杜建華，彭彥彬，杜立峰，屈彥玲

摘　要：土壓平衡式盾構（gòu）機盾尾密封（fēng）是保證盾構機與地下水隔離的一道非常重要的安全屏（píng）障。文（wén）章結合廣（guǎng）州地鐵三號線珠江新城（chéng）站---客村站區間盾構機穿越珠江（jiāng）的實際情況，對（duì）盾構機洞內盾尾密封刷的更換進行了全麵的技術總結。更換後，盾尾密封止水（shuǐ）、止漿效果（guǒ）良好。

關（guān）鍵詞：盾構機、盾尾密封、更換技術

廣州地鐵三號線的珠江新城（chéng）站------客（kè）村站區間盾構（gòu）工程，由總長1292.35m的珠江（jiāng）新城站-----赤崗（gǎng）塔（tǎ）站隧道區間和總長1040.8m的赤崗塔站----客村站隧道區間組成，隧道區間總長度為2333.15m，隧道深（shēn）度16~28m。盾構（gòu）區間（jiān）圓形隧道外徑為6m，內徑為（wéi）5.4m管片寬（kuān）度為1.5m，厚為300mm,管片的（de）分割數（shù）是“3+2+1”，即每環3個標準塊A1`A2`A3，2個鄰接塊分別為B`C型，1個封頂塊為（wéi）K型。施（shī）工采用2台（tái）德國海瑞克公司的EPBφ6250mm盾（dùn）構機一先一後在左右線分別進行隧道掘進施工。兩台盾構機Z大（dà）的問題就是都存在盾尾密封刷損壞導致盾尾密封性能不良問題。由於盾尾密封刷的更換是在（zài）隧道內（nèi）進行，盾（dùn）尾密（mì）封刷（shuā）始終位於管片（piàn）背後，而且（qiě）水文地質條件複雜，更（gèng）換具有較大（dà）難度，本文就珠——客區間盾構密封刷更換技術進行總結。

1、盾尾密封刷構造及更換原因

盾構機在掘進過程中，特（tè）別是在長距離掘進時，往往（wǎng）會由於盾尾密封油（yóu）脂加注（zhù）量（liàng）不足、盾構機姿態調整過猛等原因（yīn），致使（shǐ）盾尾密封刷損壞。盾構機（jī）密封（fēng）油脂刷構造見圖1。從圖1可以看出，盾尾有3道密封（fēng）刷，盾（dùn）尾密封刷之間的間隙（xì）通過注入盾尾密封油脂，保證盾尾管片背後同步注漿（jiāng）的漿液不會從管片和盾構機之間的間隙漏出，同時防止地下水滲漏道盾（dùn）構（gòu）機內（nèi）。如果（guǒ）盾尾密封性（xìng）能不（bú）良，會給施工（gōng）帶來很多不利因素。本工程（chéng）需要穿越珠江（jiāng） 如果江底地（dì）下水較大，大量（liàng）地下水從破損的盾尾滲流到隧道（dào）內，後（hòu）果將不堪設想。因此在過江（jiāng）前，必須解決盾尾密封問題。

圖1.盾構機密封油脂刷構造

2、更換前準備工（gōng）作

2.1更（gèng）換位置的選擇

盾尾密封更換盡量避免在（zài）軟土地（dì）層更換，因為在軟岩地層中盾構機在自（zì）重的作用下，容易發生低頭，一旦發（fā）生盾構（gòu）機（jī）低頭就較難處理。經過綜合考慮後，珠---客區間右線（xiàn）隧道更換盾尾刷位置確定在YDK4+704,相應（yīng）位置的地質剖（pōu）麵圖見圖2.從圖2中可以看出盾尾更換位置的地質主要以（8）、（9）地層為主（zhǔ），岩土工程（chéng）勘察報告表明，（8）、（9）地（dì）層岩（yán）石強（qiáng）度在10~25MPa之（zhī）間，岩石的自穩性較好，但是地下水豐富。

2.2  注漿止（zhǐ）水

盾尾密封刷更換需要進（jìn）行焊接作業，先將（jiāng）舊的盾（dùn）尾刷拆除，再將新的盾（dùn）尾刷焊接到盾尾。施焊需要良好的作業環境，為了保證焊（hàn）接的質量和方便作業，必須在無水或者少水的環境下作業。本區間地（dì）下（xià）水豐富（fù），焊接前必須對盾尾刷後部2~5環的管片進行管片壁後（hòu）二（èr）次注入水泥----水玻璃雙液漿，將管片與地層之間的流水通道完全封死，防止（zhǐ）地下水通過盾尾進（jìn）入盾構機內（nèi），給更換、焊接施工造成不便。珠---客右線盾（dùn）構機更換尾刷位置為376環，距離江邊約30m。

2.3 推進千（qiān）斤頂行（háng）程（chéng）的確定

正常掘進循（xún）環中（zhōng），盾（dùn）尾刷始終位於安裝管環的背後，因此是無法看到和更換。若千斤頂行（háng）程過大，3道盾尾刷就會完全露（lù）出，這相當於盾尾沒有（yǒu）任何密（mì）封，工作麵就失去了盾體的防護作用；若千（qiān）斤頂行程（chéng）過小，則拆除1環管片無法（fǎ）看到盾尾刷；若拆除2環，由於千斤頂Z大行程限製，則重新安（ān）裝（zhuāng）時千斤頂無法將拆除的第二環重新安裝，而且盾（dùn）尾刷也會全部（bù）暴露在外，這也是施工（gōng）不允許的（de）。比較適合的千（qiān）斤頂行程（chéng）約1200mm，此行程可將已經（jīng）安裝的緊貼千斤頂撐靴的管環部分環（huán）片拆除，並將盾尾刷露出1~2道，既可保證更換的安（ān）全性，又具備操作性。

2.4 施工設備材料準（zhǔn）備

拆除盾尾刷需要進行氧氣切割作業，更換密封刷需要進行（háng）焊接作業，更換前，要準備好氣割、電焊機、焊條，填（tián）充盾尾間隙和盾尾刷的盾尾密封（fēng）油脂等材料。

3、更換過程

在上述（shù）的準備工作完畢之（zhī）後，即可進行盾尾密封刷更換。以K塊位於管環1點為例加以說明，具體更換過程見圖（tú）3。

圖3是盾尾密封更換以K塊（kuài）管片位於1點為例進行說明的，實際K塊位置還可能位於2.3.9.10.11點（diǎn）位，K塊管片位於這些點位（wèi）時，盾尾更換（huàn）可仿?K塊位於1點時進行。另外，更換順序（xù）可以按照K-C-B-A1-A2-A3管片順時針方向進行，也可（kě）以按照K-C-A3-A2-A1-B管片（piàn）逆時針方（fāng）向進行。管片繞管環（huán）中?旋轉的角度（dù）以保證K塊位置為準，本工程中管環順時針旋轉72度，即K塊盾尾更換前位於1點位置，盾尾更換後（hòu）位於3點位置。

4、結語

盾尾密封主要具有止水、止（zhǐ）漿，是盾構機與周圍地層隔絕（jué）的一道重要安全屏障。在盾構機掘進過程中，經過一定距離的掘進後，盾尾密封性能總會（huì）下降 。密封性能下降快慢（màn）或掘進距離的長（zhǎng）短與（yǔ）盾尾油脂（zhī）質量、油脂填充（chōng）質量、盾尾刷（shuā）質（zhì）量，以（yǐ）及盾構機操（cāo）作水平密切相關。如果盾尾滲漏（lòu）不大，可采取（qǔ）加大油脂注入量，在盾尾填（tián）塞止水材料，在不堵管的前提下適（shì）當增加砂（shā）漿的稠度，適當增加盾尾抽排（pái）水（shuǐ）設備等措（cuò）施來保證施工順利和施工質量。但是如果盾尾滲透量過大，采（cǎi）用上述措施無法保證（zhèng）施（shī）工的安全和質量時，應進（jìn）行盾尾密（mì）封更換（huàn），特別是在江河底（dǐ）部等地下水較大的情況下（xià）掘（jué）進時，提前選擇合適的位置進行盾構密封更換，對於保證（zhèng）後續施工質量以及施工安（ān）全快速進行是非常必要的（de）。本工程左右線施工中，由於在盾（dùn）構機施工前，對破損的盾尾進行了更換，取得了良（liáng）好的密封效果（guǒ），有力的保證了盾構機在江底施工的安全和質（zhì）量，並以較快的（de）速（sù）度（dù）穿越了珠江。

（來源：鐵道建築）