一种带压拆除螺旋输送机的施工方法与流程

技术特征：
1.一种带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：形成气压保护膜采用同步注浆工艺，向盾构机土仓内泵入膨润土浆液，使膨润土浆液充分进入盾构机刀盘周围地层，形成气压保护膜；步骤2：清理盾构机土仓在形成气压保护膜后，对盾构机土仓的渣土进行排渣，并清理盾构机土仓内的孤石，在清仓的过程中维持维持盾构机土仓内压力稳定，其中：在清除的过程中维持仓内压力稳定的方法如下：在排渣清仓减压的同时，根据空气损失量对盾构机土仓进行加气增压，以保证盾构机土仓内压力稳定，实现盾构机土仓内外的压力平衡，直至把由盾构机掘进产生的渣土置换为维持盾构机土仓内压力稳定的气体，实现盾构机土仓内介质的置换；其中，空气损失量q的计算公式如下：其中：q为空气损失量，m3/min；ka为土中空气的渗透系数，m/min；γ
w
为水的重度，取值为10kn/m3；p1为盾构机土仓压力，kpa；p2为地表绝对压强，kpa；l为隧道顶部至空气可以自由流动的路径长度，m；h为水位距离隧道顶部的垂直距离，m；s为掌子面与压缩气体的接触面积，m2；μ1为刀盘正面损失系数；μ2为盾体开挖间隙损失系数；μ3为盾尾间隙沿隧道损失系数；μ4为螺旋输送机的损失系数；步骤3：拆除螺旋输送机并关闭仓门清理盾构机土仓结束后，拆除螺旋输送机，关闭盾构机土仓的前门；步骤4：填充稳压防水介质关闭盾构机土仓的前门后，先向盾构机土仓内填充河砂，形成底部介质层；然后在底部介质层上填充磷酸和水玻璃混和物，磷酸和水玻璃混和物填充完毕且充分反应后形成中部防水层；再在中部防水层上填充膨润土，形成顶部土压层。2.根据权利要求1所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，步骤1中，向盾构机土仓内泵入膨润土浆液时，需控制盾构机土仓内的压力在2.8bar以内。3.根据权利要求2所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，步骤1中，使膨润土浆液充分进入盾构机刀盘周围地层的方法为：向盾构机土仓内泵入膨润土浆液的同时，盾构机刀盘以低于1.5r/min的速度连续转动至少2小时。4.根据权利要求3所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，步骤1中，通过盾构机胸壁中上部的预留孔向盾构机土仓内泵入膨润土浆液；在膨润土泵入前，需对膨润土的粘度进行现场试验，膨润土的稠度要求为：稠度范围为80-100s。5.根据权利要求4所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，在步骤2清理盾构机土仓时，盾构机土仓内外的压降不大于0.2bar。6.根据权利要求5所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，步骤2中，计算空气空气损失量q时，根据盾构机土仓内渣土的性质确定μ1、μ2的值，根据盾构机的工作状态确定μ3的值；根据螺旋输送机的出土流畅程度确定μ4的具体值。
7.根据权利要求6所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，步骤3中，拆除螺旋输送机的过程如下：将螺旋输送机的防喷涌装置拆卸完毕，利用螺旋输送机的伸缩油缸将螺杆全部缩回；螺旋输送机拆除后，使用石棉垫和钢板将螺旋输送机分断处的法兰密封起来，以阻断螺旋输送机与盾构机土仓外部空间的连通，维持盾构机土仓内压力稳定。8.根据权利要求7所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，步骤3中，前门包括前仓门和前闸门；关闭前仓门和前闸门，并在前仓门及其周围位置填充盾尾油脂，以确保前仓门的密封性，防止盾构机前方的地下水和砂浆进入盾构机土仓内，而导致盾构机土仓内的压力失去平衡。9.根据权利要求8所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，步骤4：中部防水层的厚度为30cm。10.根据权利要求9所述的带压拆除螺旋输送机的施工方法，其特征在于，当盾构机土仓内渣土为围岩石时，μ1=0；当盾构机土仓内渣土为非固结土时，μ1=1.0；当盾构机土仓内渣土的渗透系数k在10-3-10-5
cm/s时，μ2=0；当盾构机土仓内渣土的渗透系数k＞10-1
cm/s时，μ2=1.0-3.0，μ2的具体取值根据渗透性而定；当盾构机处于未泵入膨润土浆液的状态时，μ3=0；当盾构机处于泵入膨润土浆液的状态时，μ3=1.0-2.0，μ3的具体取值依据浆液的凝结程度而确定；μ4=0-2.0。

技术总结
本发明公开了一种带压拆除螺旋输送机的施工方法，包括：形成气压保护膜、清理盾构机土仓、拆除螺旋输送机并关闭仓门和填充稳压防水介质的步骤。清理盾构机土仓的步骤包括：在排渣清仓减压的同时，根据空气损失量对盾构机土仓进行加气增压，实现盾构机土仓内外的压力平衡，直至把由土压平衡盾构机掘进产生的渣土置换为维持盾构机土仓内压力稳定的气体，实现盾构机土仓内介质的置换；并具体提供了空气损失量的计算公式。与现有技术相比，本发明旨在解决现有技术无法保证盾构机土仓内外压力动态平衡，无法在拆除螺旋输送机时，利用气压来平衡刀盘前方水、土压力，不能实现利用气压保证前方土体稳定和防止地下水渗入的目的。前方土体稳定和防止地下水渗入的目的。前方土体稳定和防止地下水渗入的目的。


技术研发人员：徐长胜 杨鑫汪 刘浩 陈泽 李平 杨彦飞 李凤强 柳伟 郭露 陶勇 彭继勇 罗伟庭 杨子汉 王垚 于广明 张树光 张鹏辉 陈宏 吴林昌 李战波
受保护的技术使用者：中国建筑第五工程局有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2022/12/6