專利名稱：一種溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞洞門防管涌、防坍陷施工技術(shù)，具體為一種溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)城市地鐵建設(shè)進(jìn)入飛躍發(fā)展階段，盾構(gòu)掘進(jìn)最關(guān)鍵技術(shù)就是盾構(gòu)進(jìn)出洞，目前只能采取各種加固方式進(jìn)行端頭加固，再進(jìn)行盾構(gòu)進(jìn)洞，然而，在砂卵石地層，無(wú)論采取哪種加固均無(wú)法滿足盾構(gòu)安全進(jìn)洞，導(dǎo)致盾構(gòu)進(jìn)洞發(fā)生事故是目前盾構(gòu)施工的最大風(fēng)險(xiǎn)源。目前，地鐵盾構(gòu)進(jìn)洞通常采用預(yù)加固、冷凍或鋼套筒進(jìn)行進(jìn)洞，這些技術(shù)要求高， 安全、質(zhì)量不可控，費(fèi)用也高，常常需要一些輔助措施才能實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)安全進(jìn)洞，在實(shí)際施工中均存在各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)，具體分析如下
⑴端頭注漿加固后盾構(gòu)進(jìn)洞
注漿加固種類較多，有袖閥管注漿和旋噴加固，也有水平旋噴注漿； 優(yōu)點(diǎn)注漿工藝成熟；
缺點(diǎn)注漿質(zhì)量不可控、費(fèi)用高、存在加固盲區(qū)，盾構(gòu)進(jìn)洞發(fā)生安全事故概率較大。⑵端頭冷凍后盾構(gòu)進(jìn)洞
地下水豐富，采用加固后效果較差，在盾構(gòu)進(jìn)洞前1個(gè)月，端頭插入冷凍管進(jìn)行冷凍， 使水成冰固結(jié)土層；
優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)救冷凍效果好；
缺點(diǎn)操作困難、工期長(zhǎng)、費(fèi)用高、不環(huán)保、進(jìn)洞后溶沉較大。⑶利用鋼套筒進(jìn)行盾構(gòu)接收
采用端頭加固效果差，在進(jìn)洞洞門外加工一個(gè)封閉的鋼套筒，并在鋼套筒里充填砂，然后使盾構(gòu)進(jìn)洞后直接掘進(jìn)到封閉的鋼套筒內(nèi)，最后進(jìn)行背后注漿后拆除鋼套筒； 優(yōu)點(diǎn)安全；
缺點(diǎn)盾構(gòu)進(jìn)洞工期長(zhǎng)、費(fèi)用高、工序轉(zhuǎn)換繁雜。然而，全國(guó)城市地鐵施工已進(jìn)入高峰期，特別對(duì)老城區(qū)地鐵是“車隨人走”的設(shè)計(jì)理念，也就是盾構(gòu)進(jìn)洞周邊一般都是構(gòu)筑物，這就對(duì)盾構(gòu)進(jìn)洞的要求更高。相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道均是盾構(gòu)進(jìn)洞發(fā)生的安全事故案例，到目前為止，還沒(méi)有切實(shí)可行的盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法能夠完全避免盾構(gòu)進(jìn)洞安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前盾構(gòu)溶溝地層進(jìn)洞時(shí)所采用的傳統(tǒng)方法均存在各自不同缺點(diǎn)的問(wèn)題，提供一種溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法，以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)在非加固條件下安全進(jìn)洞。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法，包括以下步驟步驟一、優(yōu)化洞門鋼環(huán)結(jié)構(gòu)根據(jù)車站主體結(jié)構(gòu)厚度調(diào)整洞門鋼環(huán)寬度，在洞門鋼環(huán)內(nèi)部并且位于洞門鋼環(huán)與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)面之間的位置增設(shè)至少一道彈性橡膠止水環(huán)，在洞門鋼環(huán)最外端增設(shè)一道內(nèi)翻式橡膠止水簾布，橡膠止水簾布外側(cè)間隔分布若干折疊翻板；洞門鋼環(huán)周圈、且位于彈性橡膠止水環(huán)與橡膠止水簾布之間的部位間隔開(kāi)設(shè)注漿孔及與注漿孔連通的注漿管；步驟二、車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，采用玻璃纖維筋，盾構(gòu)機(jī)直接切除進(jìn)洞，在盾構(gòu)機(jī)破除完車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬間，彈性橡膠止水環(huán)緊緊擋住刀盤與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙；步驟三、車站主體施工時(shí)，盾構(gòu)刀盤破除車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)后快速前移使得橡膠止水簾布外側(cè)的折疊翻板搭接在刀盤上，此時(shí)立即通過(guò)洞門鋼環(huán)上預(yù)留的注漿孔及注漿管向橡膠止水簾布及彈性橡膠止水環(huán)之間的空隙注入盾尾油脂；步驟四、洞門鋼環(huán)注入盾尾油脂密封好后，快速前移盾構(gòu)機(jī)并拼裝完成盾構(gòu)進(jìn)洞管片，并用工字鋼把進(jìn)洞成型隧道管片連接成一體，當(dāng)盾尾進(jìn)入橡膠止水簾布與彈性橡膠止水環(huán)之間后，立即對(duì)最后幾環(huán)管片進(jìn)行二次補(bǔ)注漿， 即完成了溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞的施工。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)優(yōu)化車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)，并采用玻璃纖維筋，杜絕盾構(gòu)進(jìn)洞圍護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)鋼筋或工字鋼，確保盾構(gòu)機(jī)直接切除進(jìn)洞，解決了傳統(tǒng)盾構(gòu)進(jìn)洞前破除洞門而使洞門失穩(wěn)的難題；
⑵通過(guò)優(yōu)化洞門鋼環(huán)結(jié)構(gòu)，在洞門鋼環(huán)內(nèi)側(cè)增設(shè)內(nèi)翻式彈性橡膠止水環(huán)與橡膠止水簾布，并且在彈性橡膠止水環(huán)與橡膠止水簾布之間注入盾尾油脂，確保盾體進(jìn)洞時(shí)，洞門的密封效果，杜絕盾構(gòu)進(jìn)洞涌砂涌水的現(xiàn)象，確保盾構(gòu)機(jī)安全、快速進(jìn)洞，杜絕安全事故發(fā)生，而且減少盾構(gòu)進(jìn)洞前進(jìn)行注漿加固的工序，解決了傳統(tǒng)盾構(gòu)進(jìn)洞涌水的技術(shù)難題；
⑶快速完成盾構(gòu)進(jìn)洞管片拼裝與同步注漿，而且用工字鋼把進(jìn)洞管片連成一體，當(dāng)盾尾進(jìn)入兩道止水簾布之間后，立即進(jìn)行二次補(bǔ)注漿，解決了傳統(tǒng)盾構(gòu)進(jìn)洞后由于地面下沉和管片松馳而漏水的質(zhì)量通病；
總之，本發(fā)明所述的方法可以確保盾構(gòu)機(jī)安全、快速進(jìn)洞，杜絕安全事故發(fā)生，整個(gè)施工工序簡(jiǎn)單，技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，填補(bǔ)了非加固盾構(gòu)進(jìn)洞施工技術(shù)的空白，開(kāi)創(chuàng)了砂卵石地層盾構(gòu)進(jìn)洞無(wú)噴砂涌水的先河，推動(dòng)了盾構(gòu)施工技術(shù)向前發(fā)展，推廣前景好。


圖1為本發(fā)明盾構(gòu)進(jìn)洞施工時(shí)的平剖圖； 圖2為本發(fā)明盾構(gòu)進(jìn)洞施工時(shí)的橫剖圖3為本發(fā)明盾構(gòu)進(jìn)洞施工時(shí)的縱剖圖中1-洞門鋼環(huán)；2-車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)；3-彈性橡膠止水環(huán)；4-橡膠止水簾布；5-折疊翻板；6-注漿孔；7-注漿管；8-車站主體；9-盾構(gòu)主機(jī)；10-盾構(gòu)接收架；11-鋼壓板。
具體實(shí)施例方式一種溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法，包括以下步驟 步驟一、優(yōu)化洞門鋼環(huán)結(jié)構(gòu)
根據(jù)車站主體結(jié)構(gòu)厚度調(diào)整洞門鋼環(huán)寬度，在洞門鋼環(huán)1內(nèi)部并且位于洞門鋼環(huán)與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)2面之間的位置增設(shè)至少一道彈性橡膠止水環(huán)3，本發(fā)明采用兩道橡膠止水環(huán)， 并采用鋼壓板進(jìn)行定位，鋼壓板及橡膠止水環(huán)通過(guò)螺栓與洞門鋼環(huán)固定，在洞門鋼環(huán)最外端固定一道內(nèi)翻式橡膠止水簾布4，橡膠止水簾布外側(cè)間隔分布若干折疊翻板5，橡膠止水簾布與折疊翻板通過(guò)螺栓與洞門鋼環(huán)固定，折疊翻板為現(xiàn)有公知結(jié)構(gòu)；洞門鋼環(huán)周圈、且位于彈性橡膠止水環(huán)3與橡膠止水簾布4之間的部位間隔開(kāi)設(shè)注漿孔6及與注漿孔連通的注漿管7;
步驟二、車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)2施工時(shí)，采用玻璃纖維筋，盾構(gòu)機(jī)直接切除進(jìn)洞，在盾構(gòu)機(jī)破除完車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬間，彈性橡膠止水環(huán)緊緊擋住刀盤與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙，杜絕噴砂涌水；
步驟三、車站主體8施工時(shí)，盾構(gòu)刀盤破除車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)后快速前移使得橡膠止水簾布外側(cè)的折疊翻板搭接在刀盤上，起到密封作用，此時(shí)立即通過(guò)洞門鋼環(huán)上預(yù)留的注漿孔6 及注漿管7向橡膠止水簾布4及彈性橡膠止水環(huán)3之間的空隙注入盾尾油脂，實(shí)現(xiàn)洞門鋼環(huán)密封效果；
步驟四、洞門鋼環(huán)注入盾尾油脂密封好后，快速前移盾構(gòu)機(jī)并拼裝完成盾構(gòu)進(jìn)洞管片， 并用工字鋼把進(jìn)洞成型隧道管片連接成一體，當(dāng)盾尾進(jìn)入橡膠止水簾布與彈性橡膠止水環(huán)之間后，立即對(duì)最后幾環(huán)管片進(jìn)行二次補(bǔ)注漿，即完成了溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞的施工。工程實(shí)例
本發(fā)明所述的非加固盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法用于長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線芙蓉廣場(chǎng)站到五一廣場(chǎng)站區(qū)間左右線，該區(qū)間進(jìn)洞均處于溶溝地段砂卵石地層，首先優(yōu)化設(shè)計(jì)洞門鋼環(huán)，并在內(nèi)部增設(shè)至少一道彈性橡膠止水環(huán)和橡膠止水簾布，并在車站主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)進(jìn)行定位安裝； 其次，當(dāng)盾構(gòu)快進(jìn)洞時(shí)，進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，降低掘進(jìn)速度向圍護(hù)結(jié)構(gòu)掘進(jìn)，當(dāng)盾構(gòu)破除圍護(hù)結(jié)構(gòu)一半時(shí)，采用敞開(kāi)式掘進(jìn)，同時(shí)停止向倉(cāng)內(nèi)添加任何液體。然后，當(dāng)盾構(gòu)刀盤破除圍護(hù)結(jié)構(gòu)后快速前移使外側(cè)止水簾布搭接在盾體上，并立即在預(yù)留注漿孔及注漿管內(nèi)注入盾尾油脂，填滿止水簾布空隙；最后，快速前移盾構(gòu)機(jī)和拼裝完成盾構(gòu)進(jìn)洞管片，并用工字鋼把進(jìn)洞成型隧道管片連接成一體，當(dāng)盾尾進(jìn)入兩道止水簾布后，實(shí)施二次補(bǔ)注漿。該方法實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)進(jìn)洞端頭不加固，在進(jìn)洞時(shí)無(wú)噴砂涌水，地面沉降控制在允許范圍內(nèi)，杜絕管片松弛，開(kāi)創(chuàng)了溶溝地層非加固盾構(gòu)進(jìn)洞施工無(wú)安全隱患的先河。推廣情況
該技術(shù)由于安全可靠，工序簡(jiǎn)單、成本較低，解決了傳統(tǒng)盾構(gòu)進(jìn)洞涌砂、沉降大等技術(shù)難題。在左線實(shí)踐后被推廣到同一區(qū)間右線，也取得較好的效果。實(shí)踐證明，該技術(shù)方案先進(jìn)，功效高，成本低，特別是填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)盾構(gòu)溶溝地層非加固進(jìn)洞施工技術(shù)的空白，開(kāi)創(chuàng)了砂卵石地層盾構(gòu)進(jìn)洞無(wú)噴砂涌水的先河，長(zhǎng)沙地鐵還有幾條線穿越溶溝，大部分盾構(gòu)進(jìn)洞地層為砂卵石，地下水豐富，安全風(fēng)險(xiǎn)大，推廣前景好。
權(quán)利要求
1. 一種溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法，其特征是包括以下步驟 步驟一、優(yōu)化洞門鋼環(huán)結(jié)構(gòu)根據(jù)車站主體結(jié)構(gòu)厚度調(diào)整洞門鋼環(huán)寬度，在洞門鋼環(huán)(1)內(nèi)部并且位于洞門鋼環(huán)與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)(2)面之間的位置增設(shè)至少一道彈性橡膠止水環(huán)(3)，在洞門鋼環(huán)最外端增設(shè)一道內(nèi)翻式橡膠止水簾布(4)，橡膠止水簾布外側(cè)間隔分布若干折疊翻板(5)；洞門鋼環(huán)周圈、且位于彈性橡膠止水環(huán)(3 )與橡膠止水簾布(4)之間的部位間隔開(kāi)設(shè)注漿孔(6 )及與注漿孔連通的注漿管(7);步驟二、車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)(2)施工時(shí)，采用玻璃纖維筋，盾構(gòu)機(jī)直接切除進(jìn)洞，在盾構(gòu)機(jī)破除完車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬間，彈性橡膠止水環(huán)緊緊擋住刀盤與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙；步驟三、車站主體(8)施工時(shí)，盾構(gòu)刀盤破除車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)后快速前移使得橡膠止水簾布外側(cè)的折疊翻板搭接在刀盤上，此時(shí)立即通過(guò)洞門鋼環(huán)上預(yù)留的注漿孔(6)及注漿管 (7)向橡膠止水簾布(4)及彈性橡膠止水環(huán)(3)之間的空隙注入盾尾油脂；步驟四、洞門鋼環(huán)注入盾尾油脂密封好后，快速前移盾構(gòu)機(jī)并拼裝完成盾構(gòu)進(jìn)洞管片， 并用工字鋼把進(jìn)洞成型隧道管片連接成一體，當(dāng)盾尾進(jìn)入橡膠止水簾布與彈性橡膠止水環(huán)之間后，立即對(duì)最后幾環(huán)管片進(jìn)行二次補(bǔ)注漿，即完成了溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞的施工。
全文摘要
本發(fā)明涉及溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工技術(shù)，具體為一種溶溝地層盾構(gòu)進(jìn)洞施工方法，解決傳統(tǒng)方法存在諸多缺點(diǎn)的問(wèn)題，步驟一、優(yōu)化洞門鋼環(huán)結(jié)構(gòu)在洞門鋼環(huán)內(nèi)部設(shè)彈性橡膠止水環(huán)，最外端設(shè)橡膠止水簾布，周圈設(shè)注漿孔、注漿管；步驟二、車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，采用玻璃纖維筋，盾構(gòu)機(jī)直接切除進(jìn)洞；步驟三、車站主體施工時(shí)，盾構(gòu)快速前移使橡膠止水簾布外側(cè)的折疊翻板搭接在刀盤上，通過(guò)注漿孔向兩道止水簾布之間注入盾尾油脂；步驟四、拼裝完成盾構(gòu)進(jìn)洞管片并用工字鋼連接成一體，當(dāng)盾尾進(jìn)入兩道止水簾布之間后，進(jìn)行二次補(bǔ)注漿。確保盾構(gòu)機(jī)安全、快速進(jìn)洞，工序簡(jiǎn)單，技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，填補(bǔ)了非加固盾構(gòu)進(jìn)洞施工技術(shù)的空白，推廣前景好。
文檔編號(hào)E21D9/06GK102518441SQ201110417720
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者毋海軍, 王宗勇, 雷軍, 高治雙 申請(qǐng)人:中鐵十二局集團(tuán)有限公司, 中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司