专利名称：一种适用于新老管改接的新型围护结构和施工方法
技术领域：
本发明涉及一种新型组合式围护结构施工方法，尤指一种用于大直径新老管改接基坑围护施工过程，该新型组合围护结构起到防渗挡土作用。
背景技术：
由于大直径老污水管(或雨水管)导致基坑无法封闭，且基坑坑底深度11. 2m，老污水管外径达到2420mm,老污水管管顶深度7. 59m,又因老污水管与基坑斜交,采用单一围护形式缺口达到4. 7m*3. 6m，采用常规旋喷(三重管旋喷)成桩直径在800 2000mm，对于大直径污水管管底加固存在两大技术障碍第一加固范围达不到要求，第二对老污水管扰动过大。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种因大直径管线(围护施工期间无法截断、需要保护)穿越基坑围护结构导致围护结构无法封闭的情况下对管线下方土体进行加固的施工方法，第一解决现有工艺在管线下部土体加固时对管线扰动过大的问题，第二解决国内常用的高压喷射注浆工艺包括单管法、二重管法、三重管法、双高压法加固范围无法满足设计要求加固直径3. Im要求的问题。本发明采用SMW工法、MJS工法和双重管旋喷工法组合式围护结构保护老污水管的同时，保证外包基坑开挖安全的施工方法，该方法包括小螺纹钻准确定位老污水管，确保SMW功法围护与老污水管的相对位置与设计图纸相符；在老污水管基坑外侧延伸段SMW围护施工时，预留MJS工法钻孔施工空间；采用MJS工法施工；二重管旋喷加固步采用二重管旋喷对MJS加固土体上方至地面范围进行土体加固；切割拆除老污水管基坑开挖至管底，链式切割坑内老污水管，凿除切割部分老污水管；新老管改接新建污水管顶管进洞，吊出顶管机头，施工外包井结构利用原有老污水管连通新建管道和污水提升泵站。作为本发明的进一步改进，所述MJS工法施工，其步骤包括钻引导孔老污水管穿越SMW工法围护外侧，采用工程钻机钻头作为MJS工法注浆的引导孔，必须确保钻孔与老污水管的垂直度；钻头压入土体动力头180°旋转，将钻头压入土体；注浆和排泥钻头到达预定深度后，先开回流气和回流高压泵，再确认排浆正常时，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空压机；跳孔施工MJS桩相邻两根桩间隔时间大于24小时，对老污水管管底至管顶实施土体加固。
本发明的进一步改进，于注浆和排泥过程中，喷射流初始压力达40MPa，流量约90 130L/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30 40min，平均提升速度2. 5 3. 3cm/
mirio本发明由于采用以上技术方案，使其具有有益的效果是MJS工法通过地内压力监测和强制排浆的手段，对地内压力进行调控，可以大幅
度减少施工对老污水管的扰动，并保证超深施工的效果，喷射流初始压力达40MPa，流量约90 130L/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30 40min (平均提升速度2. 5 3. 3cm/min)，喷射流能量大，作用时间长，再加上稳定的同轴高压空气的保护和对地内压力的调整，使得MJS工法成桩直径较大，可达2 2. 8m (砂土 N〈70，黏土 C〈50)。由于直接采用水泥浆液进行喷射，其桩身质量较好，老污水管管顶70cm以上至地面采用二重管旋喷大大节约了施工费用，切割后凿除老污水管，确保了需要重新利用老污水管结构的完整性，断水切割拆除老污水管后增加了基坑内施工的空间，便于新建污水管顶管进洞，从而减少了组合式围护结构的施工尺寸。
图I为本发明施工方法的施工流程图。
具体实施例方式为利于对本发明的结构的了解，以下结合附图和实施例进行说明。如图I所示，揭示本发明所提供的一种适用于新老管改接的新型围护结构和施工方法的流程示意图，该新老管改接的新型围护结构和施工方法是在老污水管改建过程中，用于新老管改接部位施工，尤其是外径大于2m以上、保护要求高的管道。该新老管改接的新型围护结构和施工方法实施步骤包含小螺纹钻准确定位老污水管、SMW工法围护桩施工、钻引导孔、跳孔施工MJS桩、钻头压入土体步骤、注浆和排泥步骤、二重管旋喷加固步骤、切割拆除老污水管步骤、新老管改接步骤。于小螺纹钻准确定位老污水管步骤中，采用小螺纹钻孔在设计图纸老污水管位置探摸，探出老污水管与围护相交的两条边线位置，按照图纸围护和污水管相对位置，放出围护中线。于SWM工法围护桩施工步骤中，在老污水管基坑外侧延伸段SMW围护施工时，预留50cmMJS工法钻孔施工空间。于钻引导孔施工步骤中，在老污水管穿越SMW工法围护外侧，老污水管的两侧IOcm位置，采用G2-A工程钻机Φ 180钻头钻孔至设计标高，作为MJS工法注浆的引导孔，必须确保钻孔垂直度。于钻头压入土体步骤中，动力头180°旋转，将钻头压入土体，在压入过程中，需时常上下提升钻管，以防土块将钻头堵住。如土质较硬时，可将水龙头和钻管连接，打开削孔水，用削孔水切割土体，然后动力头180°旋转，将钻头压入土体，在压入过程中，同样需时常上下提升钻管，以防土块将钻头堵住。于注浆和排泥步骤中，钻头到达预定深度后，先开回流气和回流高压泵，再确认排浆正常时，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空压机，对钻管进行注浆和排泥。在开启高压水泥泵时，压力不可太高，应逐步增压，直到达到指定压力，在达到指定压力并确认地内压力正常后，才可开始提升。于跳孔施工MJS桩步骤中，相邻两根桩施工的间隔时间必须大于24小时，确保MJS工法成桩质量，对老污水管管底12. 5m至管顶70cm实施土体加固(老污水管外径2410，埋深7. 59m)。(MJS工法通过地内压力监测和强制排浆的手段，对地内压力进行调控，可以大幅度减少施工对老污水管的扰动，并保证超深施工的效果)于二重管旋喷加固步骤中，采用二重管旋喷对MJS加固土体上方至地面范围进行土体加固，比起MJS采用二重管可节约更多的成本。于切割拆除老污水管步骤中，将基坑开挖至管底，链式切割坑内老污水管，凿除切割部分老污水管(基坑施工前利用临泵调水已实现老污水管断水)。于新老管改接步骤中，新建污水管顶管进洞，吊出顶管机头，施工外包井结构利用原有老污水管连通新建管道和污水提升泵站。 MJS工法通过地内压力监测和强制排浆的手段，对地内压力进行调控，可以大幅度减少施工对老污水管的扰动，并保证超深施工的效果，喷射流初始压力达40MPa，流量约90 130L/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30 40min (平均提升速度2. 5 3. 3cm/min)，喷射流能量大，作用时间长，再加上稳定的同轴高压空气的保护和对地内压力的调整，使得MJS工法成桩直径较大，可达2 2. 8m (砂土 N〈70，黏土 C〈50)。由于直接采用水泥浆液进行喷射，其桩身质量较好，老污水管管顶70cm以上至地面采用二重管旋喷大大节约了施工费用，切割后凿除老污水管，确保了需要重新利用老污水管结构的完整性，断水切割拆除老污水管后增加了基坑内施工的空间，便于新建污水管顶管进洞，从而减少了组合式围护结构的施工尺寸。
权利要求
1.一种适用于新老管改接的新型围护结构和施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤 小螺纹钻准确定位老污水管，确保SMW功法围护与老污水管的相对位置与设计图纸相符; 在老污水管基坑外侧延伸段SMW围护施工时，预留MJS工法钻孔施工空间； 采用MJS工法施工； 二重管旋喷加固采用二重管旋喷对MJS加固土体上方至地面范围进行土体加固； 切割拆除老污水管基坑开挖至管底，链式切割坑内老污水管，凿除切割部分老污水 管； 新老管改接新建污水管顶管进洞，吊出顶管机头，施工外包井结构利用原有老污水管连通新建管道和污水提升泵站。
2.根据权利要求I所述的施工方法，其特征在于所述MJS工法施工，其步骤包括 钻引导孔老污水管穿越SMW工法围护外侧，采用工程钻机钻头作为MJS工法注浆的引导孔，必须确保钻孔与老污水管的垂直度； 钻头压入土体动力头180°旋转,将钻头压入土体； 注浆和排泥钻头到达预定深度后，先开回流气和回流高压泵，再确认排浆正常时，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空压机； 跳孔施工MJS桩相邻两根桩间隔时间大于24小时，对老污水管管底至管顶实施土体加固。
3.根据权利要求2所述的注浆与排泥步骤，其特征在于于注浆和排泥过程中，在喷射泥浆时，喷射流初始压力达40MPa，流量约90 130L/min，使用单喷嘴喷射，每米喷射时间30 40min,平均提升速度2. 5 3. 3cm/min。
全文摘要
本发明提供了一种适用于新老管改接的新型围护结构和施工方法，其是一种因大直径管线穿越基坑围护结构导致围护结构无法封闭的情况下对管线下方土体进行加固的施工方法，采用SMW工法、MJS工法和双重管旋喷工法组合式围护结构保护老污水管的同时，保证外包基坑开挖安全的施工方法。由于MJS工法桩径大，桩身质量好，对老污水管影响小，确保了在老污水管处组合式围护结构的封闭性，老污水管管顶70cm以上至地面采用二重管旋喷大大节约了施工费用，切割后凿除老污水管确保了需要重新利用老污水管结构的完整性，断水切割拆除老污水管后增加了基坑内施工的空间，便于新建污水管顶管进洞，从而减少了组合式围护结构的施工尺寸。
文档编号E02D17/02GK102758443SQ201210260368
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者于晓东, 何国军, 周隽, 李林, 李鸿, 罗志军, 袁风波, 黄德中 申请人:上海隧道工程股份有限公司