一种地铁隧道盾构施工方法与流程

文档序号:11110248阅读:1382来源:国知局
一种地铁隧道盾构施工方法与制造工艺

本发明涉及一种地铁隧道盾构施工方法,属于土木工程领域。



背景技术:

盾构法的是利用盾构进行隧道开挖,衬砌等作业的施工方法。用盾构在软质地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。盾构是一种带有护罩的专用设备,利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构是1874年发明,首先用的是气压盾构。开挖英国伦敦泰 晤士河水底隧道。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。

盾构既是一种施工机具,也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机,较隧道部分略大,它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括 三部分:前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形,也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。

现有的盾构拼装衬砌块的方式分为通缝拼装和错缝拼装。通缝拼装是使管片的纵缝环环对齐,拼装较为方便,容易定位,衬砌圆环的施工应力较小,但其缺点是环面不平整的误差容易积累。错缝拼装是使相邻衬砌圆环的纵缝错开管片长度的1/2~1/3。错缝拼装的衬砌整体性好,但当环面不平整时,容易引起较大的施工应力。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明所要解决的技术问题是,提供一种地铁隧道盾构施工方法,采用通缝拼装的方式拼装衬砌块,通过盾构的往复增加环面的平整度,防止误差积累。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案是,一种地铁隧道盾构施工方法,包括以下步骤:

步骤1:在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井,用作盾构及其设备的拼装室和拆卸室;在隧道的中部,拼装室和拆卸室之间设置若干中间检修工作室;

步骤2:在拼装室的内壁上修建盾构出洞口,室内安装盾构基座和盾构推进的后座;

步骤3:在拼装室内装配盾构机构,经过设备调试后,盾构机构通过盾构出洞口推出拼装室后即开始隧道掘进施工;

步骤4:在隧道掘进施工过程中,盾构使用局部挤压方式施工,根据地层的扰动和地表的变形的数值,控制盾构挖掘的出土量;

步骤5:在隧道掘进施工过程中,每挖掘25米,将盾构机构后退,对盾构偏离设计轴线的高程和平面位置值,调整盾构的掘进方向;盾构机构在后退过程中进行反向旋转掘进;

步骤6:调整盾构的掘进方向后,将盾构继续推进,进行掘进操作;

步骤7:在盾构挖掘过的隧道内壁进行衬砌拼装操作,衬砌拼装操作采用通缝拼装方式进行;

步骤8:在衬砌拼装操作后,当盾尾和衬砌之间出现空隙时,通过衬砌的预留孔压注水泥类砂浆,并保持压力10分钟以上,使砂浆填充满空隙;

步骤9:在盾构进行挖掘操作时,对隧道内进行通风设备、供电设备、给水和排水设备等辅助设施的安装。

优化的,上述地铁隧道盾构施工方法,所述拼装和拆卸用的工作井,其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定。

优化的,上述地铁隧道盾构施工方法,所述拼装室和拆卸室的宽度比盾构直径大1.6~2.0米。

优化的,上述地铁隧道盾构施工方法,所述在步骤5中,根据盾构偏离设计轴线的高程和平面位置值,在已挖掘的隧道内壁上修建若干混凝土导向台。

优化的,上述地铁隧道盾构施工方法,所述混凝土导向台为楔形。

优化的,上述地铁隧道盾构施工方法,所述在衬砌拼装操作前,拆除混凝土导向台。

优化的,上述地铁隧道盾构施工方法,所述通过衬砌的预留孔压注水泥类砂浆时,在隧道对称位置处的衬砌也进行砂浆灌注操作,并且砂浆灌注压力以及压力持续时间相同。

本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端,结构设计合理新颖。由上述本发明提供的技术方案可以看出,本申请的设计的盾构使用局部挤压方式施工,对地层有的扰动较小,防止地表隆起变形。盾构机构在后退过程中进行反向旋转掘进,盾构机构在前进时进行正向旋转掘进,这样盾构往复掘进增加了环面的平整度,降低了衬砌块的误差积累,使得盾构机构掘进精度提高。混凝土导向台调整订购机构掘进过程中的偏差,进一步提高了盾构机构的掘进精度。

附图说明

图1为本发明提供的一种地铁隧道盾构施工方法的流程图。

具体实施方式

本发明为一种地铁隧道盾构施工方法,包括以下步骤:

步骤1:在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井,用作盾构及其设备的拼装室和拆卸室;在隧道的中部,拼装室和拆卸室之间设置若干中间检修工作室;

步骤2:在拼装室的内壁上修建盾构出洞口,室内安装盾构基座和盾构推进的后座;

步骤3:在拼装室内装配盾构机构,经过设备调试后,盾构机构通过盾构出洞口推出拼装室后即开始隧道掘进施工;

步骤4:在隧道掘进施工过程中,盾构使用局部挤压方式施工,根据地层的扰动和地表的变形的数值,控制盾构挖掘的出土量;

步骤5:在隧道掘进施工过程中,每挖掘25米,将盾构机构后退,对盾构偏离设计轴线的高程和平面位置值,调整盾构的掘进方向;盾构机构在后退过程中进行反向旋转掘进;

步骤6:调整盾构的掘进方向后,将盾构继续推进,进行掘进操作;

步骤7:在盾构挖掘过的隧道内壁进行衬砌拼装操作,衬砌拼装操作采用通缝拼装方式进行;

步骤8:在衬砌拼装操作后,当盾尾和衬砌之间出现空隙时,通过衬砌的预留孔压注水泥类砂浆,并保持压力10分钟以上,使砂浆填充满空隙;

步骤9:在盾构进行挖掘操作时,对隧道内进行通风设备、供电设备、给水和排水设备等辅助设施的安装。

所述拼装和拆卸用的工作井,其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定。所述拼装室和拆卸室的宽度比盾构直径大1.6~2.0米。所述在步骤5中,根据盾构偏离设计轴线的高程和平面位置值,在已挖掘的隧道内壁上修建若干混凝土导向台。混凝土导向台为楔形。所述在衬砌拼装操作前,拆除混凝土导向台。所述通过衬砌的预留孔压注水泥类砂浆时,在隧道对称位置处的衬砌也进行砂浆灌注操作,并且砂浆灌注压力以及压力持续时间相同。

本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端,结构设计合理新颖。由上述本发明提供的技术方案可以看出,本申请的设计的盾构使用局部挤压方式施工,对地层有的扰动较小,防止地表隆起变形。盾构机构在后退过程中进行反向旋转掘进,盾构机构在前进时进行正向旋转掘进,这样盾构往复掘进增加了环面的平整度,降低了衬砌块的误差积累,使得盾构机构掘进精度提高。混凝土导向台调整订购机构掘进过程中的偏差,进一步提高了盾构机构的掘进精度。

当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,都应属于本发明的保护范围。

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