特長(zhǎng)隧道盾尾鋼絲刷更換凍結(jié)法施工方案與技術(shù)研究.pdf

1、盾構(gòu)隧道施工方法是一種用盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)挖土排土構(gòu)筑隧道的先進(jìn)方法。以其對(duì)環(huán)境影響小、掘進(jìn)基本不受地表環(huán)境條件的限制、使用地層土質(zhì)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，在地鐵隧道，污水排放隧道，江河湖海底交通隧道，電力、電信、供水、供氣等城市隧道的建造中得到廣泛應(yīng)用。 但在盾構(gòu)長(zhǎng)距離掘進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)主要密封部件之一的尾刷，卻非常容易損壞，必須進(jìn)行修復(fù)以保證盾構(gòu)繼續(xù)推進(jìn)。盾構(gòu)尾刷更換的難點(diǎn)在于管片拆卸后盾構(gòu)尾部的密封止水。在埋深大、含水豐富的軟土地層采用普通

2、地層加固方法不能確保盾尾刷修復(fù)順利實(shí)施。而利用人工凍結(jié)法所形成的凍土帷幕卻具有適應(yīng)性強(qiáng)，支護(hù)結(jié)構(gòu)靈活簡(jiǎn)單，隔水性好，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，這些都恰好解決了盾構(gòu)尾刷更換時(shí)所遇到的難題。因而，凍結(jié)法是復(fù)雜地質(zhì)條件下盾尾刷更換的一種可行性更佳的方法。 人工凍結(jié)法進(jìn)行盾構(gòu)尾刷更換的工法，到目前為止，國(guó)內(nèi)外還未見(jiàn)先例。 本文依托上海長(zhǎng)江隧道長(zhǎng)距離盾構(gòu)掘進(jìn)中盾構(gòu)尾刷凍結(jié)法更換預(yù)案為工程背景，依照實(shí)際工程的地質(zhì)條件、盾構(gòu)和管片結(jié)構(gòu)以及密封油

3、脂等相關(guān)介質(zhì)的熱物理、力學(xué)性質(zhì)，考慮盾尾刷更換的具體工藝，采用大型通用有限元軟件ANSYS對(duì)盾尾凍結(jié)以及管片拆卸和盾構(gòu)尾刷更換過(guò)程進(jìn)行模擬，在此基礎(chǔ)上對(duì)凍土帷幕的發(fā)展、厚度變化和封閉性，凍結(jié)過(guò)程中密封油脂可能的危害性以及管片拆卸前后凍土帷幕的穩(wěn)定性等問(wèn)題進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明： （1）凍結(jié)過(guò)程中凍土帷幕很快會(huì)進(jìn)入封閉狀態(tài)并積極發(fā)展，管片拆卸后凍土?xí)驗(yàn)樯崦娣e的增大而稍有惡化但在短時(shí)間內(nèi)又會(huì)重新穩(wěn)定，凍土帷幕能夠達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。