一种侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法与流程

1.本发明属于盾构隧道施工技术领域，特别涉及一种侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法。


背景技术：

2.自工业革命以来，资源和财富在空间上的高度集聚迅速推动了世界各国的城镇化进程。在此背景下，人们对采用地下工程解决人类生存与地面环境矛盾的认识也越来越深刻，越来越多的隧道应运而生。盾构法因建设速度快、施工安全、对环境及交通影响小及适用多种地层等优点，成为城市修建隧道时应用最广的工法。由于城市范围内，高层建筑密集，且早期地下建筑物围护结构多采用桩+锚支护体系，盾构隧道施工过程中，锚索侵入区间盾构隧道的情况十分常见，如何安全、快速的处理地下锚索成为盾构掘进的一大难题。传统方法主要有人工挖孔分段拔除法、明挖处理法及盾构开仓处理等方法，施工成本高，工期长，安全性低。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法，减少了大开大挖施工对周边建构筑物影响，提高施工效率，可将预应力锚索中侵入盾构隧道区间范围的部分清除彻底，降低施工成本。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
5.本发明提供了一种侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法，所述方法包括如下步骤：
6.步骤s1，施工围挡，管线迁改至施工区域外，在周边相关建筑物布设监测点；
7.步骤s2，搜集周边建筑围护结构图纸，由图纸确定侵入盾构隧道区间范围的预应力锚索的基础资料；通过所述基础资料选择搅拌桩机和全回旋钻机类型及钻头和钻杆样式，并在现场定位桩位；
8.步骤s3，所述预应力锚索与地下室围护桩连接，采用全回旋钻机割断预应力锚索的锚索自由段与锚索锚固段交界位置，将锚索锚固段和锚索自由段分割开，其全回旋钻桩孔沿锚索自由段与锚索锚固段交界线布置；并采用全回旋钻机沿盾构隧道外侧壁，将所述锚索自由段切割为侵入盾构隧道区间范围锚索自由段和对盾构隧道无影响锚索自由段两部分，其全回旋钻桩孔沿盾构隧道外侧壁纵向布置；
9.步骤s4，采用全回旋钻机将锚索锚固段中侵入盾构隧道区间范围的部分切割为多个小段，采用冲抓斗将被切割为小段的锚索取出，然后在全回旋钻桩孔中回填素混凝土，多排全回旋钻桩孔沿盾构隧道纵向密排；
10.步骤s5，对侵入盾构隧道区间范围锚索自由段采用搅拌桩机拔除，一排搅拌桩桩孔沿盾构隧道纵向布置，搅拌桩机通过钻头、钻杆转动将对侵入盾构隧道区间范围锚索自由段缠绕至钻杆，随后提出地面并人工清除，在搅拌桩机下钻的同时喷入水泥浆液，填充地
层减小对原有地层扰动；
11.步骤s6，预应力锚索中侵入盾构隧道区间范围的部分清除完成后，验收成果，验收成果后恢复盾构掘进。
12.作为优选，步骤s2中，所述基础资料包括侵入盾构隧道区间范围的预应力锚索的分布、数量、锚索锚固段长度、锚索自由段长度、锚索锁定值及材质。
13.作为优选，全回旋钻桩孔直径为1200mm，为保证锚索锚固段中侵入盾构隧道区间范围的部分清除彻底，步骤s4中的全回旋钻桩孔间横向及纵向至少搭接200mm。
14.作为优选，搅拌桩桩孔直径为850mm，桩孔间距为600mm，桩孔间搭接250mm，采用双轴或多轴搅拌桩。
15.作为优选，步骤s2中，现场定位桩位的误差小于5cm。
16.作为优选，步骤s5中搅拌桩桩孔位置布置在侵入盾构隧道区间范围锚索自由段中间位置。
17.作为优选，全回旋钻桩孔的孔底深入该位置预应力锚索高程以下不小于1m；搅拌桩桩孔的孔底深入该位置预应力锚索高程以下不小于1m。
18.作为优选，搅拌桩机的钻杆附有螺旋叶片，钻头采用错位安置的搅拌叶片，搅拌叶片镶嵌有锥形齿块。
19.作为优选，步骤s2中，在沿盾构隧道外侧壁纵向布置的全回旋钻孔中回填素混凝土。
20.作为优选，步骤s6中，所述验收成果，具体为：统计从全回旋钻桩孔中取出的被切割为小段的锚索锚固段的长度总和，以及被搅拌桩机从搅拌桩桩孔中提出的侵入盾构隧道区间范围锚索自由段的根数和长度。
21.本发明具有如下有益效果：
22.本发明所提供的一种侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法，该方法不采用打设竖井、人工挖孔、盾构开仓等锚索处置措施，减少了大开大挖施工对周边建构筑物影响，提高了施工效率；本发明对预应力锚索的锚索自由段和锚索锚固段分别处置，采用全回旋钻机割断锚索自由段与锚索锚固段交界位置，并采用全回旋钻机沿盾构隧道外侧壁，将锚索自由段切割成侵入盾构隧道区间范围锚索自由段和对盾构隧道无影响锚索自由段两部分，侵入盾构隧道区间范围锚索自由段采用搅拌桩机拔除锚索，锚索锚固段中侵入盾构隧道区间范围的部分采用全回旋钻机将其切割成小段后，采用冲抓斗将小段取出；本发明工艺成熟，可将预应力锚索中侵入盾构隧道区间范围的部分清除彻底，处理成本大大降低。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例。
24.图1为本发明实施例侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法流程图；
25.图2为本发明实施例中锚索处理平面示意图；
26.图3为本发明实施例中锚索处理横断面示意图；
27.图4为本发明实施例中搅拌桩机钻头及钻杆示意图。
28.附图标记说明：
29.1.盾构隧道；2.全回旋钻桩孔；3.搅拌桩桩孔；31.螺旋叶片；32.搅拌叶；33.锥形齿块；4.预应力锚索；41.锚索锚固段；42.锚索自由段；421.侵入盾构隧道区间范围锚索自由段；422.对盾构隧道无影响锚索自由段；5.地下室围护桩。
具体实施方式
30.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
31.本实施例提供了一种侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法，如图1至图4，所述方法包括如下步骤：
32.步骤s1，施工围挡，管线迁改至施工区域外，在周边相关建筑物布设监测点。
33.步骤s2，搜集周边建筑围护结构图纸，由图纸确定侵入盾构隧道1区间范围的预应力锚索4的基础资料；通过所述基础资料选择搅拌桩机和全回旋钻机类型及钻头和钻杆样式，并在现场定位桩位，现场定位桩位的误差小于5cm。
34.步骤s3，预应力锚索4包括锚索锚固段41和锚索自由段42，锚索自由段42与地下室围护桩5连接，采用全回旋钻机割断锚索自由段42与锚索锚固段41交界位置，将锚索锚固段41和锚索自由段42分割开，释放预应力锚索4张拉应力，其全回旋钻桩孔2沿锚索自由段42与锚索锚固段41交界线布置；并采用全回旋钻机沿盾构隧道1外侧壁，将所述锚索自由段42切割为侵入盾构隧道区间范围锚索自由段421和对盾构隧道无影响锚索自由段422两部分，其全回旋钻孔2沿盾构隧道1外侧壁纵向布置。
35.步骤s4，采用全回旋钻机将锚索锚固段41中侵入盾构隧道1区间范围的部分切割为多个小段，采用冲抓斗将被切割为小段锚索取出，然后在全回旋钻桩孔2中回填c20素混凝土，多排全回旋钻桩孔2沿隧道纵向密排。
36.步骤s5，对侵入盾构隧道区间范围锚索自由段421采用搅拌桩机拔除，一排搅拌桩桩孔3沿盾构隧道1纵向布置，搅拌桩机通过钻头、钻杆转动将对侵入盾构隧道区间范围锚索自由段421缠绕至钻杆，随后提出地面并人工清除，在搅拌桩机下钻的同时喷入水泥浆液，填充地层减小对原有地层扰动。
37.步骤s6，预应力锚索4中侵入盾构隧道区间范围的部分清除完成后，验收成果，验收成果后恢复盾构掘进。
38.进一步地，所述基础资料包括侵入盾构隧道区间范围的预应力锚索4的分布、数量、锚索自由段42长度、锚索锚固段41长度、锚索锁定值及材质。
39.进一步地，全回旋钻桩孔2直径为1200mm，为保证锚索锚固段41中侵入盾构隧道1区间范围的部分清除彻底，步骤s4中的全回旋钻桩孔2间横向及纵向至少搭接200mm。
40.进一步地，搅拌桩桩孔3直径为850mm，桩孔间距为600mm，桩孔间搭接250mm，采用双轴或多轴搅拌桩提高钻孔效率，本实施中采用双轴搅拌桩。
41.进一步地，步骤s2中，在沿盾构隧道1外侧壁纵向布置的全回旋钻孔2中回填c20素混凝土。
42.进一步地，步骤s5中搅拌桩桩孔3位置布置在侵入盾构隧道区间范围锚索自由段421中间位置。
43.进一步地，步骤s3、s4中，全回旋钻桩孔2的孔底深入该位置预应力锚索4高程以下
不小于1m；步骤s5中，搅拌桩桩孔3的孔底深入该位置预应力锚索4高程以下不小于1m。
44.进一步地，搅拌桩机的钻杆附有螺旋叶片31，钻头采用错位安置的搅拌叶片32，搅拌叶片32镶嵌有锥形齿块33，钻至锚索自由段42打设高度时，保持低速旋转搅动并停留片刻，保证土体中锚索自由段42能够缠绕到钻杆上。
45.进一步地，步骤s6中，验收成果，具体为：专人统计从全回旋钻桩孔2中取出的被切割为小段的锚索锚固段41的长度总和，以及被搅拌桩机从搅拌桩桩孔3中提出的侵入盾构隧道区间范围锚索自由段421的根数和长度，便于确认预应力锚索4中侵入盾构隧道区间范围的部分清除程度。
46.由以上技术方案可以看出，本实施例提供的侵入盾构区间范围预应力锚索处理方法，该方法不采用打设竖井、人工挖孔、盾构开仓等锚索处置措施，减少了大开大挖施工对周边建构筑物影响，提高了施工效率；本发明对预应力锚索的锚索自由段和锚索锚固段分别处置，采用全回旋钻机割断锚索自由段与锚索锚固段交界位置，并采用全回旋钻机沿盾构隧道外侧壁，将锚索自由段切割成侵入盾构隧道区间范围锚索自由段和对盾构隧道无影响锚索自由段两部分，释放预应力锚索张拉应力后，侵入盾构隧道区间范围锚索自由段采用搅拌桩机拔除锚索，锚索锚固段中侵入盾构隧道区间范围的部分采用全回旋钻机将其切割成小段后，采用冲抓斗将小段取出；本实施例工艺成熟，可将预应力锚索中侵入盾构隧道区间范围的部分清除彻底，处理成本大大降低。
47.以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。