本發(fā)明涉及一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構及施工工藝，更具體的是涉及大直徑泥水平衡盾構始發(fā)用端頭井素墻封閉止水加固結(jié)構及施工工藝方法。

背景技術：

盾構施工技術在土層或軟弱圍巖地層城市地鐵隧道的修建中應用廣泛，是一種非?？煽康乃淼朗┕ぜ夹g。盾構始發(fā)技術是盾構法隧道施工技術體系中非常關鍵的環(huán)節(jié)，盾構始發(fā)順利與否直接關系到隧道后期施工質(zhì)量、工期以及施工過程的安全。

為確保盾構始發(fā)井的穩(wěn)定，盾構始發(fā)前需要對始發(fā)井端頭進行加固，同時需要對加固區(qū)土體進行一定的處理。常規(guī)盾構始發(fā)技術施工工序復雜，安全性能較低，稍有不慎就可能發(fā)生涌水涌砂問題，危及盾構始發(fā)安全。

最接近的現(xiàn)有技術如下：

①申請?zhí)枮?01010123683.1的盾構接收或始發(fā)端頭的雙井式加固方法及雙井式盾構接收方法的相關專利。該技術是采用雙井式加固方法，在車站的圍護墻外預先形成“[”形槽，槽內(nèi)澆注素混凝土形成地下連續(xù)墻即外包素墻,外包素墻與維護墻相連形成超前井，超前井的底端嵌入隧道下不透水層，頂端高于最高地下水位，把水提前擋在超前井外。盾構始發(fā)時，盾構機先進入超前井，然后再向前開挖。該技術方法可有效解決地下水對盾構始發(fā)所帶來的危險，但是盾構隧道下的不透水層埋深較大時，設置超前井比較困難，該方法不再適用。另外用該方法施工造價較高，不經(jīng)濟。

②申請?zhí)枮?01210300855.7的盾構隧道淺覆土始發(fā)方法的相關專利。該發(fā)明公開了一種盾構隧道淺覆土始發(fā)方法，通過采用覆土反壓、局部全斷面地層加固和門式地層加固相結(jié)合的方法對盾構始發(fā)段土體進行加固，為了防止盾構始發(fā)時洞門打開后掌子面土體破壞和地層發(fā)生松動等，造成泥水倉中的泥漿漏漿、地層失穩(wěn)、涌水涌泥等，采用凍結(jié)法加固開洞處一定厚度地層。該發(fā)明解決了淺覆土條件下始發(fā)段地層的穩(wěn)定問題，同時降低了始發(fā)工作井和明挖段深基坑施工風險。該發(fā)明中，需要對緊鄰始發(fā)井洞門外側(cè)1～2m范圍內(nèi)的土體采用凍結(jié)法加固，但凍結(jié)法施工周期長、造價高，并且具有一定的風險。

因此需要一種新的盾構始發(fā)素墻封閉止水加固工藝方法，來改善現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述存在的缺陷而提供一種可以有效加固始發(fā)井端頭、杜絕加固區(qū)土體發(fā)生涌水涌砂問題的盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構及施工工藝。該止水加固體系由C15素混凝土地下連續(xù)墻(包含預埋注漿管)、2排旋噴樁、三軸攪拌樁及多口降水井組成，旋噴樁規(guī)格為Φ800@500，三軸攪拌樁規(guī)格為Φ850@600，在加固區(qū)外圍設置凹型入巖C15素地下連續(xù)墻，與車站地下連續(xù)墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果。素混凝土地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)外側(cè)預埋注漿管，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作。

本發(fā)明的一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構及施工工藝技術方案為，一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構，該結(jié)構包括設置于盾構始發(fā)井端頭的攪拌樁用以加固土體；在攪拌樁加固區(qū)外圍設置三面素混凝土地下連續(xù)墻形成“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻，與車站圍護結(jié)構圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果，素混凝土地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)外側(cè)預埋注漿管，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作；素混凝土地下連續(xù)墻與攪拌樁間采用2排旋噴樁閉合；在盾構隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設置有一口以上降水井。

攪拌樁采用Φ850@600三軸攪拌樁。

攪拌樁加固寬度為盾構隧道范圍以及隧道結(jié)構外側(cè)左右外側(cè)各3米，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜嬎淼澜Y(jié)構上下5m。

素混凝土地下連續(xù)墻入巖不小于1m。

旋噴樁規(guī)格為Φ800@500。

所述素混凝土地下連續(xù)墻為800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻。

在素混凝土地下連續(xù)墻外設置2-4口降水井。始發(fā)前利用加固區(qū)降水井對加固區(qū)土體進行降水，確?？觾?nèi)水位降至隧道結(jié)構下2m。

在素混凝土地下連續(xù)墻與車站圍護結(jié)構圍護墻連接處設置有素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁。

為確保洞門破除時安全，在車站圍護結(jié)構圍護墻外側(cè)設置一道混凝土素地下連續(xù)墻，深度為盾構隧道結(jié)構下方5m，與攪拌樁加固區(qū)外圍“凹”型素混凝土地下連續(xù)墻形成封閉的“口”型結(jié)構。

所述的一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構施工工藝，包括以下步驟：

(1)在盾構始發(fā)井端頭的車站圍護結(jié)構外設置800mm厚C15“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻，素混凝土地下連續(xù)墻入巖不小于1m，與車站圍護結(jié)構圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構，該四圍封閉的止水帷幕結(jié)構內(nèi)即為加固區(qū)；素混凝土地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)外側(cè)預埋注漿管；

(2)在素混凝土地下連續(xù)墻與車站圍護結(jié)構圍護墻連接處設置素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁；

(3)在加固區(qū)內(nèi)采用Φ850@600三軸攪拌樁加固土體，攪拌樁加固寬度為盾構隧道結(jié)構外側(cè)3m，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜嬎淼澜Y(jié)構上下5m；

(4)素混凝土地下連續(xù)墻與攪拌樁間采用2排Φ800@500旋噴樁閉合；

(5)在盾構隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設置有一口以上降水井；始發(fā)前利用降水井對加固區(qū)土體進行降水，確?？觾?nèi)水位降至隧道結(jié)構下2m。

另外，在第(1)步中，為了洞門破除期間的安全保證加固土體不坍塌，在洞門前施做一道800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻，素墻深度至隧道底部以下5米。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明工藝的實施，有效地加固并封閉了盾構始發(fā)端頭一定范圍內(nèi)的土體，保證了該區(qū)域土體的穩(wěn)定性，隔斷了地下水對盾構始發(fā)帶來的威脅，徹底避免了粉細砂地層中盾構始發(fā)時涌水涌砂險情的發(fā)生，有力的保障了盾構的順利始發(fā)，為工程施工奠定了良好的基礎。此外，該結(jié)構及施工工藝不需要設置超前井，始發(fā)井端頭加固時不需要考慮地下不透水層的埋深，此盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構能有效地加固地層和阻隔地下水，快速經(jīng)濟有效，一般也完全可以規(guī)避洞門破除、盾構始發(fā)的施工風險。

附圖說明：

圖1所示為本發(fā)明結(jié)構平面布置圖；

圖2所示為本發(fā)明結(jié)構立面示意圖；

圖3所示為本發(fā)明結(jié)構中素混凝土地下連續(xù)墻預埋注漿管分布示意圖；

圖4所示為本發(fā)明結(jié)構主體結(jié)構搭接示意圖。

圖中：1-素混凝土地下連續(xù)墻；2-旋噴樁；3-攪拌樁；4-降水井；5-注漿管；6-素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁。

具體實施方式：

為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實例來詳細說明本發(fā)明的技術方案，但是本發(fā)明并不局限于此。

實施例1

一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構，該結(jié)構包括設置于盾構始發(fā)井端頭的攪拌樁3用以加固土體；在攪拌樁3加固區(qū)外圍設置“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，與車站圍護結(jié)構圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果，素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預埋注漿管5，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作；素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排旋噴樁2閉合；在盾構隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設置有一口以上降水井4。

攪拌樁3采用Φ850@600三軸攪拌樁。

攪拌樁3加固寬度為盾構隧道范圍以及隧道結(jié)構外側(cè)左右外側(cè)各3米，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜嬎淼澜Y(jié)構上下5m。

素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m。

旋噴樁2規(guī)格為Φ800@500。

所述素混凝土地下連續(xù)墻1為800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻。

在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構圍護墻連接處設置有素混凝土地下連續(xù)墻1外側(cè)旋噴樁2。

所述的一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構施工工藝，包括以下步驟：

(1)在盾構始發(fā)井端頭的車站圍護結(jié)構外設置800mm厚C15“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m，與車站圍護結(jié)構圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構，該四圍封閉的止水帷幕結(jié)構內(nèi)即為加固區(qū)；素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預埋注漿管5；

(2)在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構圍護墻連接處設置素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁6；

(3)在加固區(qū)內(nèi)采用Φ850@600三軸攪拌樁3加固土體，攪拌樁3加固寬度為盾構隧道結(jié)構外側(cè)3m，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜嬎淼澜Y(jié)構上下5m；

(4)素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排Φ800@500旋噴樁2閉合；

(5)在盾構隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設置有一口以上降水井4；始發(fā)前利用降水井4對加固區(qū)土體進行降水，確保坑內(nèi)水位降至隧道結(jié)構下2m。

實施例2

一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構，該結(jié)構包括設置于盾構始發(fā)井端頭的攪拌樁3用以加固土體；在攪拌樁3加固區(qū)外圍設置“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，與車站圍護結(jié)構圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果，為確保洞門破除時安全，在車站圍護結(jié)構圍護墻外側(cè)設置一道混凝土素地下連續(xù)墻1，深度為盾構隧道結(jié)構下方5m，與攪拌樁3加固區(qū)外圍“凹”型素混凝土地下連續(xù)墻1形成封閉的“口”型結(jié)構。素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預埋注漿管5，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作；素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排旋噴樁2閉合；在盾構隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設置有一口以上降水井4。

攪拌樁3采用Φ850@600三軸攪拌樁。

攪拌樁3加固寬度為盾構隧道范圍以及隧道結(jié)構外側(cè)左右外側(cè)各3米，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜嬎淼澜Y(jié)構上下5m。

素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m。

旋噴樁2規(guī)格為Φ800@500。

所述素混凝土地下連續(xù)墻1為800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻。

在素混凝土地下連續(xù)墻1外設置2-4口降水井4。始發(fā)前利用加固區(qū)降水井4對加固區(qū)土體進行降水，確保坑內(nèi)水位降至隧道結(jié)構下2m。

在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構圍護墻連接處設置有素混凝土地下連續(xù)墻1外側(cè)旋噴樁2。

所述的一種盾構始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構施工工藝，包括以下步驟：

(1)在盾構始發(fā)井端頭的車站圍護結(jié)構外設置800mm厚C15“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m，與車站圍護結(jié)構圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構，該四圍封閉的止水帷幕結(jié)構內(nèi)即為加固區(qū)，在車站圍護結(jié)構圍護墻外側(cè)設置一道混凝土素地下連續(xù)墻1，深度為盾構隧道結(jié)構下方5m，與攪拌樁3加固區(qū)外圍“凹”型素混凝土地下連續(xù)墻1形成封閉的“口”型結(jié)構；素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預埋注漿管5；

(2)在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構圍護墻連接處設置素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁6；

(3)在加固區(qū)內(nèi)采用Φ850@600三軸攪拌樁3加固土體，攪拌樁3加固寬度為盾構隧道結(jié)構外側(cè)3m，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜嬎淼澜Y(jié)構上下5m；

(4)素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排Φ800@500旋噴樁2閉合；

(5)在盾構隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設置有一口以上降水井4；始發(fā)前利用降水井4對加固區(qū)土體進行降水，確保坑內(nèi)水位降至隧道結(jié)構下2m。

(6)在素混凝土地下連續(xù)墻1外設置2-4口降水井4。