盾構施工過程中進倉技術若干探討關鍵詞：盾構；施工；進倉；加壓 目前，盾構在砂卵石地層中掘進刀具磨損嚴重，因此選擇合適的時機進倉對刀具進行檢查及更換就成了一項無法回避的任務。 在盾構工法施工中，進倉對刀具進行檢查處理大致有三種方法：一是加壓進入土倉進行檢查；二是對前方土體進行土體進行加固后在常壓情況下進倉檢查；三是從地面向下做豎井到刀盤前方從而實現對盾構刀具的檢查和維修。 我單位在進行北京地鐵五號線17標段盾構推進的過程中，成功采用了前兩種方法進倉對盾構刀具進行了檢查和更換。1 加壓進艙檢查及操作 北京地鐵盾構施工主要采用的是土壓平衡式盾構機。在盾構機正常施工時，利用土艙內流動的土體來維持工作面上的土壓平衡，見圖1。
在施工過程中，根據具體施工情況有幾點需要注意的是： （1）加壓操作采用分階段排土、分階段加壓的方式進行； （2）工作面最終壓力要求比設定土壓力高0.1~0.2bar左右； （3）在開艙作業過程中，應盡量維持此壓力，并通過進氣閥的操作使氣壓的變化值控制在可控范圍之內； （4）當需要加入添加材料以保證土體氣密性時，應向向艙內加注膨潤土漿液，轉動刀盤使艙內砂土內與膨潤土能較好的混合，并能較深地滲入地層中，在開挖面形成一層比較厚的泥皮，從而達到保證氣密性的效果； （5）土建工程師確定開挖面的穩定性，確認安全后，方可進土倉工作；當開挖面有異常情況時，應立即組織工作人員退出土倉，關好倉門； （6）設置兩條以上通訊線路，保持壓力倉內倉外、地面及外界相關單位、部門聯系暢通，如有異常，及時聯系； （7）設專人對地面房屋及地下管線進行監控和巡視，發現異常，及時請示處理。2 無壓開艙維修2.1 無壓開倉土體加固技術措施 首先根據開倉所在位置的地質分析選擇合理的加固方法，對地層進行地質改良，使松散土體得到充分填充及密實，形成具有一定支撐保護能力的復合地基，達到加固的目的。確保拱頂上部管線及建筑物的安全，從而保證盾構機無壓開艙檢修施工順利進行。我方在施工過程中采用了注漿加固土體的方法作為地質改良措施以確保無壓開倉的正常進行。 （1）注漿加固區域的確定 根據盾構機的停機位置，所要加固的注漿加固區域見圖2所示。 （2）注漿施工工藝及效果 根據實際的地質條件，漿液選取詳見表1所示。溶液由A、B液組成；懸濁液由A、C液組成。 注漿加固的效果良好，原拱頂位置存在的空洞已回填密實。2.2 無壓開倉施工作業面處理 對周圍土體進行地面注漿加固之后，在無壓開艙進行刀盤修復和刀具更換前還須對開挖面前方和盾構機上方的土體進行支護，以保證施工人員的安全。具體做法為： （1）從刀盤與盾體之間的空隙插入木板，同時從刀盤開口處向前進行一定的開挖，作為進倉施工作業面，見圖3。 （2）為了保證開挖面的穩定，最大限度地不擾動工作面前方和上方的土體，在前方和上方噴射混凝土處理，然后再做支撐。3 刀具檢查和更換方案3.1 刀具檢查 進倉后對刀具檢查的步驟如下： （1）刀具外觀檢查 檢查刀盤上所有刀具螺栓是否有脫落現象；刀圈是否完好，有無斷裂及弦磨現象；刀體是否有漏油現象；擋圈是否斷裂或脫落，著擋圈脫落，還應檢查刀圈是否發生移位。 （2）刀具螺栓的檢查用手錘敲擊螺栓墊，聽其聲音來辨別螺栓的緊固程度，或一邊敲擊一邊用手感覺其振動情況來辨別螺栓的緊固程度。 （3）刀具檢查過程中，應對加壓的全過程壓力進行記錄；刀具檢查的同時，對每刀具進行編號，記錄刀具的磨損量，并提供刀具檢查報告。3.2 刀具更換的標準及更換操作 根據相關介紹，盾構刀具磨損的建議標準是：周邊刀磨損量為5~10mm，齒刀磨損量為8mm左右時就必須進行更換。這個指標的確定和刀具耐磨層厚度有很大關系。更換刀具步驟如下。 （1）每次更換時，工作人員先將刀具周圍的泥土清掉，保證留有一定的工作空間。 （2）由刀盤外側向內逐個檢查刀具的磨損情況，確定需要更換時，用相應標號的刀具進行替換。 （3）用套筒及加力桿卸下固定螺栓，將拆下的螺栓及附件放入隨身攜帶的工具袋內，以防丟失。 （4）將換下的刀具遞到人閘內，同時將固定螺栓和固定座用水清洗干凈，并檢查一下是否有裂紋，如有裂紋必須更換新螺栓，以確保新裝刀具有足夠的固定強度。 （5）將新的刀具按原來的位置安裝好，并將固定螺栓擰緊。 （6）每次帶一批刀具和螺栓進艙，每批刀具換完后，把廢刀具和沒有安裝的新刀放進料閘內。 （7）同時操作手轉動刀盤。工作人員通過料閘把下一批刀具送入土艙內，再繼續更換下一組刀具。 （8）每換完一批刀具后，由值班機械工程師檢查一遍安裝質量，并檢查是否有漏掉的或者沒有固定好的。機械工程師確認無誤后方可繼續作業。 （9）更換速度按實際情況定，必須以保證安裝質量為前提。 更換速度：齒刀基本上為每個30~40mm周邊刀則依據換刀人員的具體情況來定。3.3 施工注意事項 （1）配置足夠數量的低壓空氣壓縮機以保證壓縮空氣的供給； （2）組織機構上應備有在訓練有素的班組管轄下的手動氣閘，以便能夠進入切削倉進行修理作業，包括更換刀具和人工排除意外的困難和障礙； （3）壓縮空氣下施工應按現行法規和條例進行，尤其是有關醫療保護和衛生保健條例以及壓縮空氣中工作時間及減壓時間等方面的輔助與安全方面的法規。
在施工過程中，根據具體施工情況有幾點需要注意的是： （1）加壓操作采用分階段排土、分階段加壓的方式進行； （2）工作面最終壓力要求比設定土壓力高0.1~0.2bar左右； （3）在開艙作業過程中，應盡量維持此壓力，并通過進氣閥的操作使氣壓的變化值控制在可控范圍之內； （4）當需要加入添加材料以保證土體氣密性時，應向向艙內加注膨潤土漿液，轉動刀盤使艙內砂土內與膨潤土能較好的混合，并能較深地滲入地層中，在開挖面形成一層比較厚的泥皮，從而達到保證氣密性的效果； （5）土建工程師確定開挖面的穩定性，確認安全后，方可進土倉工作；當開挖面有異常情況時，應立即組織工作人員退出土倉，關好倉門； （6）設置兩條以上通訊線路，保持壓力倉內倉外、地面及外界相關單位、部門聯系暢通，如有異常，及時聯系； （7）設專人對地面房屋及地下管線進行監控和巡視，發現異常，及時請示處理。2 無壓開艙維修2.1 無壓開倉土體加固技術措施 首先根據開倉所在位置的地質分析選擇合理的加固方法，對地層進行地質改良，使松散土體得到充分填充及密實，形成具有一定支撐保護能力的復合地基，達到加固的目的。確保拱頂上部管線及建筑物的安全，從而保證盾構機無壓開艙檢修施工順利進行。我方在施工過程中采用了注漿加固土體的方法作為地質改良措施以確保無壓開倉的正常進行。 （1）注漿加固區域的確定 根據盾構機的停機位置，所要加固的注漿加固區域見圖2所示。 （2）注漿施工工藝及效果 根據實際的地質條件，漿液選取詳見表1所示。溶液由A、B液組成；懸濁液由A、C液組成。 注漿加固的效果良好，原拱頂位置存在的空洞已回填密實。2.2 無壓開倉施工作業面處理 對周圍土體進行地面注漿加固之后，在無壓開艙進行刀盤修復和刀具更換前還須對開挖面前方和盾構機上方的土體進行支護，以保證施工人員的安全。具體做法為： （1）從刀盤與盾體之間的空隙插入木板，同時從刀盤開口處向前進行一定的開挖，作為進倉施工作業面，見圖3。 （2）為了保證開挖面的穩定，最大限度地不擾動工作面前方和上方的土體，在前方和上方噴射混凝土處理，然后再做支撐。3 刀具檢查和更換方案3.1 刀具檢查 進倉后對刀具檢查的步驟如下： （1）刀具外觀檢查 檢查刀盤上所有刀具螺栓是否有脫落現象；刀圈是否完好，有無斷裂及弦磨現象；刀體是否有漏油現象；擋圈是否斷裂或脫落，著擋圈脫落，還應檢查刀圈是否發生移位。 （2）刀具螺栓的檢查用手錘敲擊螺栓墊，聽其聲音來辨別螺栓的緊固程度，或一邊敲擊一邊用手感覺其振動情況來辨別螺栓的緊固程度。 （3）刀具檢查過程中，應對加壓的全過程壓力進行記錄；刀具檢查的同時，對每刀具進行編號，記錄刀具的磨損量，并提供刀具檢查報告。3.2 刀具更換的標準及更換操作 根據相關介紹，盾構刀具磨損的建議標準是：周邊刀磨損量為5~10mm，齒刀磨損量為8mm左右時就必須進行更換。這個指標的確定和刀具耐磨層厚度有很大關系。更換刀具步驟如下。 （1）每次更換時，工作人員先將刀具周圍的泥土清掉，保證留有一定的工作空間。 （2）由刀盤外側向內逐個檢查刀具的磨損情況，確定需要更換時，用相應標號的刀具進行替換。 （3）用套筒及加力桿卸下固定螺栓，將拆下的螺栓及附件放入隨身攜帶的工具袋內，以防丟失。 （4）將換下的刀具遞到人閘內，同時將固定螺栓和固定座用水清洗干凈，并檢查一下是否有裂紋，如有裂紋必須更換新螺栓，以確保新裝刀具有足夠的固定強度。 （5）將新的刀具按原來的位置安裝好，并將固定螺栓擰緊。 （6）每次帶一批刀具和螺栓進艙，每批刀具換完后，把廢刀具和沒有安裝的新刀放進料閘內。 （7）同時操作手轉動刀盤。工作人員通過料閘把下一批刀具送入土艙內，再繼續更換下一組刀具。 （8）每換完一批刀具后，由值班機械工程師檢查一遍安裝質量，并檢查是否有漏掉的或者沒有固定好的。機械工程師確認無誤后方可繼續作業。 （9）更換速度按實際情況定，必須以保證安裝質量為前提。 更換速度：齒刀基本上為每個30~40mm周邊刀則依據換刀人員的具體情況來定。3.3 施工注意事項 （1）配置足夠數量的低壓空氣壓縮機以保證壓縮空氣的供給； （2）組織機構上應備有在訓練有素的班組管轄下的手動氣閘，以便能夠進入切削倉進行修理作業，包括更換刀具和人工排除意外的困難和障礙； （3）壓縮空氣下施工應按現行法規和條例進行，尤其是有關醫療保護和衛生保健條例以及壓縮空氣中工作時間及減壓時間等方面的輔助與安全方面的法規。
