在深邃的地下隧道盾構(gòu)施工中,盾尾密封油脂扮演著至關(guān)重要的角色,其本質(zhì)正是一種典型的、持續(xù)消耗的戰(zhàn)略性材料。它并非一次性安裝的固定部件,而是需要在掘進全過程中動態(tài)、持續(xù)補充的消耗品,其消耗管理與掘進、效率和成本直接掛鉤。
盾尾位于盾構(gòu)機外殼與已安裝管片之間,存在一個環(huán)形空隙。油脂的核心使命是持續(xù)填充并密封該空隙,其消耗性體現(xiàn)在:
阻隔地下水、泥沙、注漿漿液的倒灌涌入,保護隧道內(nèi)部干爽。地下水壓越高、地質(zhì)越復雜,油脂被沖刷、穿透和置換的速度越快,消耗量越大。在盾構(gòu)機前進時,作為潤滑介質(zhì),減少盾尾與管片之間的摩擦阻力,保護盾尾刷與管片。掘進距離越長、轉(zhuǎn)彎越多,為維持潤滑膜所需的持續(xù)注入量就越大。通過注入系統(tǒng)向盾尾腔持續(xù)施加壓力,與外部水土壓力形成動態(tài)平衡。一旦壓力不足或油脂耗盡,密封即刻失效。因此,須不間斷地補充,以維持壓力。油脂消耗并非勻速,其速率受地下水壓力、地質(zhì)條件、掘進速度、盾構(gòu)姿態(tài)、管片間隙及盾尾刷磨損情況等多種因素綜合影響,呈動態(tài)波動。壓力高、地質(zhì)差時,消耗量可能急劇增加。即便未發(fā)生明顯泄漏,油脂在壓力與摩擦下,其結(jié)構(gòu)也會逐漸被破壞、老化或與泥水混合而性能衰減,需不斷補充新鮮油脂以維持密封效能。注入的油脂在完成密封使命后,絕大部分留在地下或與泥水混合排出,不可回收再利用,屬于一次性消耗。
將盾尾油脂作為核心消耗品進行管理,至關(guān)重要:
依據(jù)實時工況動態(tài)調(diào)整注入壓力、注入量及注入點位,實現(xiàn)按需供給,在確保密封的前提下優(yōu)化成本。針對不同地層選擇合適的油脂型號,以提升密封效率、降低異常消耗。須根據(jù)掘進計劃和地質(zhì)預報,確保油脂的持續(xù)、充足供應,任何斷供都可能導致施工中斷甚至險情。
盾尾密封油脂的本質(zhì),是為盾構(gòu)機在動態(tài)掘進中持續(xù)構(gòu)筑一道流動的密封長城。它的不斷消耗,是換取隧道連續(xù)掘進的代價。科學管理這一關(guān)鍵消耗品,實現(xiàn)密封效能、材料消耗與工程成本三者之間的平衡,是衡量盾構(gòu)施工管理水平的核心技術(shù)環(huán)節(jié)之一。






