专利名称：一种特殊地层中盾构进洞的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种特殊地层中盾构进洞的施工方法。
技术背景随着经济社会的快速发展，上海的轨道交通建设也随之不断深入地发展。 新一轮轨道交通建设的高潮迭起必然带来一系列问题，尤其是盾构进洞的问题 将逐渐被人们重视。在上海软土地基下，盾构进洞所处土层复杂，多个隧道的 进洞埋设于浅层土， 土层地质条件差、含水量高、低强度在一定的动力作用下 易发生流变，破坏主体结构，使土体的强度突然降低，从而产生漏水涌砂等现 象，造成地面的沉降量加大，严重时会造成地面塌陷破坏周围地下管线。在隧 道掘进施工时，盾构一般是从一个工作井推进至另一个工作井，盾构机从工作 井出发穿过预留洞圈进入土层，即为盾构出洞，再从土层中推进进入另一个预 留工作井，即为盾构进洞。如果盾构推进地区土质较差或者含砂率较高，那么 盾构进洞时就会发生涌水漏砂现象，严重时盾尾的土体在盾构进洞时会大量涌 入工作井，造成地面沉降和塌陷。为了确保地下已有管线的安全及保持良好的运行状态，通常在盾构进洞前 进行管线搬迁和对端头井外侧进行地基加固。由于地基加固所使用的各种施工 工艺都有一定的局限性，特别是在特殊地层中表现尤为明显，因此亟待发明既 能保证盾构顺利安全地进洞又能降低地面沉降量、减少盾构进洞时土体流失的 施工工艺。 发明内容本发明的目的是解决已有技术中，在特殊地层中盾构进洞时易产生的流水 涌砂现象给地面和周围地下管线带来的风险。为减少盾构进洞风险，现提供一 种在特殊地层中盾构进洞的施工方法。本发明设计一种特殊地层中盾构进洞的 施工方法，其特征在于有下列步骤组成(l)盾构进洞前，对盾构轴线进行多次复测，使其符合 计轴线，并进行 洞门复核。(2) 盾构逐渐接近洞门，经验算盾构刀尖基本碰到地下连续墙墙壁，这时 盾构机头部已停在加固土上，(3) 从位于盾尾后一到二环管片的注浆孔内向外层的土层中注入双液浆，(4) 凿除洞门钢圈内厚650mm 700mm的地下连续墙砼，直至内排铜筋和 砼保护层，(5) 进行地面垂直分段探孔检查地基加固土体的情况，(6) 清除洞门凿除的砼和剩余垃圾，在洞门钢圈上焊接预先准备好的双层 弹簧钢板，(7) 洞门钢圈外侧安装进洞装置，所述的进洞装置由扇形板和橡胶帘布板 构成，并在扇形板上焊螺帽，进行细钢丝串联并用手动葫芦抽紧紧贴管片外弧 面上，(8) 上述二道封板完成后，切割地下连续墙内排钢筋，(9) 盾构推进破除砼保护层进洞，盾构机头部已上接收架，盾尾仍留在加 固土内，(10) 对加固土和未加固土体之间的接缝处再次进行双液浆的注入，进一 步截断后面土体中的水涌向前面的洞口 ，(11) 盾构进洞时双层弹簧钢板和进洞装置紧贴盾构机壳体，当盾构脱离 洞门后两道封板紧贴于管片外部，集中进洞装置收紧，减少土体的流失，(12) 盾构机头进入橡胶帘布板后停止推进，在盾尾钢丝刷后的环管片注 浆孔内向外层的土层中注入单液或双液浆补浆。本发明优点是采用内外结合的 措施确保盾构在特殊土层中安全进洞，减少土体流失、控制好地面沉降和有效 保护好进洞处地下管线。
附图1为本发明的双层弹簧钢板示意图，附图2为本发明的扇形板和橡胶帘布板示意图，附图3为本发明的盾构在盾构刀尖基本碰到地下连续墙墙壁时的示意图， 附图4为本发明的盾构穿越地下连续墙墙壁时的示意图， 附图5为本发明的盾构进洞后的示意图，图中说明图1中，l为弹簧钢板，2为填充的海棉，3为安装底板。图2 中，4为帘布橡胶板，5为扇形压板，6为圆环板，7为固定螺栓螺母。图3、 4、45中，8为盾构机，9为管片，ll为内衬墙，12为地下连续墙砼，13为三重旋 喷加固层(水泥掺量500公斤/立方米)，14三重管高压旋喷桩加固层(水泥掺 量500公斤/立方米)，15三重管高压旋喷桩加固层(水泥掺量250公斤/立方 米)，16洞门钢圈，17双层弹簧钢板，18扇形板和橡胶帘布板。下面结合附图和实例对本发明作详细说明。
具体实施方式
本发明适合于在区间地质相对较差，如砂质粉土，砂性土等极易产生涌水、流 砂等土层处的隧道掘进施工，首先在盾构进洞前，对盾构轴线进行多次复测，使其符合设计轴线，并进 行洞门复核，然后使盾构逐渐接近洞门，经验算盾构刀尖基本碰到地下连续墙 墙壁时，盾构机头部已停在加固土上，从盾尾后一到二环管片的注浆孔内向外 层的土层中注入双液浆，目的是截断特殊土层中的水涌向前面的洞门，俗称第 一道环箍挡水挡环，同时起到控制隧道沉降的作用，开始凿除洞门钢圈内厚 650mm 700mm的地下连续墙砼，直至内排钢筋和砼保护层，进行地面垂直分 段探孔检查地基加固土体的情况，清除洞门凿除的砼和剩余垃圾，在洞门钢圈 上焊接预先准备好的双层弹簧钢板，防止盾构进洞过程中出现涌水涌砂现象， 在洞门钢圈外侧安装进洞装置，即扇形板和橡胶帘布板，并在扇形板上焊螺帽， 进行细钢丝串联并用5t手动葫芦抽紧紧贴管片外弧面上，上述二道封板完成后， 切割地下连续墙内排钢筋，盾构推进破除砼保护层进洞，盾构机头部己上接收 架，盾尾仍留在加固土内，盾构进行两次进洞，对加固土和未加固土体之间的 接缝处再次迸行双液浆的注入，进一步截断后面的土体中的水涌向前面的洞口， 俗称第二道环箍挡水挡砂，盾构进洞时双层弹簧钢板和进洞装置紧贴盾构机壳 体。当盾构脱离洞门后两道封板紧贴于管片外部，集中进洞装置收紧，减少土 体的流失，因为区间地质相对较差，如砂质粉土，砂性土等极易产生涌水、流 砂，为保证盾构进洞的安全故采用"二次进洞"，视打开洞门的漏水情况严重 与否，盾构机头进入橡胶帘布板后停止推进，在盾尾钢丝刷后进行单液或双液 浆补浆。权利要求
1、一种特殊地层中盾构进洞的施工方法，其特征在于有下列步骤组成(1)盾构进洞前，对盾构轴线进行多次复测，使其符合设计轴线，并进行洞门复核，(2)盾构逐渐接近洞门，经验算盾构刀尖基本碰到地下连续墙墙壁，这时盾构机头部已停在加固土上，(3)从位于盾尾后一到二环管片的注浆孔内向外层的土层中注入双液浆，(4)凿除洞门钢圈内厚650mm～700mm的地下连续墙砼，直至内排钢筋和砼保护层，(5)进行地面垂直分段探孔检查地基加固土体的情况，(6)清除洞门凿除的砼和剩余垃圾，在洞门钢圈上焊接预先准备好的双层弹簧钢板，(7)洞门钢圈外侧安装进洞装置，所述的进洞装置由扇形板和橡胶帘布板构成，并在扇形板上焊螺帽，进行细钢丝串联并用手动葫芦抽紧紧贴管片外弧面上，(8)上述二道封板完成后，切割地下连续墙内排钢筋，(9)盾构推进破除砼保护层进洞，盾构机头部已上接受架，盾尾仍留在加固土内，(10)对加固土和未加固土体之间的接缝处再次进行双液浆的注入，进一步截断后面土体中的水涌向前面的洞口，(11)盾构进洞时双层弹簧钢板和进洞装置紧贴盾构机壳体，当盾构脱离洞门后两道封板紧贴于管片外部，集中进洞装置收紧，减少土体的流失，(12)盾构机头进入橡胶帘布板后停止推进，在盾尾钢丝刷后的环管片注浆孔内向外层的土层中注入单液或双液浆补浆。
全文摘要
本发明涉及一种特殊地层中盾构进洞的施工方法。其特征在于有下列步骤组成盾构进洞前，盾构逐渐接近洞门，向外层的土层中注入双液浆，凿除洞门钢圈内厚的地下连续墙砼，进行地面垂直分段探孔检查，在洞门钢圈上焊接预先准备好的双层弹簧钢板，洞门钢圈外侧安装进洞装置，切割地下连续墙内排钢筋，盾构推进破除砼保护层进洞，对加固土和未加固土体之间的接缝处再次进行双液浆的注入，盾构进洞时双层弹簧钢板和进洞装置紧贴盾构机壳体，盾构机头进入橡胶帘布板后停止推进，向外层的土层中注入单液或双液浆补浆。本发明优点是采用内外结合的措施确保盾构在特殊土层中安全进洞，减少土体流失、控制好地面沉降和有效保护好进洞处地下管线。
文档编号E21D9/06GK101660419SQ200810042120
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者沈得发, 王恺华, 蔡国良, 金福强 申请人:上海市机械施工有限公司