一种卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型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2而头加固体系。
【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。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型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，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]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]一种卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系，其特征在于:
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]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；
[0011]管棚导向墙的主筋植入盾构井玻璃纤维筋围护粧。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]本实用新型具有以下优点:
[0015]本实用新型在卵石土地层中，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。本实用新型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。
[0016]本实用新型产品成型后，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】
[0017]图1为盾构进出洞地基加固横断面(平面)示意图。
[0018]图2为盾构进出洞地基加固纵剖面(立面)示意图。
[0019]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】
[0020]下面结合【具体实施方式】对本实用新型进行详细的说明。
[0021]本实用新型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。
[0022]本实用新型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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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:
[0027]由以下步骤实现:
[0028]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；
[0029]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。
[0030]在管棚导向墙I范围内提前预埋纵向的管棚导向钢管4，直径Φ133_，壁厚4_，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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。本实用新型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。
[0037]本实用新型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实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种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所述的一种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所述的一种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所述的一种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。
【专利摘要】本实用新型涉及一种卵石土地层超前大管棚的盾构端头加固体系。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。本实用新型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。本实用新型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】CN204646251
【申请号】CN201520267955
【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9月16日
【申请日】2015年4月29日