一種泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，在空推段的始發(fā)位置澆筑端頭墻，使臺階段形成密閉空間，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)由全斷面進(jìn)入半斷面時(shí)，通過端頭墻預(yù)留的注水管將臺階段注滿液體，使隧道內(nèi)壓力平衡，可以避免泥水平衡遭到破壞，從而減少引起刀盤在破除上臺階掌子面時(shí)壓力瞬失引起地面沉降、上方土體失穩(wěn)坍塌的風(fēng)險(xiǎn)；另外，盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)臺階段時(shí)，泥水倉仍然能夠形成有效的泥水空腔，保證了泥水盾構(gòu)的工作條件，提高作業(yè)效率，從而保證施工質(zhì)量、降低施工成本、提高施工進(jìn)度，順利實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)洞內(nèi)接收。本發(fā)明可應(yīng)用于盾構(gòu)隧道接收。
【專利說明】一種泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工，特別是涉及一種泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]某地鐵盾構(gòu)隧道分為兩段施工，第一段為盾構(gòu)法施工；第二段為礦山法開挖，盾構(gòu)法空推施工。其中礦山法的前段為礦山法開挖上臺階，保留下臺階，形成臺階段，該臺階段采用盾構(gòu)開挖隧道的下半斷面。其隧道結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0003]然而，這種隧道結(jié)構(gòu)會(huì)造成盾構(gòu)機(jī)的刀盤從全斷面穿出并破除上臺階掌子面時(shí)，隧道內(nèi)壓力瞬失引起地面沉降，破壞地面的基礎(chǔ)建筑，更給隧道內(nèi)施工帶來安全隱患。而且臺階段內(nèi)并不能形成良好的泥水盾構(gòu)條件，盾構(gòu)機(jī)的工作效率也受到很大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種保證施工安全的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，包括以下步驟:
a.盾構(gòu)機(jī)從隧道始發(fā)位置開始泥水盾構(gòu)施工；
b.盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入臺階段，該臺階段由礦山法施工開挖上臺階，保留下臺階，由盾構(gòu)開挖下臺階；
c.盾構(gòu)機(jī)從臺階段進(jìn)入空推段，該空推段由礦山法施工，空推段的隧道凈空直徑大于盾構(gòu)機(jī)刀盤直徑；
d.盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入接收井回收；
上述過程中在空推段的始發(fā)位置澆筑端頭墻，使臺階段形成密閉空間，所述端頭墻上預(yù)留可啟閉的注水管，在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入臺階段前通過注水管將臺階段注滿液體。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在端頭墻與空推段初期支護(hù)接縫處沿環(huán)向設(shè)置注漿管，所述注漿管用于端頭墻澆筑完成后注漿施工，從而填充端頭墻與初期支護(hù)之間的間隙，所述注漿管在混凝土澆筑未凝固時(shí)預(yù)埋。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述端頭墻施工完成達(dá)到強(qiáng)度要求后對臺階段進(jìn)行注水檢驗(yàn)，檢驗(yàn)注水壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)端頭墻與初期支護(hù)縫隙處滲水流量大小，若滲水量大，則通過注漿孔注入雙液漿對裂隙進(jìn)行填塞處理；若滲水輕微，則進(jìn)行多次補(bǔ)注水，實(shí)現(xiàn)臺階段水壓力的動(dòng)態(tài)平衡。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，礦山法開挖臺階段和空推段后，對空推段和臺階段進(jìn)行斷面復(fù)噴處理，使處理后的隧道凈空直徑大于盾構(gòu)機(jī)刀盤半徑。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)在即將到達(dá)臺階段前，減緩掘進(jìn)速度，保持進(jìn)排漿流量與壓力平衡，減小壓力波動(dòng)對周圍土體的擾動(dòng)，避免壓力波動(dòng)造成端頭墻破壞或泄露。[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在臺階段采用常壓推進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)刀盤抵達(dá)端頭墻后，采用破碎錘配合人工破除端墻。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述端頭墻與臺階段尾端之間設(shè)置供盾構(gòu)機(jī)行走的導(dǎo)臺，盾尾通過臺階段尾端后僅在底部拼裝管片，并以此作為推進(jìn)反力直至刀盤抵達(dá)2而頭墻。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在底部拼裝管片時(shí)及時(shí)填充管片底部間隙，管片脫出盾尾后在管片兩側(cè)底部填塞預(yù)制混凝土楔塊固定，每環(huán)管片脫出盾尾后后用早強(qiáng)自密實(shí)混凝土填充管片與導(dǎo)臺間間隙，固定管片，限制管片下沉，使管片底部盡快具有早期強(qiáng)度和自穩(wěn)性。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，空推段位于端頭墻的后方預(yù)鋪設(shè)盾構(gòu)機(jī)行走用的導(dǎo)軌，盾構(gòu)機(jī)在導(dǎo)軌行走時(shí)僅在底部拼裝管片，管片脫出盾尾后在管片底部與導(dǎo)軌間填塞預(yù)制鋼楔塊，并將其與導(dǎo)軌和管片預(yù)埋鋼板焊接成整體，每環(huán)管片脫出盾尾后用早強(qiáng)自密實(shí)混凝土填充管片與導(dǎo)臺間間隙，固定管片，限制管片下沉使管片底部盡快具有早期強(qiáng)度和自穩(wěn)性。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在空推段的始發(fā)位置澆筑端頭墻，使臺階段形成密閉空間，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)由全斷面進(jìn)入半斷面時(shí)，通過端頭墻預(yù)留的注水管將臺階段注滿液體，使隧道內(nèi)壓力平衡，可以避免泥水平衡遭到破壞，從而減少引起刀盤在破除上臺階掌子面時(shí)壓力瞬失引起地面沉降、上方土體失穩(wěn)坍塌的風(fēng)險(xiǎn)；另外，盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)臺階段時(shí)，泥水倉仍然能夠形成有效的泥水空腔，保證了泥水盾構(gòu)的工作條件，提高作業(yè)效率，從而保證施工質(zhì)量、降低施工成本、提高施工進(jìn)度，順利實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)洞內(nèi)接收。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的隧道工況示意圖；
圖2是本實(shí)施例空推段底部管片拼裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本實(shí)施例的端頭墻縱剖圖；
圖4是本實(shí)施例端頭墻防滲漏示意圖；
圖5是本實(shí)施例DK109+283?DK109+299.2空推段管片的拼裝與固定示意圖；
圖6是是本實(shí)施例DK109+299.2?DK109+385.6空推段管片的拼裝與固定示意圖。
[0017]圖中，I為接收井，2為管片,3為端頭墻,4為上臺階,5為下臺階,6為鋼管,7為初期支護(hù)，8為混凝土楔塊，9為鋼楔塊，10為預(yù)制鋼構(gòu)件。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，某盾構(gòu)隧道起點(diǎn)里程DK107+915，終點(diǎn)里程為DK109+385.6，隧道總長1470.6m。隧道分兩段施工:第一段DK107+915至DK109+255長1340m，為盾構(gòu)法施工；第二段DK109+255至DK109+385.6長130.6m，為礦山法開挖，盾構(gòu)法空推施工，DK109+255?DK109+283段為臺階段，使用礦山法開挖上臺階，保留下臺階，采用盾構(gòu)開挖下半斷面。其施工流程大致如下:
盾構(gòu)機(jī)從隧道始發(fā)位置開始泥水盾構(gòu)施工；掘進(jìn)至DK109+255后進(jìn)入臺階段開挖下半斷面；之后進(jìn)入DK109+283空推段，空推段的隧道凈空直徑大于盾構(gòu)機(jī)刀盤直徑；在109+385.6盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入接收井I回收。
[0019]其具體施工流程如下:處理礦山法開挖段已侵限長管棚保證盾構(gòu)通過界限一對礦山法隧道斷面進(jìn)行復(fù)噴處理確保盾構(gòu)通過段隧道凈空一在礦山法隧道頂部埋設(shè)直徑32_的錨桿，為盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)解體創(chuàng)造條件一對掌子面進(jìn)行封閉處理一靠礦山法下臺階位置處澆筑端頭墻、端頭墻外復(fù)噴一澆筑導(dǎo)臺混凝土、預(yù)埋鋼導(dǎo)軌一接收井底導(dǎo)臺施工一盾構(gòu)到達(dá)段的掘進(jìn)施工一刀盤抵達(dá)出洞端頭墻施工控制一機(jī)械配合人工鑿除端頭墻混凝土一盾構(gòu)機(jī)出端頭墻上導(dǎo)臺一拼裝底部兩塊管片一將管片通過鋼鍥塊與導(dǎo)軌焊接一填塞預(yù)制混凝土楔塊一用自密實(shí)早強(qiáng)混凝土填充管片底部間隙一安裝臺車走行基座軌道一繼續(xù)重復(fù)拼裝管片、焊接鋼構(gòu)件及支撐、填充管片間隙、安裝后配套行走基座軌道工序一接收井地面、豎井吊裝影響的礦山法隧道施工生產(chǎn)設(shè)施的拆除、吊裝場地的準(zhǔn)備具備拆機(jī)吊裝盾構(gòu)機(jī)條件一盾構(gòu)機(jī)空推至接收井拆機(jī)、吊裝、轉(zhuǎn)運(yùn)退場。
[0020]在本實(shí)施例中，上述施工的盾構(gòu)進(jìn)洞條件及工藝流程中的按照如下方法處理:
一、管棚侵限檢測與礦山法隧道擴(kuò)挖。
[0021]對空推段和DK109+255?DK109+283臺階段(盾構(gòu)掘進(jìn)范圍內(nèi)上半圓約7m高范圍內(nèi)已礦山法開挖，下半約6m高保留中微風(fēng)化變質(zhì)砂巖)進(jìn)行斷面復(fù)噴處理，使處理后的隧道凈空直徑大于盾構(gòu)機(jī)刀盤半徑20cm，便于后期隧道管片壁后注漿作業(yè)。
[0022]二、礦山法隧道頂部埋設(shè)32的錨桿。
[0023]在DK109+290.2?DK109+323現(xiàn)有已完成的礦山法隧道拱頂設(shè)置32的砂漿錨桿，以方便盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)解體。錨桿布置形式:直徑32mm，長4m的錨桿，一個(gè)斷面3根，間距3m;縱向1.5m—個(gè)斷面。錨桿在盾構(gòu)空推前完成施工,為不影響盾構(gòu)空推施工,單根錨桿施工完成后末端外露初期支護(hù)5cm，并設(shè)置鋼筋接駁器，后期續(xù)接鋼筋掛工字鋼、電動(dòng)葫蘆作為后配套拆除提升移動(dòng)用。
[0024]錨桿在施工完成后須進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，模擬在掛載盾構(gòu)機(jī)臺車狀態(tài)下的錨桿受力性能，確保單根錨桿在加載5t重量時(shí)不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的破壞，保證吊裝安全。
錨桿施工質(zhì)量保證措施如下:
(I)鉆孔前進(jìn)行施工放樣，保證成孔偏差水平方向不得超過3cm，垂直度偏差不大于1%。
[0025](2)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，應(yīng)將孔底巖粉盡量吹干凈，土層錨桿應(yīng)洗孔干凈，立即下錨桿注漿，防止塌孔。
[0026](3)為保證錨桿穩(wěn)定性，注漿后漿體初凝后應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)漿。
[0027](4)養(yǎng)護(hù)過程中，不得利用錨桿作為挪動(dòng)鉆機(jī)或其他設(shè)備的輔助點(diǎn)，以免影響錨桿的質(zhì)量。
[0028]三、空推段導(dǎo)臺施工。
[0029]盾構(gòu)機(jī)空推時(shí)采用導(dǎo)軌滑移方式進(jìn)行，即在空推時(shí)，刀盤及盾體落在導(dǎo)軌上，通過底部6組推進(jìn)油缸推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)，盾體在導(dǎo)軌上滑移向前，導(dǎo)軌起支撐和導(dǎo)向盾體前進(jìn)作用。盾構(gòu)機(jī)在到達(dá)空推段之前需要在礦山法隧道內(nèi)完成砼導(dǎo)臺導(dǎo)軌的預(yù)埋和導(dǎo)臺混凝土澆筑，為盾構(gòu)機(jī)的空推掘進(jìn)及底部管片的拼裝提供導(dǎo)向和支撐作用。盾構(gòu)機(jī)空推時(shí)拆除盾構(gòu)機(jī)上滾刀和附近刮刀，通過刀盤在導(dǎo)軌上滑移前進(jìn)。[0030]要點(diǎn):
(I) 5仝導(dǎo)臺采用C30混凝土燒筑而成,為保證導(dǎo)臺強(qiáng)度，導(dǎo)臺間設(shè)置縱向5A20,環(huán)向A10、間距200護(hù)面鋼筋。
[0031](2)在導(dǎo)軌上焊接牛腿增加受力性能，空推掘進(jìn)時(shí)在導(dǎo)軌上涂抹硬質(zhì)黃油，以減小導(dǎo)軌與盾體間的摩擦力。
[0032](3)端頭墻至礦山法下臺階。
[0033]端頭墻至礦山法下臺階DK109+298?DK109+283段導(dǎo)臺布置形式與空推段導(dǎo)臺布置形式相同。與空推段相比，取消導(dǎo)軌。
[0034](4)空推段管片拼裝.管片僅在底部拼裝兩塊，管片采取特殊拼裝方式，縱向拼縫與隧道中線豎向投影重合。預(yù)制管片時(shí)在每塊管片2外拼裝縫處預(yù)埋60 X 37 X Icm鋼板，并與管片主筋焊接連成整體，管片拼裝完成后在每塊管片上焊接預(yù)制鋼構(gòu)件10，用作后配套臺車走行軌道，每環(huán)空推段管片兩側(cè)中心各焊接一個(gè)鋼構(gòu)件10。當(dāng)管片脫出盾尾后，在管片與導(dǎo)軌間焊接鋼楔塊9，用于連接管片2和導(dǎo)軌，使其形成整體，并在管片底部填塞預(yù)制混凝土楔塊8，提高管片承載力。
[0035]空推段底部管片拼裝形式如圖2、圖5和圖6所示，拼裝后兩側(cè)管片高度相等，受力均勻，能保證管片整體性，有利于后期隧道二襯臺車的安裝與襯砌混凝土澆筑。
[0036](6)出洞端頭墻
因?yàn)榈V山法開挖上臺階4開挖至DK109+255，下臺階5開挖至DK109+283。為防止刀盤在破除上臺階掌子面時(shí)壓力瞬失引起地面沉降，在空推段隧道內(nèi)設(shè)置端頭墻3，端頭墻3設(shè)置在空推段的始發(fā)位置，DK109+298里程點(diǎn)處(靠小里程)，端頭墻厚度1.2m，墻體與礦山法開挖下臺階5之間設(shè)置混凝土導(dǎo)臺，如圖3所示(導(dǎo)臺未示意)。
[0037]為避免刀盤破除上臺階掌子面時(shí)壓力驟降引起地表沉降，在端頭墻上預(yù)留注水管，安裝閥門，在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)之前將該段注滿水，其作用在于:盾構(gòu)刀盤破DK109+255上臺階后，泥漿會(huì)瞬間填充至DK109+255?DK109+298段上部空腔，沖擊端頭墻并瞬間失壓，產(chǎn)生瞬間強(qiáng)烈壓力波動(dòng)，對地表及建筑產(chǎn)生較大影響，采取注水措施后能使壓力平衡，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
[0038]①盾構(gòu)機(jī)在即將到達(dá)臺階段前，減緩掘進(jìn)速度，保持進(jìn)排漿流量與壓力平衡，減小壓力波動(dòng)對周圍土體的擾動(dòng)，避免壓力波動(dòng)造成端頭墻破壞或泄露；
②為了避免泥漿從端頭墻與初期支護(hù)外側(cè)與巖體之間的空隙泄露，對端墻外大里程方向IOm范圍內(nèi)對初支背后進(jìn)行注漿密閉，并進(jìn)行模噴(模噴厚度原則為不侵入盾構(gòu)開挖范圍內(nèi)，根據(jù)初支表面平整度控制在10?20cm之間)；
③DK109+255?DK109+274段拼裝整環(huán)管片，DK109+274?DK109+385.6拼段底部拼裝2塊管片，精確控制空推段盾構(gòu)機(jī)和管片姿態(tài)，尤其是DK109+274?DK109+299.2段。
[0039]④端頭墻施工完成達(dá)到強(qiáng)度要求后應(yīng)進(jìn)行注水檢驗(yàn)，重點(diǎn)檢驗(yàn)注水壓力達(dá)到2bar時(shí)端頭墻(初支)縫隙處滲水流量大小。若滲水量大，則通過預(yù)留注漿孔進(jìn)行補(bǔ)救措施，對裂隙進(jìn)行填塞處理；若縫隙小，滲水輕微，則進(jìn)行多次補(bǔ)注水，實(shí)現(xiàn)端頭墻后水壓力的動(dòng)態(tài)平衡。
[0040]端頭墻施工工藝如下:(I)錨桿施工。為使端頭墻與隧道初期支護(hù)連成整體，在施做端頭墻前先在初支上預(yù)先埋設(shè)錨桿，錨桿縱向設(shè)置2排，環(huán)向設(shè)置38根，縱向間距0.6m,環(huán)向間距1.0m,單根錨桿長
3.5m，外露初支0.4m。共需Φ 22砂漿錨桿266米。
[0041](2)玻璃纖維筋綁扎。端頭墻配筋形式①主筋:大里程側(cè)，雙層Φ32，間距100mm，層距50mm ;小里程側(cè):單層Φ32,間距IOOmm拉筋:Φ 12,間距150x150mm ;②縱向主筋沿隧道豎向軸線對稱布置，間距100mm，每層141根，共423根，單根長度1.7?14.lm。縱向玻璃纖維筋下料，除14.1m為3根外，其余每相同長度的下6根。橫向玻璃纖維筋間距100mm，每層141根，共423根，單根長度1.6m至14.lm，可單獨(dú)不重復(fù)編號，每根不同長下3根。玻璃纖維筋共282根，總長9910m。③對端頭墻與初支臨近范圍局部設(shè)HPB Φ 12拉筋(刀盤開挖范圍外的墻體內(nèi))，采用150mm正方形布置，單根長度1.25m。共4977根，總長6221.3m(5523.4kg)。玻璃纖維筋主筋采用鋼制U型卡連接，U型卡應(yīng)與筋材直徑相適應(yīng)，每根筋材連接端的U型卡數(shù)量不得少于兩個(gè)，其余筋材采用鐵絲進(jìn)行綁扎連接，搭接長度不小于30d。
[0042](3)模板安裝。端頭墻模板采用木模板，在安裝模板前先在端頭墻兩側(cè)搭腳手架，腳手架采用滿堂搭設(shè)的形式，并在底部做好加固。模板分層安裝，先安裝底部2m模板，待混凝土澆筑完成并具備初期強(qiáng)度后，拆模，再逐層安裝下一層2m模板。安裝模板時(shí)為防止模板變形，在模板外側(cè)橫向設(shè)置玻璃纖維筋對腳螺栓進(jìn)行固定，對腳螺栓排距0.4m,與隧道側(cè)壁初支鋼筋采用蝴蝶扣進(jìn)行固定。
[0043](4)混凝土澆筑。端頭墻混凝土采用C40。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)分段分層進(jìn)行，每層澆筑高度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、玻璃纖維筋疏密決定。一般分層高度為插入式振動(dòng)器作用部分長度的1.25倍，最大不超過55mm，平板振動(dòng)器的分層厚度為200mm。使用插入式振動(dòng)器應(yīng)快插慢撥，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，按順序進(jìn)行，不得遺漏，做到均勻振實(shí)。移動(dòng)間距不大于振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍(一般為30(T400mm)，振搗上一層時(shí)應(yīng)插入下層混凝土面50mm，以消除兩層間的接縫，平板振動(dòng)器的移動(dòng)間距應(yīng)能保持振動(dòng)器的平板覆蓋已振實(shí)部分邊緣。澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如必須間歇，其間歇時(shí)間應(yīng)盡量縮短，并應(yīng)在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)派專人經(jīng)常觀察模板鋼筋、預(yù)留孔洞預(yù)埋件、插筋等有無位移變形或堵塞情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即停止?jié)补嗖?yīng)在已澆筑的混凝土初凝前修整完畢?；炷练?次澆筑，每次澆筑2米高度，直至全部澆筑完成。
[0044](5)拆模和養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓瓿蛇_(dá)到拆模強(qiáng)度要求后即可拆模，拆模的順序和方法，應(yīng)按大體積混凝土模板拆除技術(shù)實(shí)施，即遵循先支后拆，后支先拆的順序，自上而下進(jìn)行。對于內(nèi)側(cè)模板，可事先在端頭墻中部預(yù)留2個(gè)1.0mX 1.0m空洞，拆模時(shí)人員從空洞進(jìn)入端頭墻內(nèi)側(cè)將模板和腳手架拆除，拆除完成后再對空洞邊緣進(jìn)行鑿毛處理，綁扎玻璃纖維鋼筋，并將空洞用C40混凝土填充澆筑密實(shí)。
[0045](6)防滲漏措施。在端頭墻3與初期支護(hù)7接縫處設(shè)置1.5寸鋼管6，共設(shè)置25根，環(huán)向間距1.5m(可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際避開初支鋼拱架適當(dāng)調(diào)整間距)，單根鋼管長2.4m，在鋼管上每隔IOcm鉆3個(gè)孔，孔距均勻分布，在孔外側(cè)套上5cm長1.5寸橡膠套管。此鋼管6用于端頭墻3澆筑完成后注漿施工，填充端頭墻3與初期支護(hù)7之間可能存在的間隙。鋼管6在混凝土澆筑未凝固時(shí)預(yù)埋。鋼管6底部距端頭墻3大里程方向0.Sm，插入角度與初期支護(hù)夾角為10°，外露初支20cm，便于連接1.5寸球閥。鋼管分實(shí)管和花管兩部分，花管部分長82cm用于注漿。單根注漿管布置形式如圖4所示，其余布置形式均相同。
[0046]四、盾構(gòu)機(jī)到達(dá)端的掘進(jìn)與碰壁。
[0047]盾構(gòu)在即將到達(dá)DK109+255前30m，應(yīng)減緩掘進(jìn)速度，同時(shí)各項(xiàng)施工參數(shù)應(yīng)盡量保持均衡，重點(diǎn)是進(jìn)排漿流量與壓力平衡，減小壓力波動(dòng)對周圍土體的擾動(dòng)，避免壓力波動(dòng)造成端墻破壞或泄露。在DK109+255?DK109+283段重點(diǎn)控制頂、底部分區(qū)油缸油壓大小，因頂部已開挖，土體能穩(wěn)定，精確控制盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)各項(xiàng)參數(shù)，該段采用常壓推進(jìn)。刀盤抵達(dá)端頭墻后，采用破碎錘配合人工破除端墻。
[0048]控制要點(diǎn):
(I)均勻、勻速施工，控制好盾構(gòu)姿態(tài)。進(jìn)洞段掘進(jìn)管片選型要充分結(jié)合盾構(gòu)姿態(tài)，避免管片與盾構(gòu)軸線產(chǎn)生大的夾角。
[0049](2)推進(jìn)時(shí)不急糾、不猛糾，多注意觀察盾尾間隙和千斤頂油缸行程的變化。
[0050](3)刀盤抵達(dá)下臺階后在DK109+255?DK109+274繼續(xù)拼裝整環(huán)管片，此時(shí)重點(diǎn)控制盾尾后8環(huán)管片壁后的隧道注漿，用雙液漿將此8環(huán)進(jìn)行封閉固定。
[0051 ] (4 )盾尾通過DK109+283里程段后在底部拼裝2塊管片，并以此作為推進(jìn)反力直至刀盤抵達(dá)端墻。在底部拼裝2塊管片時(shí)及時(shí)填充管片底部間隙。
[0052](5)盾構(gòu)機(jī)到達(dá)的掘進(jìn)和碰壁過程中，盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)參考下表進(jìn)行控制。同時(shí)在掘進(jìn)中通過調(diào)整推進(jìn)油缸上下壓力差、控制管片拼裝等措施控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)。
[0053]五、空推段管片的拼裝與固定
如圖5所示，DK109+283?DK109+299.2段由于導(dǎo)臺不設(shè)置導(dǎo)軌，管片2脫出盾尾后在管片兩側(cè)底部填塞預(yù)制混凝土楔塊8固定，每環(huán)管片脫出盾尾后后用早強(qiáng)自密實(shí)混凝土填充管片2與導(dǎo)臺間間隙，固定管片，限制管片下沉，使管片底部盡快具有早期強(qiáng)度和自穩(wěn)性。
[0054]如圖6所示，DK109+299.2?DK109+385.6段管片脫出盾尾后在管片底部與導(dǎo)軌間填塞預(yù)制鋼楔塊9，并將其與導(dǎo)軌和管片預(yù)埋鋼板焊接成整體。每環(huán)管片脫出盾尾后用早強(qiáng)自密實(shí)混凝土填充管片與導(dǎo)臺間間隙，固定管片，限制管片下沉，使管片底部盡快具有早期強(qiáng)度和自穩(wěn)性。
[0055]六、接收井底部導(dǎo)墻
為了便于盾構(gòu)機(jī)刀盤、盾體移位、拆解及吊裝，在接收底設(shè)置混凝土導(dǎo)墻(導(dǎo)墻上開孔，根據(jù)需要插型鋼在盾體上焊接牛腿，千斤頂移位用)、導(dǎo)軌，在滿足解刀盤吊裝同時(shí)，可同步進(jìn)行尾盾的拆解，預(yù)留其作業(yè)空間，在其對應(yīng)位置處設(shè)置寬1.0m，距盾體底部1.0m深，寬度為接收井底部寬的溝槽(導(dǎo)軌下方溝槽使用H型鋼將導(dǎo)軌進(jìn)行固定)，以方便于尾盾的割刨。
[0056]為滿足刀盤、盾體拆解流程需要，需對接收井大里程方向礦山法隧道底部混凝土填充進(jìn)行清理，清理后斷面與小里程空推段導(dǎo)臺相同。
[0057]七、盾構(gòu)空推施工
當(dāng)盾構(gòu)機(jī)到達(dá)空推段后經(jīng)過一系列的檢修達(dá)到施工要求后便可向前空推掘進(jìn)。具體過程如下:
(I)清理工作。盾構(gòu)機(jī)破除空推段掌子面后將會(huì)產(chǎn)生大量渣土、泥漿，所以在空推開始前需要清理干凈刀盤前方區(qū)域，使其滿足施工條件。
[0058](2)盾構(gòu)機(jī)空推掘進(jìn)。盾構(gòu)機(jī)空推依靠最后一環(huán)管片獲得推進(jìn)反力，空推施工開始前應(yīng)對該管片進(jìn)行加固，正常段最后5環(huán)管片每個(gè)縱向螺栓上焊接吊耳，并焊接槽鋼，使其形成一個(gè)整體。加固完成后即可掘進(jìn)，掘進(jìn)速度保持在30mm/min"50mm/mm之間，同時(shí)刀盤前方安排專人值班，時(shí)刻與掘進(jìn)操作手保持聯(lián)系，發(fā)生異常情況及時(shí)停機(jī)整改。每掘進(jìn)2米則進(jìn)行正常的管片拼裝。
[0059](3)空推段管片拼裝。盾構(gòu)空推拼裝管片脫出盾尾后及時(shí)固定，并澆筑早強(qiáng)自密實(shí)混凝土，限制管片下沉。盾構(gòu)機(jī)依靠底部管片(必須加固并注漿合格)獲得推力繼續(xù)向前推進(jìn)，如此循環(huán)推進(jìn)。
[0060]以上所述只是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，其并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，包括以下步驟: a.盾構(gòu)機(jī)從隧道始發(fā)位置開始泥水盾構(gòu)施工； b.盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入臺階段，該臺階段由礦山法施工開挖上臺階，保留下臺階，由盾構(gòu)開挖下臺階； c.盾構(gòu)機(jī)從臺階段進(jìn)入空推段，該空推段由礦山法施工，空推段的隧道凈空直徑大于盾構(gòu)機(jī)刀盤直徑； d.盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入接收井回收； 其特征在于:在空推段的始發(fā)位置澆筑端頭墻，使臺階段形成密閉空間，所述端頭墻上預(yù)留可啟閉的注水管，在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入臺階段前通過注水管將臺階段注滿液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:在端頭墻與空推段初期支護(hù)接縫處沿環(huán)向設(shè)置注漿管，所述注漿管用于端頭墻澆筑完成后注漿施工，從而填充端頭墻與初期支護(hù)之間的間隙，所述注漿管在混凝土澆筑未凝固時(shí)預(yù)埋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:所述端頭墻施工完成達(dá)到強(qiáng)度要求后對臺階段進(jìn)行注水檢驗(yàn)，檢驗(yàn)注水壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)端頭墻與初期支護(hù)縫隙處滲水流量大小，若滲水量大，則通過注漿孔注入雙液漿對裂隙進(jìn)行填塞處理；若滲水輕微，則進(jìn)行多次補(bǔ)注水，實(shí)現(xiàn)臺階段水壓力的動(dòng)態(tài)平衡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:礦山法開挖臺階段和空推段后，對空推段和臺階段進(jìn)行斷面復(fù)噴處理，使處理后的隧道凈空直徑大于盾構(gòu)機(jī)刀盤半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:盾構(gòu)機(jī)在即將到達(dá)臺階段前，減緩掘進(jìn)速度，保持進(jìn)排漿流量與壓力平衡，減小壓力波動(dòng)對周圍土體的擾動(dòng)，避免壓力波動(dòng)造成端頭墻破壞或泄露。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:在臺階段采用常壓推進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)刀盤抵達(dá)端頭墻后，采用破碎錘配合人工破除端墻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:所述端頭墻與臺階段尾端之間設(shè)置供盾構(gòu)機(jī)行走的導(dǎo)臺，盾尾通過臺階段尾端后僅在底部拼裝管片，并以此作為推進(jìn)反力直至刀盤抵達(dá)端頭墻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:在底部拼裝管片時(shí)及時(shí)填充管片底部間隙，管片脫出盾尾后在管片兩側(cè)底部填塞預(yù)制混凝土楔塊固定，每環(huán)管片脫出盾尾后后用早強(qiáng)自密實(shí)混凝土填充管片與導(dǎo)臺間間隙，固定管片，限制管片下沉，使管片底部盡快具有早期強(qiáng)度和自穩(wěn)性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的泥水盾構(gòu)隧道內(nèi)接收施工方法，其特征在于:空推段位于端頭墻的后方預(yù)鋪設(shè)盾構(gòu)機(jī)行走用的導(dǎo)軌，盾構(gòu)機(jī)在導(dǎo)軌行走時(shí)僅在底部拼裝管片，管片脫出盾尾后在管片底部與導(dǎo)軌間填塞預(yù)制鋼楔塊，并將其與導(dǎo)軌和管片預(yù)埋鋼板焊接成整體，每環(huán)管片脫出盾尾后用早強(qiáng)自密實(shí)混凝土填充管片與導(dǎo)臺間間隙，固定管片，限制管片下沉使管片底部盡快具有早期強(qiáng)度和自穩(wěn)性。
【文檔編號】E21D11/10GK103953355SQ201410165227
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】王紅路, 喬水旺, 呂善, 李新龍, 彭元棟, 陳 勝 申請人:中鐵十五局集團(tuán)有限公司