夏鬆林　王建　張鵬翔　周耀升

（1.武漢地鐵集團有限公司，武漢（hàn） ；2.中鐵一局集團城（chéng）市軌道交（jiāo）通工程有限公司，無錫 ）

1　引言

隨著我國地鐵、公路、市政工程建設的高速發展，盾構（gòu）機作為（wéi）一種高端的地下（xià）區間施工裝備，已經被廣泛用於各類地下工程施工。為了提高（gāo）盾構機在（zài）曲線段施工的操作性能，將盾構機分為前後（hòu）2個部分，中間采用千斤頂有效連接，盾構機（jī）可以進行一定角度的擺動，即實現了盾構的鉸接功（gōng）能。鉸接千斤頂沿盾構圓周布置（zhì），千斤頂的兩端與（yǔ）盾構機的前中盾、後盾采用鉸（jiǎo）銷連（lián）接，鉸銷連接處都裝有（yǒu）球鉸。同時，在（zài）盾構機前中盾與後盾（dùn）結合處裝有密封圈，防止地下水和泥沙侵入。2道密封（fēng）圈之間注入油脂，可提（tí）高密封效果，也能延長密封圈的使用壽命。部（bù）分盾構機還裝有應急充氣密封圈，當普通密封失效（xiào）發（fā）生（shēng）滲漏時，應急充（chōng）氣密封（fēng）圈立（lì）即（jí）加壓充氣，通過氣壓抵擋外部的泥水。某（mǒu）越江（jiāng）隧道在（zài）盾構掘進中發（fā）生鉸接漏水漏（lòu）沙（shā）事（shì）故，因應急處理及時，結（jié）合盾構機設置的新型鉸接密封，使盾構鉸接在較短的時間內（nèi）得到了修複。

2　區間工（gōng）程概況

某地鐵越江（jiāng）盾構（gòu）區間左線長度為1732.111m，右線（xiàn）長度為1691.449m，線間距為12.0～18.7m，Z小曲線半（bàn）徑350m，線路Z大坡度（dù）為29.512‰。線路（lù）中坡度大於27‰、350m小（xiǎo）曲線半徑同時存在的線路長度占區間全（quán）線長度80%。區間Z大埋深約為41.0m，Z小埋深（shēn）約為（wéi）14.93m。區間為標準的雙線單洞隧道，襯砌環外徑6.2m，襯砌厚度 0.35m，襯砌（qì）環寬1.5m。區間左右線盾構機在江南車站下井，發往江北車站上井，過江段長度約360m。隧道采用（yòng）中鐵裝備生產的S-888 泥水盾構機施工。該盾構機設置有14個鉸接油缸，按順時針方位布置。

區間（jiān）隧道（dào）穿越（yuè）地層主要為3-2 粉質黏土、3-5 粉質土夾粉砂、4-1 粉細（xì）砂、4-1a 粉質黏土、4-2 粉細砂、4-2b 黏土、4-3 中砂、4-4 粗砂（shā）、20a-1 強風化泥岩、20a-2 中等風化泥岩（yán）、20b-1 強風化破（pò）碎泥岩等。

地下水主要為（wéi）鬆（sōng）散岩類孔隙水（shuǐ），孔隙水分潛水和承壓水，潛（qián）水主要賦存於2-1層粉砂中，該（gāi）地（dì）層分布在漢江河床表（biǎo）部，與（yǔ）漢江江水直（zhí）接連通，承壓水主要賦存於3-5層粉質黏（nián）土夾粉砂、4大層砂土（tǔ）層、5-1 層圓礫土中，與（yǔ）漢江水力聯通，水量豐富，地下水（shuǐ）位受漢江水位（wèi）變化影響波動（dòng）很大（dà），勘察期間（jiān）水位埋深多（duō）在4.7～12.1m，相當於高程17.33～20.05m，但發生滲漏時（shí）漢江水高程約27.5m。

3　應急（jí）處置及滲漏點查（chá）找

隧道右線在第977環掘進過程中，鉸接密封5、7點鍾位（wèi）置出現漏水現象（xiàng），水量較小。圖1為鉸接細部注脂孔位圖，通過在C孔注入盾尾油脂，D孔注入（rù）聚氨酯，漏水情況得到控製（zhì），停機檢（jiǎn）查相關參數後恢複（fù）掘進。在第978環剛開始推進時，鉸接密封5、7點鍾位置再（zài）次漏水，並（bìng）出（chū）現漏漿現（xiàn）象，指揮中心下令盾構立即停機，啟動應急預案（àn）：通過（guò）對C孔注入盾尾油脂，D孔注入聚（jù）氨酯（見圖1）。

在底部鉸（jiǎo）接滲漏位置鋪放棉紗、棉被，並堆壓大量沙袋，同時降低泥水（shuǐ）倉壓力。漏漿現象很快消（xiāo）失，漏水點也很快得到封堵，從鉸接（jiē）密封再次滲漏到止住漏水僅用2h。

盾構機停（tíng）機處垂直麵位於坡度29.512‰上坡（pō）段，水平麵位於350m圓曲線上。停機位置埋深約30m（盾構機底部），漢江江水比地麵高約5m。地層從上到下分別為（wéi）：雜填土、黏土、粉質黏土、粉質黏土夾粉砂，隧道洞身位於4-1、4-2全斷麵粉細砂（shā）層。在盾構機設備（bèi）狀態穩定後，經排（pái）查，發現位於盾構機底（dǐ）部附近（jìn）的6號鉸接油缸（gāng）處與8號鉸接油缸處的鉸接密封出（chū）現損壞：6號鉸接油缸密封對接（jiē）處局部斷開，並從擋板底部漏出，8號鉸接（jiē）油（yóu）缸（gāng）位置擋板彎曲（qǔ）變形，鉸接密封從擋板變形處漏出。

4　鉸接修複

由於本台盾構機使用了一種新型鉸接（jiē）密封，在盾構機2道常用的聚氨酯指型密封（fēng）的前（qián）端增加了一道橡（xiàng）膠密封+緊（jǐn）定螺釘組成的應急密封（見圖2）。

針對新型鉸接密封的修複，項目組製訂了詳細的（de）指導方案（àn），修複（fù）過程如下：

1）首先拆除鉸（jiǎo）接油缸鉸接密封（fēng）處前端內六角螺栓（shuān），觀察是否有油脂或泥漿漏出，並（bìng）確認聚氨（ān）酯封堵的效果。拆除鉸接油缸（gāng），並且在鉸接油缸2個連接支撐（chēng）座上加焊拉板。

2）現場的（de）應急物資、設備到位後，鬆掉密封擋板前部六角（jiǎo）頭（tóu）螺栓，觀察油脂或泥漿泄露（lù）狀況，如無泄露，將（jiāng）拆除密（mì）封擋板（見圖3）。

3）清理拆除的鉸接密封，在5～7點鍾位置的鉸接環前部塞（sāi）入塗抹有（yǒu）盾尾油脂的棉紗，對鉸接進行多重密封。對受損隱患部位密封切除後重新進行黏結，並在（zài）黏結後進行等強確認。將鉸接密封安裝到位，然後安裝擋（dǎng）板及六角頭螺栓。

4）在密封對接位置的擋板處焊接“7”型鋼板，防（fáng）止擋板被擠變形，必要時在鉸接（jiē）油缸耳板處焊接拉（lā）板，鎖死鉸（jiǎo）接行程（chéng）（見圖4）。

5　修（xiū）複效果

鉸接密（mì）封修複完畢後，經相關技術（shù）人員檢查確認，修複後（hòu）的密封狀（zhuàng）況滿（mǎn）足後續施工要求。在剩（shèng）餘220.5m隧道的掘進過程中再未發生盾構（gòu）鉸接漏水、漏漿等密（mì）封失效狀況。

6　結（jié）語

目前，我國已成為世界Z大的盾構機產業基地和應用盾構開挖（wā）隧道Z多的國（guó）家。施工中盾構（gòu）機鉸接密封失效的險情（qíng）時有發生，盾構機鉸接密封裝置的可靠性及施工過程（chéng）中的可應（yīng）急（jí）維修性值得高度關注。結合本工程實例，有以下建議：

1）在常用的2道聚氨酯（zhǐ）指型密封前端增加一道橡膠密封+緊（jǐn）定螺釘組成的應急密封裝置對（duì）鉸接密封效果有一定的（de）增強作用。在鉸接修複時應急密封裝（zhuāng）置可作為檢查口，也可作為修複後密（mì）封的重要組成。因（yīn）此，新增加的一道橡膠密封+緊定螺釘的應急密封的設計（jì）有一（yī）定的可行性。

2）在盾構隧道線路設計中，宜結合地質勘察報告，充分考慮長距離、大坡（pō）度、小曲線半徑並存時盾構掘進的風險。盾構設備設計、選型時應對關鍵易損（sǔn）構件做重點設計，確保在施工過程中的易（yì）損（sǔn）構件的耐久（jiǔ）性，同時可應急維修。

3）在越江等高承壓水地層盾構隧（suì）道施工中，應對出（chū）渣口噴湧、鉸（jiǎo）接密封滲（shèn）漏（lòu）、盾尾漏漿等重大易造成災難性後果的風險源做好應（yīng）急方案（àn）。

（來源：工程建設與設計）

（版權（quán）歸（guī）原作者或機構所有）