盾構長距離施工時常常伴隨著刀具磨損,近年來不少大直徑盾構隧道都配備了常壓換刀裝置。然而,這些裝置并不適用于外徑3 m左右的小直徑盾構。日本大成建設和日立造船共同開發了機械式換刀技術——THESEUS(Taisei-Hitz Easy and Speedy bitExchange Unit Systems)工法,實現小盾構的機械式常壓換刀。
THESEUS工法
該工法從盾構內部通過可動式人閘和滑移式換刀裝置完成換刀,無需設置換刀井,因此對周邊環境影響小,具有更高的安全性和施工效率。
近日,該工法已完成了足尺模型驗證試驗,確認了其應用效果。
試驗驗證效果及特點
1)利用可動式人閘實現任意直徑盾構的多次換刀。通過刀盤旋轉,僅1個可動式人閘即可連接全部輻條。對于任意直徑的盾構,能夠更換布置在外圈的全部先行刀。
2)盾構內部與輻條直接相連,實現快速換刀。采用可動式人閘的足尺模型驗證,試驗結果顯示,通過人閘保證了比較寬裕的作業空間,并利用隔板滑移機構實現20 min內完成換刀。
3)確保大深度地下水壓條件下的高止水性能,能夠在常壓下安全換刀??蓜邮饺碎l與輻條背面的連接部位采用承插套筒式連接方式,保證大深度地下水壓力作用條件下依然具有良好的止水性。另外,通過該連接結構可以確保常壓下作業空間內的安全性。