摘要：随着当前科学技术的发展，对地下空间的利用效率有所提高。而在采用盾构实施掘进的过程中，普遍出现刀具磨损严重的情况。尤其是在富水复合地层中，为保障施工质量和进度，需要开仓更换刀具，对刀盘土仓存在的泥饼进行清理。这一环节需要实施带压开仓技术，避免受到地面环境以及地质条件的限制。

关键词：土压平衡盾构;富水复合地层;带压开仓技术

1 辅助加固措施

因为富水地层的透气性较好，压气效果较差，当实施带压作业时，为保障换刀操作的安全性，需对地面采取有效的辅助加固措施，从而降低地层透气性，保障仓内气压稳定。因此在实际施工中应实施地面加固。并要应用洞内加固止水措施，避免富水地层中的水分对压气效果产生不利影响。

1.1地面加固

因为在富水地层中开展带压作业很容易产生地面喷发，从而导致地表出现坍塌事故。因此为充分保障带压开仓技术的有效开展，需要针对地面采取有效的加固措施。一般情况下，在富水复合地层中，盾构停机的上部位置存在圆砾，下部有中风化泥质粉砂岩复合地层。同时其地下水位相对较高，基于水文地质和地面环境因素的影响，确定采用带压开仓技术进行刀具检查和泥饼处理。在具体实施过程中，即是在开仓地点利用直径为800mm的三重管高压旋喷桩，促使桩间的咬合为300mm。并保障旋喷桩的加固宽度在3m左右，长度限定在地下隧道中线两边各5m。当加固完成后，可将盾构机的切口环后方0.7m，并推进到加固区以内。目的是通过加固刀盘前方和上方的土体，保证其满足可以开展带压开仓换刀的稳定性要求[1]。

1.2洞内加固止水

因为富水复合地层中开展带压开仓时，可能会出现盾体后部的地下水进入到土仓内，当地面加固措施处理完成后，可掘进到刀盘进入预定加固区域。同时在制作泥膜的过程中需要实施二次注浆止水，目的是降低在富水地层中开展带压进仓换刀的难度。首先则是要在盾尾刷内注入适当量的油脂，从而提高其止水效果，避免出现二次注浆对盾尾刷产生浆糊现象，提高其掘进工艺开展的有效性;其次，应当在中盾壳体中预留注浆孔，促使膨润土泥浆可向盾体的四周注入，防范其包裹盾体;最后，在脱出盾尾的管片上半周，需对其吊装孔注入水泥水玻璃浆液，控制浆液的配合比，通常是水泥浆与水玻璃1：1、水泥与水的比例为0.8：1，采用连续注浆法实施4-6环即可。

2 掌子面泥膜施做技术

实施掌子面泥膜技术即是为防止富水地层出现漏气现象，因为盾构施工穿越作业开展时，富水地层的孔隙率较大，如果在掘削面未能形成良好泥膜，则可能会导致压缩空气泄露，进而造成封闭不严现象。

2.1 制作泥膜

为有效实施带压开仓技术，需要保障其具有良好的密封效果。因此应当在掌子面以及刀盘的附近建立泥膜。尽可能消除气体逃逸通道，保障富水地层带压作业的有序进行。在制作过程中主要是选择钠一级基膨润土，并保障漏斗粘度在80-120s之间。具体操作有四个步骤。第一，在螺旋机出土后，可将土仓内部的土方降低到盾构中心轴线的位置上;第二，在土方内部进行膨润土浆液压注，并有效调节土仓内的压力传感器，促使其达到标准范围。当其压力值降低到1.5bar时，可继续开展膨润土压注作业。同时放开盾构千斤顶的油缸距离10cm，并连续向仓内压注膨润土，促使压力传感器的压力值在2.bar以上;再次，当掌子面的泥膜漏气符合带压开仓技术标准后，可使用千斤顶将管片顶上;最后在开仓实施换刀作业前，需保障土仓压力在2.0-2.5bar范围内[2]。促使在加压和保高压的条件下顺利形成泥膜，防止出现富水地层漏气。

2.2 提高泥膜质量

为充分保障泥膜质量满足开仓需求，可对土仓的气密性进行检查，以此判断泥膜的质量是否符合技术标准。通常情况下，相关人员需要在土仓中注入一定的膨润土溶液，然后按照土仓内部的空气压力流失情况，对其气密性进行准确判断。如果在1h内土仓内的空气压力降低于0.2bar，则可认定泥膜的气密性相对较好，可实施带压开仓具体实施技术。

3 带压开仓技术实施

3.1 做好土仓出土

开展带压开仓技术的过程中，首要环节则是进行土仓出土作业。一般是在土仓建泥膜保压阶段，其会产生大量的膨润土泥浆以及渣土等，为保障开仓作业的有效性，需将渣土量降低到仓位的1/2左右。因此相关人员需按照保压建泥期间的出土量进行准确计算，确定最终出土量。实现人仓保压系统顺利开启后，可利用螺旋机出土，并且综合考虑土仓压力的稳定性需严格控制出土速度。当完成预设出土量以后，必须立即停止出土，确保保压具有合理性。

3.2 规范人员进仓、出仓

因为富水地层带压作业，需要保障压气效果较好，所以开展换刀操作时，必须保障人员进出仓的规范性，避免因人为失误而导致漏气。因此加压开仓之前，检测人员需对土仓内的排气阀进行检查，保障空气质量符合要求。如不符合相关标准，可实施仓内换气，然后再进行开仓施工。而当人员进入到主仓后，需结合既定技术规范进行有效加压，如仓内人员反馈异常，应立即停止加压，并依据仓内气压值启动减压程序，尽快打开仓门，对异常问题进行针对性处理。

3.3 有效开展仓内作业

在仓内实施作业的内容，主要有换刀和泥饼清理两部分。首先操作人员先检查刀具的磨损情况，明确所需更换的刀具。然后对刀具实施清洗、螺栓、垫片拆卸、吊出转移等。再将新刀吊运到更换位置，就位后可按照扭矩的实际要求，先打紧螺栓，再将防松垫片锁好，完成刀具更换作业。

结束语

综上所述，对富水复合地层的土压平衡盾构工作中，开展带压开仓技术需要做好辅助加固措施，并充分把控掌子面泥膜的制作和质量控制。最后充分开展土仓出土以及人员进出仓，并合理实施仓内的刀具更换和泥饼清理作业，切实提高施工质量和效率。

参考文献

[1]韩维畴，王太平，孙富强，刘耀军，段文俊.复杂条件下土压平衡盾构机洞内加固带压开舱施工技术[J].现代隧道技术，2020，57（S1）：942-950.

[2]杨波.土压平衡盾构在富水复合地层中的带压开仓技术[J].国防交通工程与技术，2017，15（04）：56-59+55.