本发明涉及市政工程施工领域，具体地，涉及隧道施工中的一种全断面富水砂层盾构接收施工方法。
背景技术
随着我国城市轨道交通建设的迅猛发展，以及地下空间利用率的逐步提升，各大城市已经纷纷加入了地铁施工行列，盾构法隧道施工技术以其独有的智能、安全、快捷、高效等特点与优势，越来越得到广泛的推广及应用。
在富水砂层接收盾构机之前，需要采取降水措施，以确保洞门处的土体具有良好的可塑性和稳定性，待洞门位置处的土体达到施工规定时，才可接收盾构机。
现有技术中，在盾构接收之前，通过在止水帷幕内侧打设降水井，以降低盾构端头区域的水位，但是降水井的降水效率较低、降水效果差，容易发生流水、涌砂，盾构端头区域地面易发生沉降、坍塌。
技术实现要素：
针对现有技术中全断面富水砂层盾构接收施工方法容易发生流水、涌砂，盾构端头区域地面易发生沉降、坍塌的技术问题，本发明提供了一种全断面富水砂层盾构接收施工方法，采用该方法可以有效提高降水效率和降水效果，保证了盾构接收施工安全。
为实现上述目的，本发明提供一种全断面富水砂层盾构接收施工方法，用于隧道施工，所述隧道盾构端头区域设有止水帷幕，所述止水帷幕内侧打设有内侧降水井，该方法包括以下步骤：在盾构端头区域内打设三轴搅拌桩；在所述止水帷幕的外侧打设外侧降水井；在所述内侧降水井中设置真空泵；将所述内侧降水井的井盖与所述内侧降水井的井管密封连接，以形成真空内侧降水井；推进所述盾构机通过所述止水帷幕，直至推进所述盾构机至洞门位置；通过所述盾构机进行洞门破除施工；推进所述盾构机通过所述洞门，直至推进所述盾构机至盾构接收托架上以完成盾构接收。
优选地，所述推进所述盾构机通过所述止水帷幕，包括：当推进所述盾构机至所述止水帷幕位置处时，在所述止水帷幕位置处拼装三孔注浆管片；继续推进所述盾构机，当所述盾构机的盾尾脱离所述三孔注浆管片时，通过所述三孔注浆管片上的注浆孔对所述三孔注浆管片外侧的岩土进行二次注浆施工。
优选地，所述通过所述盾构机进行洞门破除施工，包括：在所述洞门破除至最后一层混凝土时，在洞门钢圈内侧焊接多块止浆板。
优选地，所述多块止浆板中每相邻两块止浆板相互搭接。
优选地，所述多块止浆板为l型钢板。
优选地，所述推进所述盾构机通过所述洞门，直至推进所述盾构机至盾构接收托架上以完成盾构接收，包括：在所述盾构机的盾尾脱离所述洞门之后，在盾构管片与预埋钢环之间焊接环形钢板。
优选地，所述环形钢板的外径与所述预埋钢环的直径相等，所述环形钢板的内径与所述盾构管片的预埋钢板的中间位置处对应的直径相等。
优选地，所述环形钢板由多个块状钢板拼接组成。
优选地，所述推进所述盾构机通过所述洞门，直至推进所述盾构机至盾构接收托架上以完成盾构接收，还包括：在盾构管片与预埋钢环之间焊接环形钢板之前，在所述多个块状钢板中的每一块状钢板上设置定位件。
优选地，所述环形钢板上打设有注浆孔。
通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
本发明提供的全断面富水砂层盾构接收施工方法，先在止水帷幕的外侧打设外侧降水井，然后在盾构端头区域的内侧降水井内设置真空降水泵，将内侧降水井的井盖与内侧降水井的井管密封连接，以形成真空内侧降水井，能够有效提高盾构端头区域的降水效率和降水效果，保障盾构安全接收。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本发明提供的全断面富水砂层盾构接收施工方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1，本发明实施例提供一种全断面富水砂层盾构接收施工方法，用于隧道施工，所述隧道盾构端头区域设有止水帷幕，所述止水帷幕内侧打设有内侧降水井，该方法包括以下步骤：s101：在盾构端头区域内打设三轴搅拌桩；s102：在所述止水帷幕的外侧打设外侧降水井；s103：在所述内侧降水井中设置真空泵；s104：将所述内侧降水井的井盖与所述内侧降水井的井管密封连接，以形成真空内侧降水井；s105：推进所述盾构机通过所述止水帷幕，直至推进所述盾构机至洞门位置；s106：通过所述盾构机进行洞门破除施工；s107：推进所述盾构机通过所述洞门，直至推进所述盾构机至盾构接收托架上以完成盾构接收。
根据本发明的技术方案，由于盾构端头区域为富水砂层，需要先对盾构端头区域进行加固。在本实施例中，将盾构端头区域分为两个区域(例如为a区和b区，靠近洞门的区域为a区，远离洞门的区域为b区)。采用42.5号硅酸盐水泥，分别在a、b两区打设三轴搅拌桩，a区每幅三轴搅拌桩全断面水泥掺量为20％，b区每幅三轴搅拌桩全断面水泥掺量为15％。通过在盾构端头区域打设三轴搅拌桩能够对盾构端头区域的土体进行加固，增强土体的可塑性和稳定性，减少盾构端头区域的地下水，保证盾构安全接收。
优选地，在止水帷幕与围护结构接缝处打设两根双重管旋喷桩，水泥掺量为250kg/m，在围护结构与盾构端头加固区施工冷缝处打设双重管旋喷桩，桩径为600mm，孔间距为400mm，水泥掺量为200kg/m。通过以上方法，可以防止盾构端头区域外的地下水渗入盾构端头区域，减少盾构端头区域的地下水，防止盾构接收时出现流水、涌砂问题，保证盾构安全接收。
在止水帷幕接头处以及与洞门平行的止水帷幕外侧打设外侧降水井，在在止水帷幕内侧的内侧降水井中添加真空泵，将井盖分别与井管和水管密封严密，由此将内侧降水井变更为真空内侧降水井。在降水过程中，可以每间隔一段时间(例如间隔4小时)记录一次降水井的流量和水位情况。通过设置真空内侧降水井，能够提高止水帷幕内侧的降水效率和降水效果，保障盾构安全接收。
继续推进盾构机，使盾构机通过止水帷幕并推进至洞门位置，可以观测真空内侧降水井中的井水水位，当井水水位降至洞门中心线以下预定距离(通常所述预定距离不小于2m)时，进行洞门破除施工，洞门破除完成后，继续推进盾构机，直至将盾构机推进至盾构接收托架上完成盾构接收。
通过本发明提供的方法，能够有效提高盾构端头区域的降水效率和降水效果，保障盾构安全接收。
优选地，所述推进所述盾构机通过所述止水帷幕，包括：当推进所述盾构机至所述止水帷幕位置处时，在所述止水帷幕位置处拼装三孔注浆管片；继续推进所述盾构机，当所述盾构机的盾尾脱离所述三孔注浆管片时，通过所述三孔注浆管片上的注浆孔对所述三孔注浆管片外侧的岩土进行二次注浆施工。
本发明实施例中，当盾构机推进至止水帷幕位置时，在止水帷幕位置处拼装三孔注浆管片。当三孔注浆管片脱离盾构机的盾尾三环之后，将注浆头加工成与三孔注浆管片的注浆孔的孔径相匹配的直径，并将注浆头安装在注浆孔上，在三孔注浆管片和土体之间进行二次注浆。优选地，浆液选用双液浆，注浆压力不超过0.6mpa。整环注浆完成后等强(即双液浆的强度达到设计要求)约2小时，之后可以在此环的后一环通过注浆孔观察，如无流水、流砂，可由此确定注浆效果良好。
通过本发明实施例的方法，能够有效阻断止水帷幕外侧的地下水，防止三孔注浆管片及土体沉降，保证盾构接收的安全施工。
优选地，所述通过所述盾构机进行洞门破除施工，包括：在所述洞门破除至最后一层混凝土时，在洞门钢圈内侧焊接多块止浆板。
本发明实施例中，准备工作就绪后即可进行洞门破除施工。地连墙有内外两层钢筋。先将外侧钢筋保护层破除，割除第一层钢筋，破除第二层混凝土，割除第二道钢筋，修整圆顺并破除最后钢筋保护层。混凝土的破除顺序为自上而下，钢筋的割除顺序为自下而上。当破除至最后一层混凝土的时候，在洞门钢圈最内侧焊接多块止浆板，止浆板焊接完成后形成的圆环内径小于盾构机的外径，可以对盾构主机形成包裹。焊接完成后迅速拆除脚手架、清理渣土，进行盾构接收施工。
通过本发明实施例的方法，止浆板能够与盾构机的盾体形成包裹，防止洞门处的水土流失，有效阻止洞门处土体沉降，确保盾构接收安全。
优选地，所述多块止浆板中每相邻两块止浆板相互搭接。
本发明实施例中，将相邻两块止浆板相互搭接能够防止水、砂土从相邻两块止浆板之间的空隙流出，增强整圈止浆板的整体性以及整体止水、止砂效果，进一步提高盾构接收的安全性。
优选地，所述多块止浆板为l型钢板。
本发明实施例中，止浆板为l型钢板，优选地，止浆板为l型锰合金弹性薄钢板。l型钢板由焊接部和弯折部构成，焊接部焊接于盾构隧道的顶部，弯折部紧贴洞门钢圈的内侧，能够进一步提高止浆板止水止砂效果，防止洞门处土体沉降，提高盾构接收的安全性。
优选地，所述推进所述盾构机通过所述洞门，直至推进所述盾构机至盾构接收托架上以完成盾构接收，包括：在所述盾构机的盾尾脱离所述洞门之后，在盾构管片与预埋钢环之间焊接环形钢板。
由于盾构管片和预埋钢环之间的存在缝隙，为了防止水土流失，在接收盾构机的时候会多拼装一环负环管片，负环管片拆除需要耗费大量的人力和机械，且增加了施工工期。本发明实施例中，可以在盾构机的盾尾脱离洞门约1m时停机，在盾构管片与预埋钢环之间焊接环形钢板，对管片和预埋钢环之间的缝隙进行封堵。
通过本发明实施例提供的方法，能够减少负环管片的拼装，避免拆除负环管片时的风险，减少人力和机器的耗费，降低施工成本，缩短施工工期。
优选地，所述环形钢板的外径与所述预埋钢环的直径相等，所述环形钢板的内径与所述盾构管片的预埋钢板的中间位置处对应的直径相等。
本发明实施例中，环形钢板的外弧对应的直径与洞门预埋钢环的直径相等，环形钢板的内径与盾构管片的预埋钢板的预埋钢板的中间位置处对应的直径相等，使得盾构管片在焊接的时候能够分别与预埋钢环和盾构管片焊接紧密，提高洞门的封堵效果，保证盾构安全接收。
优选地，所述环形钢板由多个块状钢板拼接组成。
整块环形钢板的制作难度较大，且在安装的时候不方便固定、安装，本发明实施例中，将环形钢板分为多个块状钢板，比如1m一段的钢板，将多个块状钢板拼装在盾构管片与预埋钢环之间，焊接时先点焊，整圈点焊完成之后进行满焊，以完成洞门封堵。
通过本发明实施例的方法，能够降低环形钢板的制作难度，方便环形钢板的定位安装，进一步缩短施工周期。
优选地，所述推进所述盾构机通过所述洞门，直至推进所述盾构机至盾构接收托架上以完成盾构接收，还包括：在盾构管片与预埋钢环之间焊接环形钢板之前，在所述多个块状钢板中的每一块状钢板上设置定位件。
本发明实施例中，在焊接环形钢板之前，在每块钢板上均设置定位件(比如钢筋)，这样能够方便施工人员抓握钢板，对钢板进行定位，以精准地将钢板焊接在盾构管片与预埋钢环之间，提高洞门的封堵效果，保证盾构安全接收。
优选地，所述环形钢板上打设有注浆孔。
本发明实施例中，在钢板上打设有注浆孔，在完成洞门封堵之后，通过钢板上的注浆孔向盾构管片与预埋钢环之间缝隙注浆，能够更好地稳固洞门处的土体，减少洞门处的水土流失，保证盾构安全接收。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。