砂卵石地層盾構(gòu)施工帽式地面超前加固結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種防止砂卵石地層盾構(gòu)施工超挖的加固結(jié) 構(gòu)，具體指砂卵石地層盾構(gòu)施工的帽式地面超前加固結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)地鐵建設(shè)蓬勃發(fā)展，其中大部分采用盾構(gòu)法施工。在砂卵石或漂石地層 進(jìn)行盾構(gòu)法施工時(shí)經(jīng)常發(fā)生掌子面受擾動(dòng)散落、塌陷等引起超挖，從而產(chǎn)生空洞和地面塌 陷，這給上部道路、管線和建筑物等帶來嚴(yán)重影響；成都某地鐵線曾因地鐵施工超挖導(dǎo)致地 面塌坑造成交通阻斷、水管爆裂、建筑物傾斜開裂等事故。這主要是因?yàn)樯奥咽且环N典型 的力學(xué)不穩(wěn)定地層，顆粒之間的孔隙大、沒有粘聚力；砂卵石地層在無水狀態(tài)下，顆粒之間 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳力，地層反應(yīng)靈敏；刀盤旋轉(zhuǎn)切削時(shí)，地層很容易破壞原來的相對(duì)穩(wěn)定或平衡狀態(tài) 而產(chǎn)生坍塌，引起較大的圍巖擾動(dòng)，使開挖面和洞壁失去約束而產(chǎn)生不穩(wěn)定。當(dāng)卵石含量大 到一定程度，含有的漂石最大粒徑達(dá)到1000mm以上，土倉內(nèi)澄土改良效果無法保證，土壓 平衡機(jī)理無法形成，掌子面塌陷等造成的超挖基本處于無法控制狀態(tài)，甚至有學(xué)者得出結(jié) 論此地層不適合土壓平衡盾構(gòu)施工，建議明挖或者用敞開式盾構(gòu)施工。
[0003] 考慮到明挖法需要施工大量維護(hù)粧，成本高，工期長(zhǎng)，施工給道路交通帶來諸多不 便；敞開式盾構(gòu)適應(yīng)性差，砂卵石地層滲透性大，當(dāng)?shù)叵滤惠^多時(shí)很容易涌入隧道，因此 施工潛在風(fēng)險(xiǎn)較高。土壓平衡盾構(gòu)施工速度快，效率高，成本較低，但是砂卵石地層渣土改 良效果較軟土差很多，真正土壓平衡難以保證，當(dāng)土倉內(nèi)滿倉時(shí)掘進(jìn)速度降低，而且容易發(fā) 生扭矩過高而卡到盤，因此為保證出渣順利經(jīng)常進(jìn)行欠壓掘進(jìn)，掌子面上部卵石很容易發(fā) 生散落、塌陷等造成超出土；如若能實(shí)用新型一種輔助工法避免掌子面塌陷，控制出土量避 免超挖，配合土壓平衡盾構(gòu)施工能夠有效解決砂卵石地層盾構(gòu)隧道施工問題，從而推動(dòng)地 鐵建設(shè)發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出了一種砂卵石地層盾構(gòu)隧道施工帽式 超前加固結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種適用于砂卵石地層盾構(gòu)隧道施工的帽 式超前加固結(jié)構(gòu)。
[0005] 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 砂卵石地層盾構(gòu)施工帽式地面超前加固結(jié)構(gòu)，其特征在于：
[0007] 所述加固結(jié)構(gòu)位于砂卵石地層中設(shè)計(jì)盾構(gòu)隧道正上方、由隧道盾構(gòu)掘進(jìn)前通過地 面注漿加固形成沿設(shè)計(jì)隧道縱向覆蓋的帽式加固區(qū)；
[0008] 帽式加固區(qū)厚度1~3m、寬擇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種砂卵石地層盾構(gòu)施工帽式地面超前加固結(jié)構(gòu)，其特征在于： 所述加固結(jié)構(gòu)位于砂卵石地層中設(shè)計(jì)盾構(gòu)隧道正上方、由隧道盾構(gòu)掘進(jìn)前通過地面注 漿加固形成沿設(shè)計(jì)隧道縱向覆蓋的帽式加固區(qū)； 帽式加固區(qū)厚度1~3m、寬度"=々c〇U?i_/8 + (p/4);其中，與傾角Θ的關(guān)系是 Θ =45° + ?^ R是盾構(gòu)隧道半徑、單位m，Θ是傾角。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂卵石地層盾構(gòu)施工帽式地面超前加固結(jié)構(gòu)，其特征在于： 所述帽式加固區(qū)寬度大于設(shè)計(jì)隧道直徑，傾角Θ小于90度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂卵石地層盾構(gòu)施工帽式地面超前加固結(jié)構(gòu)，其特征在于： 所述加固結(jié)構(gòu)是從地面采用袖閥管進(jìn)行深層注漿形成的帽式加固區(qū)，袖閥管注漿孔布置 是：橫向沿設(shè)計(jì)隧道中心線兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)地面注漿孔，兩孔間隔為設(shè)計(jì)隧道直徑；縱 向兩列沿設(shè)計(jì)隧道縱向布置，縱向每列相鄰孔間隔距離為設(shè)計(jì)隧道半徑。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種砂卵石地層盾構(gòu)施工帽式地面超前加固結(jié)構(gòu)。加固結(jié)構(gòu)位于砂卵石地層中設(shè)計(jì)盾構(gòu)隧道正上方、由隧道盾構(gòu)掘進(jìn)前通過地面注漿加固形成沿設(shè)計(jì)隧道縱向覆蓋的帽式加固區(qū)；加固是從地面采用袖閥管注漿方法進(jìn)行深層注漿，袖閥管注漿孔布置是：橫向沿設(shè)計(jì)隧道中心線兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)地面注漿孔，兩孔間隔為設(shè)計(jì)隧道直徑，縱向兩列沿設(shè)計(jì)隧道縱向間隔布置，縱向每列相鄰孔間隔距離為設(shè)計(jì)隧道半徑。本實(shí)用新型通過在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)之前在隧道上方注漿加固形成一個(gè)帽式加固區(qū)，采用袖閥管注漿，注漿孔布置準(zhǔn)確，注漿后能形成有效的加固區(qū)，經(jīng)工程實(shí)踐證明是一種經(jīng)濟(jì)，穩(wěn)定、高效的隧道盾構(gòu)加固施工結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】E21D9-06
【公開號(hào)】CN204552751
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520260238
【發(fā)明人】王國義, 韓章良, 代永文, 周順華, 林富志, 楊志先, 郭偉, 張振, 辜建
【申請(qǐng)人】中國水利水電第七工程局有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日