一种泥水平衡盾构刀盘泥饼的清理方法

技术特征：
1.一种泥水平衡盾构刀盘泥饼的清理方法，包括如下步骤：步骤一，盾构停机，封堵盾尾，填充盾尾与周围地层间的开挖间隙，确保盾尾与周围地层严密贴合；步骤二，关闭泥浆循环系统并空转刀盘，刀盘充分搅拌泥水舱内的泥浆，同时观察刀盘扭矩变化情况，直至扭矩值稳定，记录扭矩值t0；步骤三，通过中盾径向注浆孔注入分散剂溶液，分散剂溶液沿盾壳与周围地层间的开挖间隙向前流入泥水舱，且不向后流入盾尾；步骤四，正反转交替空转刀盘进行泡舱，并实时观察刀盘扭矩的变化情况，并且：若空转时间大于一时间下限t1小于一时间上限t2，且扭矩降低至一定数值并保持稳定，正转刀盘并开启泥浆循环系统，泥饼脱落排出，刀盘扭矩再次降低并直至稳定，泥饼清理完成；若空转时间大于时间上限t2，但扭矩降低幅度不明显，开启泥浆循环系统，部分泥饼脱落排出后再关闭泥浆循环系统，重新执行步骤三、四，进行二次或多次泡舱，直至泥饼清理完成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤四中，正反转交替空转刀盘进行泡舱具体为：正转刀盘，待正转扭矩降低至一定数值并稳定后以同等转速反转刀盘，待反转扭矩降低至一定数值后以同等转速正转刀盘，如此反复，直到扭矩值不再变化。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤四中，所述t1＝2h，t2＝7h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三之前具有步骤：1)进行分散剂类型的选定，选取能够满足特性要求的分散剂；2)基于选定的分散剂类型，确定该类型分散剂指标，分散剂指标包括分散剂浓度和注入率；3)进行分散剂指标测试，测试分散剂指标是否满足要求：若满足，根据泥水舱内的泥浆体积换算得到分散剂溶液的注入量；若不满足，首先提高分散剂浓度和注入率，若提高一定浓度或注入率能够满足要求，则根据泥水舱内的泥浆体积换算得到分散剂溶液的注入量；若提高一定浓度或注入率仍不能够满足要求，则放弃使用该类型分散剂，重新进行分散剂类型选定。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，分散剂特性应当具备：1)无毒、无害、易溶于水，与泥浆混合不产生强烈的化学反应；2)ph值在6.5～7.5之间；3)马氏漏斗粘度≤15s；4)按照确定好指标的分散剂加入泥浆后，泥浆应当满足：比重1.08～1.12、马氏漏斗粘度17～19s，否则需重新进行分散剂类型选定。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述提高一定浓度或注入率后是否能够满足要求的标准为：分散剂浓度不超过10％，注入率不超过15％。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进行分散剂指标测试采用的测试装置包
括：泥浆箱，其箱体四周侧壁均安装有旋转电机，旋转电机配置有面向箱体内部的旋转叶片，且旋转叶片向箱体内伸入一定距离。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，分散剂指标测试方法为：1)从现场工程中取黏土试样，将待测黏土试样进行饱和化处理，然后制成黏土试块；2)将泥浆箱内充满泥浆和分散剂的混合液，泥浆指标与现场工程施工时一致；3)启动旋转电机并设定转速，让泥浆在箱体内稳定流动；4)将黏土试块浸入箱体内的混合液中，浸泡1s左右立刻取出，并称量黏土试块的初始质量m0；5)再次将黏土试块浸入泥浆箱内的混合液中，并每隔10min测量一次黏土试块的质量m，当黏土试块的质量减小至m0/2时，记录此时的时间t
50
，当黏土试块完全溶解时，记录此时的时间t
100
；t
50
≤2h且t
100
≤7h即为分散剂指标满足要求，否则为不满足要求。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述测试装置还包括：铁丝网，使用时放置于箱体内，用于放置黏土试块；撑杆，其一端通过多根绳索吊挂铁丝网的四周。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述黏土试块为5
×5×
5cm的正方体试块，所述铁丝网为铁丝编制而成的1
×
1cm的网格。

技术总结
本发明涉及一种泥水平衡盾构刀盘泥饼的清理方法，包括如下步骤：盾构停机，封堵盾尾，填充盾尾与周围地层间的开挖间隙，确保盾尾与周围地层严密贴合；关闭泥浆循环系统并空转刀盘，刀盘充分搅拌泥水舱内的泥浆，直至扭矩值稳定；通过中盾径向注浆孔向盾壳与周围地层间的开挖间隙注入分散剂溶液；正反转交替空转刀盘进行泡舱，并实时观察刀盘扭矩的变化情况，直至泥饼脱落排出，泥饼清理完成，或者重新进行二次或多次泡舱，直至泥饼清理完成。本发明能够在不开舱的情况下快速且有效地清理泥饼，省时、省力、省钱、有效；方法对于任何类型、任何工况下的泥水平衡盾构均适用。工况下的泥水平衡盾构均适用。工况下的泥水平衡盾构均适用。


技术研发人员：冯振鲁 范长春 王兆民 孙伟 葛金尚 温良伟 席梦新 王晶伟 杨志勇 杨星
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：2022.09.22
技术公布日：2022/11/25