一种盾构机带压开舱开挖面的支护方法

摘要

本发明公开一种盾构带压开舱时采用泥浆先形成渗透带、后形成泥皮的开挖面支护方法，包括先配制稀泥浆向地层中渗透，形成稳定的渗透带，降低地层的渗透性；再以较稠的高密度泥浆置换稀泥浆，使其在地层表面形成致密的泥皮型泥膜，降低地层的透气性；最后测试泥膜的闭气性，设定开舱时压力舱内的气压值，降低泥浆液位至维修面以下，以压缩空气支护开挖面等工艺。此种盾构开挖面支护方法，可以有效地保障高水压、强透水的粗粒土地层中带压开舱时开挖面的稳定性，实现在粗粒土地层中进行安全、快速地开舱，且操作简单、经济，是一种较为适合我国目前国情的盾构带压开舱开挖面支护方法。

主权项

一种盾构机带压开舱开挖面的支护方法，其特征在于，包括以下步骤：1) 采集盾构机所处位置的粗粒土地层的颗粒级配，结合泥浆在地层中的渗透规律，配制能进入地层一段距离的低密度稀泥浆；2) 用所述低密度稀泥浆置换所述盾构机压力舱中的掘进泥浆，然后所述盾构机按照正常掘进时的泥浆压力将所述低密度稀泥浆向所述粗粒土地层中渗透一段距离，直到所述盾构机压力舱内的低密度稀泥浆液面不再降低，此时在所述粗粒土地层中形成一段稳定的渗透带；3) 根据已采集所述粗粒土地层的颗粒级配，结合泥浆在地层中的渗透规律，配制能在所述粗粒土地层表面形成一层致密的泥皮型泥膜的较高密度的稠泥浆；4) 用所述较高密度的稠泥浆置换盾构机压力舱内低密度的稀泥浆，然后所述盾构机按照正常掘进时的泥浆压力将所述较高密度的稠泥浆向所述粗粒土地层中渗透，直到所述盾构机压力舱内的较高密度的稠泥浆液面保持稳定，所述较高密度的稠泥浆将在所述粗粒土地层表面形成一层致密的泥皮型泥膜；5) 通过泥皮型泥膜闭气的室内试验来测定所述泥皮型泥膜的闭气值；6) 若所述泥皮型泥膜的闭气值小于所述粗粒土地层的土压力，则重复步骤1)‑5)，直至所述泥皮型泥膜的闭气值不小于所述粗粒土地层的土压力；7) 实施带压开舱前，设定所述盾构机气垫舱内的气压值，使所述盾构机气垫舱内气压值不大于所述泥皮型泥膜的闭气值与所述粗粒土地层的水压力之和，不小于位于所述渗透带和粗粒土地层的开挖面的水土压力之和；然后降低所述盾构机压力舱内的泥浆液面至维修面以下，以所述盾构机气垫舱内的气压支护所述开挖面。