大直径泥水盾构盾尾密封失效原因及应对措施

盾构隧道施工中，盾尾密封技术是确保隧道质量和工程安全的重要环节，尤其是对于大直径的泥水盾构隧道。盾尾密封失效将导致泥水或地下水涌入隧道，造成严重后果。本文将分析盾尾密封失效的原因并提出相应的应对措施。 盾尾密封技术概述： 盾尾密封技术是盾构隧道施工中用于防止地下水渗透的关键技术。盾构机械开挖隧道时，盾构尾部会形成一个间隙，盾尾密封装置需要填补这一间隙以防水渗透。盾尾密封装置主要包括盾尾刷和盾尾间隙的密封，盾尾刷由保护板、钢丝刷、压紧板和基座板等组成，而密封通常采用橡胶或弹簧钢皮材质。盾尾刷和密封件的工作环境复杂，需要具有耐磨和密封性能。 盾尾密封影响因素分析： 盾尾密封失效的原因可从设计制造、现场组装、盾构掘进施工等三个方面进行分析。 设计与制造方面： 1. 盾尾间隙设计不满足隧道施工要求，尤其是在小转弯隧道施工中，盾尾左右间隙难以控制，容易出现磨损或断裂； 2. 盾尾制造时注浆管路的预埋可能导致油脂注入孔分布不均； 3. 盾尾钢结构薄弱，若未进行加固，盾尾在遭遇基岩突起时容易变形，导致泄露。 现场组装方面： 1. 盾尾圆度误差大，导致盾尾间隙不均匀，形成密封薄弱点； 2. 盾尾刷质量及其安装工艺不符合要求，影响密封效果； 3. 钢板束及止浆板的选型和安装不符合标准，导致密封油脂腔内浆液流入。 盾构掘进施工期间： 1. 管片拼装质量不佳，错台现象导致盾尾刷磨损加剧； 2. 隧道设计轴线含有小曲率转弯和大坡度段，地层含砂率高，固结差，导致盾尾间隙控制困难； 3. 油脂注入量不足或不均匀，导致砂浆和泥沙进入油脂腔，影响密封效果； 4. 盾尾清理不到位，导致泥沙进入油脂腔，损坏盾尾刷。 盾尾密封渗漏控制措施： 1. 管片选择和安装严格按照规范进行，确保质量； 2. 管片上浮预防及治理，采取小偏差修正原则，保证管件的模型和质量符合设计要求； 3. 选择适当的同步肥比，及时进行二级地板处理，控制盾构机姿态，保证掘进精度。 盾尾密封是盾构隧道施工中的难点，它涉及到的设计、材料、安装、操作等多方面因素，任何一个环节的问题都有可能导致密封失效。因此，在盾构隧道施工中，必须对盾尾密封给予足够的重视，并采取一系列控制措施以确保盾尾密封安全，从而提高整个隧道工程的质量和安全性。