前预埋纵向的管棚导向钢管4，直径Φ133πιπι，壁厚4mm，长1200mm，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。
[0022]在盾构井玻璃纤维筋围护粧3上钻孔后，打入管棚导向钢管4，同时对钻孔空隙进行有效封填，牢固固定管棚导向钢管4。
[0023]盾构井玻璃纤维筋围护粧3内和管棚导向墙I内的管棚导向钢管4等间距覆盖盾构隧道拱部范围。
[0024]待管棚导向墙I混凝土达到设计强度后，在全部管棚导向钢管4内向底层打设大管棚2，并注浆加固地层。
[0025]管棚导向钢管4应严格定位，大管棚2钻进过程中应采用水平测斜仪经常量测管棚的偏斜度，发现偏斜值超出设计要求时，应及时纠偏；从管棚导向钢管4按设计钻孔，钻孔时将管棚导向钢管4随钻头一起钻入地层内，当达到设计深度后停机；钻头用长约150_的Φ121钢管，并在管棚导向钢管4 一端管口焊接合金制成，钻头与管棚导向钢管4、管棚导向钢管4和管棚导向钢管4间用丝扣连接。大管棚2孔口位置在盾构拱部开挖轮廓线外200mm位置布置，钢管环向中心间距400mm，可根据现场地质情况适当调整，以保证盾构机顺利出洞为准，外插角约I °?2°，钢管采用Φ 108mm，壁厚6mm的无缝钢管，分节安装，大管棚2分节为:3mX2+3mX2=12m。注浆浆液采用水泥砂浆，初拟参数:水泥浆水灰比0.8:1?1:1，注浆压力:采用0.2?0.4MPa，施工中应据实际地质情况，并通过试验确定有关施工参数。
[0026]步骤三:大管棚2注浆加固完成后，绑扎盾构井端墙后浇半环5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5混凝土，使盾构井端墙洞门闭合。
[0027]上述卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系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。本发明充分利用了盾构进出洞范围采用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，将卵石土地层超前大管棚注浆预加固与车站或盾构井玻璃纤维筋围护粧合理的结合在一起，改变常规全断面地面旋喷或地面PVC注浆等单一的加固方式，不仅施工方便、节省投资，还大大降低了端头加固对地面的影响、增强了盾构进出洞的整体可靠性。
[0028]本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.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(3); 所述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； 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。
2.根据权利要求1所述的卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系，其特征在于: 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)。
3.根据权利要求2所述的卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系，其特征在于: 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。
4.根据权利要求3所述的卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系，其特征在于: 盾构井玻璃纤维筋围护粧(3)上钻孔打入管棚导向钢管(4)，有效封填孔内空隙。
5.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(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，将管棚导向墙(I)主筋植入两侧玻璃纤维筋围护粧(3)内； 在管棚导向墙(I)范围内提前预埋纵向的管棚导向钢管(4)，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； 在盾构井玻璃纤维筋围护粧(3)上钻孔后，打入管棚导向钢管(4)，同时对钻孔空隙进行有效封填，牢固固定管棚导向钢管(4); 盾构井玻璃纤维筋围护粧(3)内和管棚导向墙(I)内的管棚导向钢管(4)环向等间距覆盖盾构隧道拱部范围； 待管棚导向墙(I)混凝土达到设计强度后，在全部管棚导向钢管(4)内向底层打设大管棚(2)，并注浆加固地层； 步骤三:大管棚(2)注浆加固完成后，绑扎盾构井端墙后浇半环(5)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(5)混凝土，使盾构井端墙洞门闭合。
【专利摘要】本发明涉及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。盾构进出洞的地层加固在一般土层中多采用地面高压旋喷或地面PVC注浆加固，对于卵石土地层加固效果较难控制。本发明包括盾构井四周施做的玻璃纤维筋围护桩，桩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玻璃纤维筋围护桩和管棚导向墙内均预埋有纵向的管棚导向钢管，管棚导向钢管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。本发明改变常规全断面地面旋喷或地面PVC注浆等单一的加固方式，不仅施工方便、节省投资，还大大降低了端头加固对地面的影响、增强了盾构进出洞的整体可靠性。
【IPC分类】E21D11-00, E21D11-10
【公开号】CN104806267
【申请号】CN201510210832
【发明人】王立新, 李储军, 田鹏程, 王俊, 王天明, 戴志仁, 张利斌, 曹伟, 张毓斌, 张海, 李慧, 崔玉龙, 郭亮
【申请人】中铁第一勘察设计院集团有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月29日