卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系及其施工方法。
【背景技术】
[0002]21世纪是地下工程迅速发展的时期，尤其是近几年我国地铁工程的建设更是如火如荼。盾构在全国各地不同地层中的广泛应用给其进出洞地基加固的加固方式提出了更高的要求。卵石土地层盾构进出洞如采用常规的地面高压旋喷加固或地面PVC注浆加固，实施难度较大、加固效果也难以保证，且常规的全断面加固方式并未充分利用卵石土地层降水后的直立稳定性，造成了很大的工程浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系及其施工方法，改变常规进出洞加固方式，更适合于卵石土地层盾构进出洞加固的工况。
[0004]本发明所采用的技术方案是:
卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系，其特征在于:
包括盾构井端头开洞范围内环周施做的盾构井玻璃纤维筋围护粧；
所述盾构井玻璃纤维筋围护粧粧间施做有管棚导向墙，管棚导向墙位于盾构隧道拱部上方；
盾构隧道拱部上方的盾构井玻璃纤维筋围护粧内纵向钻孔打设管棚导向钢管，管棚导向墙内预埋有纵向的管棚导向钢管，所有管棚导向钢管环向等间距覆盖盾构隧道拱部范围；
从管棚导向钢管中向地层内打设有大管棚，大管棚为注浆钢花管。
[0005]管棚导向墙为钢筋混凝土现浇结构，现浇前预埋管棚导向钢管；
管棚导向墙的主筋植入盾构井玻璃纤维筋围护粧。
[0006]管棚导向钢管与管棚导向墙钢筋固定，并与管棚导向墙整体模筑。
[0007]盾构井玻璃纤维筋围护粧上钻孔打入管棚导向钢管，有效封填孔内空隙。
[0008]卵石土地层超前大管棚盾构端头加固体系的施工方法，其特征在于:
由以下步骤实现:
步骤一:于端头开洞范围内环周施做围护结构，围护结构采用玻璃纤维筋围护粧，之后开挖基坑、施做车站盾构井主体结构，预留盾构井端墙洞门及盾构井端墙后浇半环的施做空间；
步骤二:在盾构井端墙后浇半环预留范围内，于盾构隧道拱部上方开挖玻璃纤维筋围护粧粧间的管棚导向墙槽体，将管棚导向墙主筋植入两侧玻璃纤维筋围护粧内；
在管棚导向墙范围内提前预埋纵向的管棚导向钢管，管棚导向钢管与管棚导向墙钢筋固定，并与管棚导向墙整体模筑； 在盾构井玻璃纤维筋围护粧上钻孔后，打入管棚导向钢管，同时对钻孔空隙进行有效封填，牢固固定管棚导向钢管；
盾构井玻璃纤维筋围护粧内和管棚导向墙内的管棚导向钢管环向等间距覆盖盾构隧道拱部范围；
待管棚导向墙混凝土达到设计强度后，在全部管棚导向钢管内向底层打设大管棚，并注浆加固地层；
步骤三:大管棚注浆加固完成后，绑扎盾构井端墙后浇半环钢筋，固定上部半环盾构钢环，并将其与下部预埋好的端墙洞门钢环焊接成环，浇筑盾构井端墙后浇半环混凝土，使盾构井端墙洞门闭合。
[0009]本发明具有以下优点:
本发明在卵石土地层中，盾构进出洞范围采用玻璃纤维筋围护粧，无需人工提前破粧；通过车站(盾构井)结构的合理预留，在主体结构基本完成后，再通过粧间施做系梁的方式作为管棚导向墙，对盾构区间进出洞段拱部范围实施大管棚超前预注浆加固地层；同时结合施工降水，保证盾构进出洞的地层稳定。本发明充分利用了盾构进出洞范围玻璃纤维筋围护粧无须人工提前破粧、卵石土地层降水后直立稳定性较好等特点，改变了常规全断面地面旋喷或地面PVC注浆加固方式在砂卵石地层中的弊端，不仅降低了工程风险，节约了工程投资，同时还大大降低了端头加固对地面的影响。
[0010]本发明产品成型后，可满足卵石土地层盾构进出洞地基加固的相关功能要求，确保盾构进出洞的施工安全，同时对地面的影响较小。如此便解决了卵石土地层盾构进出洞加固施工难、效果差的问题，其在水工隧道、城市地铁隧道等建设领域均有广泛的应用价值。
【附图说明】
[0011]图1为盾构进出洞地基加固横断面(平面)示意图。
[0012]图2为盾构进出洞地基加固纵剖面(立面)示意图。
[0013]图中，1-管棚导向墙，2-大管棚，3-盾构井玻璃纤维筋围护粧，4-管棚导向钢管，5-盾构井端墙后饶半环。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的说明。
[0015]本发明基于盾构进出洞范围采用玻璃纤维筋围护粧的前提下，在车站或盾构井结构基本完成后，通过粧间施做系梁的方式作为管棚导向墙，对盾构区间进出洞段拱部范围实施大管棚超前预注浆加固地层；同时结合施工降水，保证盾构进出洞的地层稳定。
[0016]本发明涉及的卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系，包括盾构井端头开洞范围内环周施做的盾构井玻璃纤维筋围护粧3，盾构井玻璃纤维筋围护粧3粧间施做有管棚导向墙1，管棚导向墙I位于盾构隧道拱部上方。
[0017]盾构隧道拱部上方的盾构井玻璃纤维筋围护粧3内纵向钻孔打设管棚导向钢管4，管棚导向墙I内预埋有纵向的管棚导向钢管4，所有管棚导向钢管4环向等间距覆盖盾构隧道拱部范围，从管棚导向钢管4中向地层内打设有大管棚2，大管棚2为注浆钢花管。
[0018]管棚导向墙I为钢筋混凝土现浇结构，现浇前预埋管棚导向钢管4，管棚导向墙I的主筋植入盾构井玻璃纤维筋围护粧3。管棚导向钢管4与管棚导向墙I钢筋固定，并与管棚导向墙I整体模筑。盾构井玻璃纤维筋围护粧3上钻孔打入管棚导向钢管4，孔内空隙设置有效封填。
[0019]盾构井二衬结构浇筑时，端墙都要预留盾构洞门，在盾构洞门拱部外扩预留后浇半环5，为管棚导向墙I提供施做空间。
[0020]上述卵石土地层超前大管棚盾构端头加固体系的施工方法，其特征在于:
由以下步骤实现:
步骤一:于盾构井四周施做围护结构，围护结构采用玻璃纤维筋围护粧3，之后开挖基坑、施做车站盾构井主体结构，预留盾构井端墙洞门及盾构井端墙后浇半环5的施做空间；步骤二:在盾构井端墙后浇半环5预留范围内，于盾构隧道拱部上方开挖玻璃纤维筋围护粧3粧间的管棚导向墙I槽体，尺寸为1000 X 800mm宽x高，将管棚导向墙I主筋植入两侧玻璃纤维筋围护粧3内。
[0021]在管棚导向墙I范围内提