盾尾密封失效分析及控制措施

主講人：李昭暉SAFETYMANAGEMENTofUNDERGROUDENGINEERINGCONSTRUCTION地下工程施工安全管理盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)管理盾尾密封失效分析及控制措施目錄盾尾刷失效原因分析盾尾刷失效防止措施12一、盾尾刷失效原因分析

1.1盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前盾尾刷的油脂涂抹盾尾漏漿盾尾漏水

盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前要在盾尾刷鋼絲內(nèi)涂抹油脂，涂抹標(biāo)準(zhǔn)為尾刷每根鋼絲上要沾滿油脂。如果涂抹不到位，會(huì)影響尾刷的密封效果，嚴(yán)重時(shí)漏漿。一、盾尾刷失效原因分析

盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)調(diào)整時(shí)糾偏量不能太大，一般1m糾偏量為5mm，糾偏過(guò)量容易使盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)“蛇形”前進(jìn)現(xiàn)象，致使盾尾間隙一邊大一邊小。1.2盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)

盾尾間隙過(guò)大，盾尾刷和盾尾油脂不能很好地密封盾尾間隙，會(huì)造成盾尾漏漿，漿液附著于盾尾刷上，又會(huì)造成盾尾刷損壞，形成“漏漿-盾尾刷損壞-漏漿-盾尾刷損壞”的惡性循環(huán)。間隙小的一邊容易擠壞盾尾刷，造成尾刷鋼絲超過(guò)其彈性變形，止?jié){失效而漏漿。一、盾尾刷失效原因分析

1.3注漿壓力

注漿壓力不能超過(guò)盾尾刷的最大承載壓力。在PLC上設(shè)定注漿最大壓力時(shí)，要根據(jù)地層的水土壓力計(jì)算來(lái)確定注漿壓力。如果注漿壓力過(guò)小，克服不了水土壓力注漿注不進(jìn)去，如果注漿壓力過(guò)大，會(huì)擊穿盾尾刷而漏漿。1.4注漿量

根據(jù)地層性質(zhì)和出土量確定注漿量，如果注漿量過(guò)大地表容易隆起，也易造成漏漿。注漿量過(guò)小地表會(huì)出現(xiàn)沉降。一、盾尾刷失效原因分析

1.5盾尾油脂量和壓力不足

在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，盾尾刷與管片摩擦消耗的油脂量與掘進(jìn)速度成正比，掘進(jìn)速度過(guò)快則注入盾尾的油脂在單位時(shí)間內(nèi)不能滿足其消耗量，若不及時(shí)調(diào)整油脂泵注脂率，則盾尾刷內(nèi)的油脂量和注入油脂的壓力不夠及時(shí)密封盾尾，勢(shì)必造成密封效果減弱，形成盾尾漏漿。一、盾尾刷失效原因分析

1.5盾尾油脂量和壓力不足

盾尾密封油脂壓注不充分，盾尾鋼刷內(nèi)侵入的漿液并結(jié)硬，盾尾刷的彈性喪失，密封性能下降；

盾尾密封油脂的質(zhì)量不好，對(duì)盾尾鋼絲刷起不到保護(hù)的作用，或因油脂中含有雜質(zhì)堵塞壓注泵，使油脂壓注量達(dá)不到要求。

一、盾尾刷失效原因分析

1.5盾尾油脂量和壓力不足

盾尾油脂量和壓力不足的原因也可能是油脂泵出現(xiàn)故障或盾尾油脂因其本身的粘稠性易造成管路堵塞。一、盾尾刷失效原因分析

1.6盾尾密封損壞或質(zhì)量有缺陷盾尾刷密封裝置受偏心管片過(guò)度擠壓后產(chǎn)生塑性變形而失去彈性，或盾尾刷制造時(shí)質(zhì)量有缺陷，承載力不夠，致使盾尾刷密封性能下降，在注漿壓力作用下導(dǎo)致漿液從盾尾漏出。一、盾尾刷失效原因分析

1.7管片拼裝出現(xiàn)橢圓形管片拼裝后標(biāo)準(zhǔn)為圓形，由于管片拼裝操作手的熟練程度不夠，將管片拼裝成橫向的橢圓形，致使管片和盾尾部分地方間隙超標(biāo)造成漏漿。一、盾尾刷失效原因分析

1.7管片拼裝出現(xiàn)橢圓形另一方面由于管片拼裝成橢圓形，增大了管片之間止水條外緣縱縫的寬度，縱縫處的油脂無(wú)法承受漿液的壓力，就形成一個(gè)滲漏通道，造成盾尾漏漿。一、盾尾刷失效原因分析

1.8管片錯(cuò)臺(tái)由于工人對(duì)管片拼裝不熟練，造成管片錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重，特別是在縱縫錯(cuò)臺(tái)產(chǎn)生后，使得盾尾刷無(wú)法緊密包裹整環(huán)管片，很容易形成漿液滲漏通道。雖然盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)盾尾油脂倉(cāng)內(nèi)有盾尾油脂填充縱縫，但在較高的注漿壓力作用下，極有可能將油脂沖脫而擊穿盾尾刷，造成盾尾漏漿。二、盾尾刷失效防止措施

2.1選用高質(zhì)量或進(jìn)口盾尾油脂泵和高質(zhì)量油脂盾尾油脂的質(zhì)量和注入壓力在很大程度上決定了盾尾刷密封和保護(hù)效果，

盾尾油脂質(zhì)量好、注入壓力較大，

則油脂倉(cāng)油脂充填飽滿，

注入的油脂不斷往外擠出，

所形成的盾尾刷-油脂密封環(huán)和盾尾油脂向外擠出的擠壓力抵抗外界泥水壓力和壁后注漿壓力。

二、盾尾刷失效防止措施

2.2調(diào)整盾尾油脂注入方法在注入盾尾油脂時(shí)，

要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整盾尾油脂注入方法，

這樣既能做到油脂倉(cāng)油脂充填飽滿，

又不浪費(fèi)過(guò)多的油脂。具體措施為盾尾油脂注入時(shí)，

油脂前、后倉(cāng)差別注入，

即每環(huán)掘進(jìn)50cm時(shí)前、后倉(cāng)同時(shí)注入，

掘進(jìn)后100cm時(shí)只注前倉(cāng)。如果盾尾油脂注入點(diǎn)有6個(gè)，

其中2、3、4、6對(duì)應(yīng)位置的盾尾刷狀況比較差，

因此2、3、4、6點(diǎn)位的盾尾油脂注入量要比1、5點(diǎn)多。

二、盾尾刷失效防止措施

2.3控制注漿量和注漿壓力由于盾尾刷的特殊構(gòu)造以及盾尾刷-盾尾注漿孔之間的相對(duì)位置，

注漿量和注漿壓力的控制格外重要，

注漿量和注漿壓力過(guò)大，

都極易造成盾尾漏漿和盾尾刷損壞。

二、盾尾刷失效防止措施

2.4控制盾尾間隙為保護(hù)盾尾刷，

防止盾尾漏漿，

在姿態(tài)可控的前提下，

直線段掘進(jìn)時(shí)盾尾間隙控制在70~75mm;轉(zhuǎn)彎段掘進(jìn)時(shí)盾尾間隙控制在65~85mm。二、盾尾刷失效防止措施

2.5管片另加止水條每環(huán)管片由6分塊通過(guò)螺栓連接，

為保證管片拼裝后的密封效果，

管片設(shè)計(jì)出廠時(shí)每塊管片上均開槽鑲嵌三元乙丙橡膠條，

這樣塊與塊連接之后通過(guò)擠壓橡膠條能夠密封管片剛性所形成的空隙，

起到止水作用。然而從實(shí)際使用效果看，

橡膠條卻不能填充6分塊環(huán)向連接所形成的空隙，

泥水和漿液仍然會(huì)通過(guò)空隙進(jìn)入油脂倉(cāng)，

造成盾尾漏漿和盾尾刷損壞。二、盾尾刷失效防止措施

2.5管片另加止水條為了加強(qiáng)密封效果，