一种泥水盾构穿越区间承压水砂层风井封闭土箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及泥水盾构隧道施工技术领域，具体为一种泥水盾构穿越区间承压水砂层井封闭土箱。解决了现有承压水砂层区间风井泥水盾构接收始发止水帘布密封效果差、风险大的问题，包括矩形结构的风井主体侧墙，风井主体侧墙顶部施工有风井上部结构，风井主体侧墙前后端分别设有接收或始发洞门，接收或始发洞门外施工有钢板桩，风井主体侧墙周侧设有钻孔围护桩，在长度方向上两侧的钻孔围护桩之间设有冠梁及混凝土支撑，风井主体侧墙内侧填充有改良回填土，改良回填土上侧施工有中板，改良回填土和中板之间设置有一层混凝土及隔离剂。本实用新型消除盾构在风井接收始发风险，杜绝了盾构直接破除围护桩，使盾构穿越风井同时施工风井上部结构。
【专利说明】
一种泥水盾构穿越区间承压水砂层风井封闭土箱
技术领域
[0001]本实用新型涉及泥水盾构隧道施工技术领域，具体为一种泥水盾构穿越区间承压水砂层井封闭土箱。
【背景技术】
[0002]我国盾构法隧道施工得到迅速发展，开始向长距离、超深度发展，特别是穿江越河或富水砂卵石地层采用泥水盾构施工已成功运用，但在承压水沙层区间风井泥水盾构接收始发中常常因加固缺陷导致喷水涌砂事件发生，特别是接收刀盘破除围护结构和盾构盾尾脱离管片瞬间、盾构始发人工破除围护粧、刀盘进入承压水和盾尾进入止水帘布瞬间，盾体四周土体地层突然损失和承压水压力最终造成涌砂，风井泥水盾构接收和始发安全事故已经成为盾构施工安全事故之首，最严重的是端头砂土涌入始发井并淹埋了盾构机，造成整条线和盾构机报废。
[0003]目前泥水盾构在风井接收始发主要是常规地面加固和施工完风井主体结构后安装止水帘布进行，有时为了安全，采取泥水盾构掘进后再施工风井，这种方法增加了风井施工难度、成本和工期，有时底板施工完后回填土等盾构通过后再施工风井主体，这种方法也不能确保承压水沙层盾构接收和始发安全，采用盾构直接掘进玻璃纤维筋损坏刀具，也无法换刀，施工风险巨大。到目前为止没有一种能完全满足承压水砂层风井泥水盾构接收始发安全的方法和装置。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了解决现有承压水砂层区间风井泥水盾构接收始发止水帘布密封效果差、风险大的问题，提供一种泥水盾构穿越区间承压水砂层风井封闭土箱。
[0005]本实用新型采取以下技术方案:一种泥水盾构穿越区间承压水砂层风井封闭土箱，包括矩形结构的风井主体侧墙，风井主体侧墙顶部施工有风井上部结构，风井主体侧墙前后端分别设有接收或始发洞门，接收或始发洞门外施工有钢板粧，风井主体侧墙周侧设有钻孔围护粧，在长度方向上两侧的钻孔围护粧之间设有冠梁及混凝土支撑，风井主体侧墙内侧填充有改良回填土，改良回填土上侧施工有中板，改良回填土和中板之间设置有一层混凝土及隔离剂。
[0006]风井主体侧墙所在的基坑的周侧设有降水井。
[0007]与现有技术相比，本实用新型充分利用基坑开挖降水同时采用钢板挡住洞门外土体边破除围护粧边回填细砂水泥改良土，并在回填改良土表面施工水泥砂浆和隔离剂保护层后施工风井中板，拔出钢板粧使盾构穿越风井同时施工风井上部结构。不仅消除盾构在风井接收始发风险，杜绝了盾构直接破除围护粧，而且使盾构穿越风井冋时施工风井上部结构，大大节约工期。
[0008]总之本实用新型实现了泥水盾构在封闭土箱内穿越同时施工风井上部结构，不仅取消风井接收和始发工序，实现盾构不需要直接破除围护粧，安全进行换刀检查，杜绝了泥水盾构在承压水沙层风井接收和始发安全事故发生，风险可控。而且大大简化施工工艺，在盾构穿越同时施工风井上部结构，技术先进、实用性强等优点。
[0009]采用该装置成功地完成了沈阳地铁9号线7标汪河路站到曹仲站区间风井左右线泥水盾构穿越和风井上部结构施工，同时推广到沈阳地铁10号线下穿浑河段的泥水盾构风井盾构穿越中，取得了良好的效果，填补了我国泥水盾构穿越承压水沙层风井和风井上部结构同时施工技术的空白，取得了良好的经济效益和社会效益。本实用新型适用于所有盾构隧道风井掘进施工。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的平面示意图；
[0011]图2为本实用新型的A-A剖面示意图；
[0012]图中:1-钻孔围护粧;2-降水井;3-冠梁及混凝土支撑;4-风井主体侧墙;5-接收或始发洞门；6-钢板粧;7-改良回填土; 8-混凝土及隔离剂;9-中板;10-风井上部结构。
【具体实施方式】
[0013]如图1、2所示，一种泥水盾构穿越区间承压水砂层风井封闭土箱，包括矩形结构的风井主体侧墙4，风井主体侧墙4顶部施工有风井上部结构10，风井主体侧墙4前后端分别设有接收或始发洞门5，接收或始发洞门5外施工有钢板粧6，风井主体侧墙4周侧设有钻孔围护粧I，在长度方向上两侧的钻孔围护粧I之间设有冠梁及混凝土支撑3，风井主体侧墙4内侧填充有改良回填土7，改良回填土7上侧施工有中板9，改良回填土7和中板9之间设置有一层混凝土及隔离剂8。
[0014]风井主体侧墙4所在的基坑的周侧设有降水井2。
[0015]具体实施时，包括以下步骤:
[0016]步骤一、风井下部主体结构施工
[0017]A、场地平整后按设计施工风井钻孔围护粧I ;B、开槽开挖处理粧头后施工冠梁及混凝土支撑2，同时在基坑外施工降水井3; C、启动降水井后采用垂直方法开挖基坑内土体；D、开挖到底后进行垫层施工后铺设防水板，安设钢筋施工底板;E、采用三角支撑施工风井主体侧墙。
[0018]步骤二、封闭土箱施工
[0019]A、在接收或始发洞门的钻孔围护粧外施工钢板粧后，采用人工边从下开始破除围护粧，边采用细砂拌合水泥改良土回填；B、回填压到中板位置后压密实，然后再其表面浇筑一层混凝土及隔离剂;C、再改良土体做底模板施工风井中板。
[0020]步骤三、盾构穿越风井与上部结构平行施工
[0021]中板施工完后开始施工上部结构;B、拔除钢板粧，盾构掘进到风井时直接穿越，当盾尾进入封闭土箱时常压开仓检查刀具;C、当风井上部结构施工完且后续盾构掘进通过风井后及时拆除回填土体。
【主权项】
1.一种泥水盾构穿越区间承压水砂层风井封闭土箱，其特征在于:包括矩形结构的风井主体侧墙(4)，风井主体侧墙(4)顶部施工有风井上部结构(10)，风井主体侧墙(4)前后端分别设有接收或始发洞门(5)，接收或始发洞门(5)外施工有钢板粧(6)，风井主体侧墙(4)周侧设有钻孔围护粧(1)，在长度方向上两侧的钻孔围护粧(I)之间设有冠梁及混凝土支撑(3)，风井主体侧墙(4)内侧填充有改良回填土(7)，改良回填土(7)上侧施工有中板(9)，改良回填土 (7)和中板(9)之间设置有一层混凝土及隔离剂(8)。2.根据权利要求1所述的泥水盾构穿越区间承压水砂层风井封闭土箱，其特征在于:风井主体侧墙(4)所在的基坑的周侧设有降水井(2)。
【文档编号】E21D9/06GK205638459SQ201620328785
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】安鸿斌, 王宗勇, 常鑫, 武明静, 赵香萍, 李晓, 刘文俊
【申请人】中铁十二局集团第二工程有限公司, 中铁十二局集团有限公司