强透水地层下更换盾尾密封刷技术

阐述了盾构机盾尾密封刷的破损机理,并总结了川气东送武汉盾构工程中在强透水地层下更换盾尾密封刷的实际工程经验,对于预防密封刷失效及隧道施工中更换密封刷有一定的借鉴意义。

土压平衡盾构盾尾密封刷检修技术

土压平衡盾构机主要密封部位之一的尾刷,却是非常容易损坏且难以修复的部件,以小松盾构机为例,介绍在区间隧道掘进中停机检修盾尾刷的必要安全条件、检查与更换方法、密封刷更换后的保护措施等实用技术。特别是对检修前的准备工作进行了详细阐述。

液氮冻结技术在承压水地层盾尾密封刷检修中的应用

结合杭州庆春路过江隧道工程的实际施工经验,介绍了液氮冻结技术在承压水地层盾尾密封刷检修中的应用,重点论述了冻结孔设计、制冷设计、温度监测、冻结孔施工等问题。实践证明,液氮冻结技术成功地解决了盾构机检修盾尾密封刷的地层固结封水难题,可为类似承压水地层的盾构施工提供借鉴。

盾尾密封系统尾刷磨损特性仿真分析

为了研究盾尾密封系统中盾尾密封刷的磨损现象,分析磨损对其密封性能的影响,并根据影响规律提出盾尾刷磨损判据。基于多孔介质理论,构建CFD模型,研究不同磨损情况下的盾尾刷对油脂腔压力、油脂泄漏量的影响,提出盾尾密封刷磨损判据。结果表明,同样的注脂压力下随着掘进距离的增加,当油脂腔内压力逐渐降低时,磨损正在发生。若油脂腔内压力下降为初始值的75%或油脂泄漏率持续升高达到初始泄漏率的3倍以上时,盾尾刷已经磨损而失去密封能力,需要及时更换。

南京地铁盾构隧道盾尾刷更换过程地表变形分析

盾尾密封刷是盾构机的主要组成部分。完好的盾尾密封刷是保证盾构机不发生漏浆的前提条件。当盾尾密封刷出现磨损、盾尾严重漏浆时,必须及时更换。以南京地铁土压平衡盾构机盾尾密封刷更换为背景,介绍盾尾密封刷的更换过程;采用泊松曲线沉降预测的研究方法,分析盾尾刷更换期间地表变形,说明盾尾刷更换方法合理、盾尾0.6～0.8MPa的注浆压力科学合理,保证了盾尾密封刷安全更换。

盾构机盾尾密封模拟试验

盾尾密封主要是通过多道密封刷形成密封腔,向密封腔内注入油脂来阻止土体中的水分进入盾构机内部。随着对盾尾间隙要求的提高,须重新设计密封刷的尺寸。该密封试验采用模拟盾尾及管片进行测试,验证其整套装置在4种典型不利情况下的密封可靠性。试验结果表明:在钢丝刷与盾壳内壁焊接质量满足止水效果的前提下,盾尾密封系统能够满足水压为0.75 MPa的要求;部分油脂渗过钢板刷进入盾尾模拟舱且受盾尾渗水冲刷的影响,油脂补注过多,试验压注量大于理论值;管片位于盾尾正中时,可以承受超过0.80 MPa的水压,但角度的偏差会造成盾尾密封性能下降。

创新

中铁隧道自主创新形成完整盾构产业链 近口，中铁隧道集团公司自主研发的国内首台盾尾密封刷耐磨性测试平台投入使用，自此我国盾构机盾尾密封刷有了国产专业性检测设备。实验检测和现场实际使用表明，国产盾尾密封刷性能达到国内领先水平，而造价只有国外同类产品的1／3。