不能工作時的地方稱其為掘進出事地，此時通過盾構(gòu)機超前注漿裝置對掘進出事地掌子面周圍進行地層加固形成地層加固區(qū)(3)，沿所述掌子面上半面的扇形區(qū)域通過盾構(gòu)機超前注漿裝置對所述扇形區(qū)域進行間隔鉆孔注漿直至完成所述扇形區(qū)域的全部鉆孔注漿，待所述鉆孔注漿全部凝固后即形成地層加固區(qū)⑶； 二、修復工作空間的建立 將盾構(gòu)機(I)盾尾隨機配置的同步注漿管伸到盾構(gòu)機后部與隧道外圍自然形成的環(huán)狀空隙中，并對所述環(huán)狀空隙注入高濃度泥漿形成環(huán)狀泥漿層，所述環(huán)狀泥漿層和盾構(gòu)機后部構(gòu)成一道屏障，所述屏障能夠阻止外部空氣和暗河流水進入盾構(gòu)機前部； 同時通過盾構(gòu)機(I)的進漿管向刀盤艙內(nèi)注入高粘度泥漿并通過盾構(gòu)機的排漿管排出刀盤艙(5)內(nèi)的施工泥漿，直到刀盤艙(5)內(nèi)全部充滿高粘度泥漿，在刀盤轉(zhuǎn)動20 30轉(zhuǎn)下使刀盤艙(5)內(nèi)的高粘度泥漿得到充分混合，并將刀盤磨損區(qū)域停在所述扇形區(qū)域內(nèi)，充分混合后高粘度泥漿保壓3 5小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar,以保證一部分高粘度泥漿充分滲透到掘進出事地掌子面周圍，保證掘進出事地掌子面周圍形成泥膜層； 在所述屏障和所述泥膜層建立后，通過盾構(gòu)機上配置的排漿泵站和排漿管將掘進出事地掌子面的剩余高粘度泥漿排出至刀盤中心線以下為止，在排漿的同時盾構(gòu)機所配置的保壓裝置須向刀盤中心線以上的空出區(qū)域和氣墊艙(7)提供壓縮空氣，該壓縮空氣的壓力與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等可以保證排漿的實施，所述空出區(qū)域逐漸形成待修復工作空間，此時施工人員處于盾構(gòu)機人艙(9)中，向盾構(gòu)機人艙(9)加壓使其與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等，然后分別打開氣墊艙艙門(8)和刀盤艙艙門(6)，施工人員通過氣墊艙(7)和刀盤艙(5)到達所述待修復工作空間并對所述待修復工作空間進行修正，當修正所述待修復工作空間能滿足磨損刀盤修復所需要的空間時修復工作空間(4)得到建立； 三、修復工作空間建立后應立即對磨損刀盤進行修復 進入修復工作空間(4)前施工人員須做好如下檢查工作 ①是否攜帶了帶有減壓裝置的焊接呼吸面罩； ②是否攜帶了焊材、高壓滅火器、應急照明燈、便攜式多功能氣體監(jiān)測儀、對講機、角磨機； ③是否攜帶了修復磨損刀盤所需要的替換件； ④電焊鉗或氣刨槍是否處于工作狀態(tài)； ⑤水管、氣管、廢氣排放管(10)是否處于工作狀態(tài)； 在工作空間(4)內(nèi)修復過程中須做好如下檢查工作 ⑥隨時檢查修復工作空間是否存在安全隱患； ⑦隨時觀察便攜式多功能氣體監(jiān)測儀是否報警； ⑧施工人員是否呼吸通暢，不通暢時檢查焊接呼吸面罩是否被堵塞；⑨電焊鉗或氣刨槍不工作時通過對講機告知艙外人員及時關(guān)閉電源； ⑩施工人員須經(jīng)常與艙外人員保持通信聯(lián)絡； 在保證上述各項檢查工作的前提下，按照盾構(gòu)機刀盤的維修程序?qū)δp刀盤進行修復工作，當完成一個班次時施工人員在退回盾構(gòu)機人艙時必須攜帶氧氣呼吸面罩后才能對盾構(gòu)機人艙實施減壓，實施減壓前必須關(guān)閉氣墊艙艙門和刀盤艙艙門，然后再通過盾構(gòu)機的進漿管向修復工作空間內(nèi)注入高粘度泥漿，通過盾構(gòu)機的排氣管排出修復工作空間內(nèi)的剩余空氣，直到修復工作空間內(nèi)全部充滿高粘度泥漿為止，在關(guān)閉盾構(gòu)機的排氣管后對修復工作空間實施保壓2 3小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar ； 當需要再次進入修復工作空間時，通過盾構(gòu)機上配置的排漿泵站和排漿管將修復工作空間內(nèi)的高粘度泥漿排出至刀盤中心線以下為止，在排漿的同時盾構(gòu)機所配置的保壓裝置須向刀盤中心線以上的空出區(qū)域和氣墊艙提供壓縮空氣，該壓縮空氣的壓力與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等可以保證排漿的實施，所述空出區(qū)域逐漸恢復到修復工作空間，此時施工人員處于盾構(gòu)機人艙中，向盾構(gòu)機人艙加壓使其與盾構(gòu)機掘進時給定的壓力相等，然后分別打開氣墊艙艙門和刀盤艙艙門，施工人員通過氣墊艙和刀盤艙到達修復工作空間，修復前施工人員須做好上述①至⑩檢查工作，按照盾構(gòu)機刀盤的維修程序繼續(xù)對磨損刀盤進行修復工作，當再完成一個班次時施工人員在退回盾構(gòu)機人艙時必須攜帶氧氣呼吸面罩后才能對盾構(gòu)機人艙實施減壓，實施減壓前必須關(guān)閉氣墊艙艙門和刀盤艙艙門，然后再通過盾構(gòu)機的進漿管向修復工作空間內(nèi)注入高粘度泥漿，通過盾構(gòu)機的排氣管排出修復工作空間內(nèi)的剩余空氣，直到修復工作空間內(nèi)全部充滿高粘度泥漿為止，在關(guān)閉盾構(gòu)機的排氣管后對修復工作空間實施保壓2 3小時，所述保壓的壓力要比盾構(gòu)機掘進時給定的壓力高出O. 3 O. 5bar,重復上述過程直至刀盤被完全修復為止,如果刀盤的磨損部位不相同，只需在實施保壓過程中將刀盤磨損部位轉(zhuǎn)至修復工作空間即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法，其特征是所述高濃度泥漿由制漿劑2型和膨潤土拌制而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法，其特征是所述高粘度泥漿由制漿劑I型、制漿劑2型、制漿劑3型和膨潤土拌制而成。
全文摘要
一種盾構(gòu)機刀盤在隧道內(nèi)高壓環(huán)境下的修復方法，修復方法包括盾構(gòu)機掘進出事地施工面的地層加固(3)處理、修復工作空間(4)的建立以及修復工作空間建立后應立即對磨損刀盤(2)進行修復，修復工作空間的壓力與掘進出事地的壓力相等，而掘進出事地的壓力與盾構(gòu)機(1)掘進時給定的壓力相等，盾構(gòu)機的后部和環(huán)狀泥漿層構(gòu)成一道屏障用于阻止外部空氣和暗河流水進入盾構(gòu)機前部，利用工作空間來對盾構(gòu)機磨損刀盤進行修復，修復方法對城市地鐵、鐵路、公路以及水利設施使用的各類盾構(gòu)機刀盤修復具有借鑒作用，能夠產(chǎn)生良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
文檔編號E21D11/10GK103061776SQ201310003409
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者何峰, 李小崗, 王百泉, 蘇清貴, 翟志國, 許維青, 古艷旗, 賀國生, 張長強, 白玉牛, 程學武, 趙永忠 申請人:中鐵隧道集團有限公司