盾构机尾刷更换施工关键工序操作手册

盾构机尾刷更换施工关键工序操作手册一、盾构停机准备关键工序1.1管路清理与设备检查1.1.1操作流程停机前，用膨润土浆液（浓度8%-10%）冲洗盾尾同步注浆管路，冲洗时间≥30min，确保管路内无残留浆液，避免堵塞。检查盾构机盾体6个径向注浆孔，用钢钎疏通堵塞孔道，确保孔径通畅（≥设计值）；检查推进油缸行程，确保行程差≤3cm，满足尾刷更换空间需求。停机前3环，采用WR90型手涂盾尾油脂，对后2道盾尾刷腔体填充油脂，确保油脂饱满（腔体填充率≥95%），增强密封效果。1.1.2技术参数项目参数要求膨润土浆液浓度8%-10%注浆管路冲洗时间≥30min推进油缸行程差≤3cm盾尾油脂腔体填充率≥95%停机前土仓压力正常掘进压力+10kPa1.1.3质量控制冲洗后，打开注浆管路末端阀门，观察流出浆液无杂质、无结块，确认管路通畅。测量盾构姿态，确保水平偏差±30mm、垂直偏差±30mm，管片姿态±50mm，超差时调整后再停机。1.1.4安全注意事项冲洗管路时，控制浆液压力≤0.3MPa，防止压力骤升导致管路破裂。检查径向孔时，作业人员需系安全带，避免工具掉落伤人。二、止水环施工关键工序2.1注浆法止水（盾体+管片注浆）2.1.1盾体径向孔注聚氨酯2.1.1.1操作流程停机后，连接聚氨酯泵与盾体径向孔，检查管路密封性（压力试验0.5MPa，保压10min无渗漏）。按“从底部→两侧→顶部”顺序注入油性聚氨酯，注入压力＞地下水压（通常0.3-0.5MPa），单孔注入量按计算值（每孔≥5L），直至相邻孔冒出聚氨酯停止。2.1.1.2技术参数项目参数要求管路压力试验0.5MPa，保压10min无渗漏聚氨酯注入压力0.3-0.5MPa（＞地下水压）单孔聚氨酯注入量≥5L注浆压力增速≤0.1MPa/min2.1.1.3质量控制注浆过程中记录每孔压力与注入量，偏差≤10%，超差时检查孔道是否堵塞。注浆完成后静置30min，观察径向孔无渗漏，确认止水效果。2.1.1.4安全注意事项聚氨酯储存远离火源，施工时禁止吸烟，配备干粉灭火器（4kg/具）。注浆管路连接牢固，防止高压聚氨酯泄漏伤人。2.1.2管片二次注浆（双液浆）2.1.2.1操作流程对脱出盾尾后5环管片，先复紧螺栓（扭矩≥200N・m），在二次注浆孔安装球阀（型号匹配）。按“从下到上、从后到前”顺序，注入水玻璃-水泥双液浆（配合比水泥：水玻璃=1:0.3），注浆压力0.5MPa，单孔注入量≥10L，直至相邻靠上侧球阀冒浆。2.1.2.2技术参数项目参数要求螺栓复紧扭矩≥200N·m双液浆配合比（水泥：水玻璃）1:0.3注浆压力0.5MPa单孔注入量≥10L浆液制备至使用时间≤30min2.1.2.3质量控制检测浆液稠度（100-120s），不合格时调整配合比；注浆后2h检查浆液终凝情况，未初凝时补加速凝剂（掺量1%）。终凝后，从下至上打开球阀，用钢钎检测无渗水，确认止水环成型。2.1.2.4安全注意事项双液浆搅拌时，作业人员佩戴防护手套，防止浆液腐蚀皮肤。注浆泵运转时，禁止触摸泵体运动部件，避免夹伤。2.2冷冻法止水（冻结系统操作）2.2.1操作流程安装冷冻钢管片，用双快水泥充填隔舱（压实度≥90%），在隧道内铺设30mm厚保温层（覆盖冷冻管片及前1环砼管片）。搭建冻结站，连接盐水管路（橡塑保温，厚度50mm），配置氯化钙盐水（比重1.26-1.27），启动冷冻机组，进入积极冻结阶段（2天），控制盐水温度≤-28℃，去回路温差≤2℃。2.2.2技术参数项目参数要求双快水泥压实度≥90%保温层厚度30mm氯化钙盐水比重1.26-1.27积极冻结时间2天盐水温度≤-28℃去回路温差≤2℃2.2.3质量控制冻结期间每12h监测温度，若温度下降缓慢，检查机组氟利昂含量，必要时补充。积极冻结后，打探孔（孔径38mm）检测冻土帷幕厚度，≥设计值后方可进入尾刷更换工序。2.2.4安全注意事项冻结管路压力试验（0.8MPa，保压30min无压降），防止泄漏。隧道内设置警示标识，禁止非作业人员靠近冷冻机组。三、管片拆除与安装关键工序3.1管片拆除3.1.1操作流程按“拼装前9点→拼装后11点”顺序拆除管片，用风炮（扭矩≤300N・m）缓慢松动螺栓，禁止暴力拆卸；拆除的管片编号存放（如“1-1”代表第1环第1块），边角用软质材料包裹。每次收缩推进油缸不超过4组，每组收缩量≤50mm，防止盾构机后退；拆除1块管片后，及时清理盾尾杂物，避免堆积。3.1.2技术参数项目参数要求风炮松动扭矩≤300N·m油缸单次收缩组数≤4组油缸单次收缩量≤50mm管片存放编号清晰可辨（环-块）3.1.3质量控制检查拆除管片外观，无破损、裂缝，若有损坏标记位置，拼装时避开受力部位。拆除过程中监测盾构姿态，水平/垂直偏差≤30mm，超差时停止拆除，调整姿态。3.1.4安全注意事项管片起吊时，吊点牢固，起吊高度≤1m，防止管片晃动碰撞。隧道内作业人员佩戴安全帽、防滑鞋，拆除区域设置警戒区。3.2管片拼装3.2.1操作流程拼装前检查管片防水胶条（无破损、起鼓），涂抹润滑剂（薄涂均匀）；调整推进油缸行程，使管片与盾尾间隙均匀（偏差≤2mm）。按拆除逆序拼装管片，封顶块先径向插入2/3，调整位置后缓慢纵向顶推（顶推力≤50kN）；拼装完成后，用扭矩扳手初紧螺栓（扭矩≥180N・m），下一环掘进前复紧至≥200N・m。3.2.2技术参数项目参数要求盾尾间隙偏差≤2mm封顶块顶推力≤50kN螺栓初紧扭矩≥180N·m螺栓复紧扭矩≥200N·m管片错台环向≤5mm，纵向≤4mm3.2.3质量控制检查管片拼装错台，用塞尺测量，超差时调整拼装位置。防水胶条贴合紧密，无翘边，必要时用橡胶锤敲击压实。3.2.4安全注意事项拼装时禁止手部伸入管片间隙，防止挤压受伤。封顶块顶推时，缓慢操作油缸，防止冲击力过大损坏管片。四、盾尾刷更换关键工序4.1旧尾刷拆除4.1.1操作流程用手持螺丝刀拆除旧尾刷固定螺丝，螺丝拆除后，用氧气乙炔割除尾刷压板焊接边（割嘴与盾壳间距≥10cm），割除前用石棉被遮盖拼装机油管、电缆。拆除旧尾刷及残留杂物，用钢丝刷清理盾壳表面，再用角磨机打磨（粗糙度Ra≤6.3μm），去除锈迹、焊渣。4.1.2技术参数项目参数要求割嘴与盾壳间距≥10cm盾壳表面粗糙度Ra≤6.3μm杂物清理无残留（螺丝、焊渣）气体监测频率每1小时1次4.1.3质量控制检查盾壳打磨后表面，无明显划痕、凹陷，若有缺陷用补焊修复（焊缝高度≤2mm）。拆除期间每1小时检测洞内气体（CO≤30mg/m³，O₂≥19.5%），超标时停止作业，通风换气。4.1.4安全注意事项氧气乙炔瓶间距≥5m，距火源≥10m，防止爆炸。焊接作业人员佩戴防护面罩，下方铺设防火毯（面积≥2m×2m）。4.2新尾刷安装与焊接4.2.1操作流程核对新尾刷型号（与盾构机匹配），用螺丝固定首块尾刷，后续尾刷依次搭接（搭接长度≥50mm），安装间隙≤3mm；最后1块尾刷量测尺寸后切除，确保圆周闭合。无法螺丝固定部位，用CO₂保护焊焊接（焊缝高度与台阶平齐），焊缝连续、饱满，无夹渣、气孔；焊接完成后，对焊缝进行无损探伤检测（合格率100%）。4.2.2技术参数项目参数要求尾刷搭接长度≥50mm安装间隙≤3mm焊缝高度与台阶平齐无损探伤合格率100%焊接电流180-220A（根据钢板厚度调整）4.2.3质量控制用塞尺检查尾刷安装间隙，超差时调整固定位置。探伤检测发现焊缝缺陷，及时补焊，补焊后重新检测。4.2.4安全注意事项焊接时隧道内通风良好（通风量≥3m³/(人・min)），防止焊接烟尘积聚。作业人员佩戴绝缘手套，焊机接地电阻≤4Ω，防止触电。4.3盾尾油脂涂抹4.3.1操作流程采用WR90型手涂盾尾油脂，涂抹前检查机打油脂孔（通畅无堵塞）；分层拨开尾刷钢丝，填入油脂，每层涂抹厚度≥5mm，用刮板压实，确保油脂填充至根部（无空穴）。油脂涂抹完成后，覆盖保护膜（防止拼装管片时刮落），经工程师检验合格后，撤除保护膜。4.3.2技术参数项目参数要求油脂型号WR90型（手涂）涂抹厚度每层≥5mm填充率100%（无空穴）检验标准按压油脂无脱落、无凹陷4.3.3质量控制检查油脂涂抹均匀性，漏涂部位及时补涂。用手指按压油脂，确认无脱落、无松散，确保密封性能。4.3.4安全注意事项油脂涂抹时，避免油脂接触皮肤，若接触及时用丙酮清洗。保护膜铺设平整，无褶皱，防止拼装时带入杂物。五、机打油脂与恢复掘进关键工序5.1机打油脂5.1.1操作流程管片拼装完成后，连接盾尾油脂泵与油脂腔管路，检查管路密封性（压力试验1.0MPa，保压5min无渗漏）。启动油脂泵，压注油脂（压力1.0MPa），直至油脂腔压力稳定（保持1.0MPa≥5min），停止注脂；关闭管路阀门，拆除油脂泵。5.1.2技术参数项目参数要求管路压力试验1.0MPa，保压5min无渗漏注脂压力1.0MPa压力稳定时间≥5min油脂腔填充率≥95%5.1.3质量控制检查油脂腔压力，若压力下降＞0.1MPa，查找泄漏点，补注油脂。观察盾尾间隙，无油脂渗漏，确认注脂效果。5.1.4安全注意事项油脂泵运转时，禁止触摸泵体，防止高压油脂喷射伤人。管路拆除时，先泄压至0MPa，再拆卸接头。5.2恢复掘进5.2.1操作流程检查盾构各系统（推进、注浆、液压）无故障，启动通风机（通风量≥3m³/(人・min)），检测洞内气体达标。恢复掘进前3环，控制掘进速度≤20mm/min，推力≤1000kN，同步注浆压力0.2-0.3MPa；安排专人跟班巡查盾尾间隙渗漏情况，每环掘进后记录渗水量（≤0.1L/(m・d)）。5.2.2技术参数项目参数要求掘进速度（前3环）≤20mm/min推力（前3