专利名称：一种盾构接收洞门环梁与盾构过站平行施工方法
技术领域：
本发明涉及隧道盾构施工技术领域，具体为一种盾构接收洞门环梁与盾构过站平行施工方法。
背景技术：
随着教育、户籍管理造成城市居住人口越来越多，加上人民以车代步导致交通拥堵，现在大多发达二线城市也开始修建地铁。但由于盾构施工的特殊性需要在车站盾构隧道端头设置洞门环梁，造成车站施工需要预留临时吊装口拆除盾构接收零环，盾构接收后接续二次始发，盾构过站后在洞门钢环底铺设轨道用于电瓶车运输管片、同步注浆浆液、油脂等施工材料和外运盾构掘进渣土，导致盾构区间全部掘进完后才能施工洞门环梁。然而，在车站封闭预留口前不能恢复交通，也不能施工附属，此外，洞门环梁混凝土浇筑需要采用有轨混凝土罐车运输到车站，安设输送泵进行浇筑，这种方法容易造成浇筑堵管。而且，洞门环梁施工也需要占用工期，大大地影响隧道运营铺轨工序，总之传统施工方法会导致车站交通恢复滞后一年以上，影响铺轨三个月。目前现有方法无法解决洞门环梁与盾构掘进同步施工的技术难题。因此，洞门环梁与盾构掘进同步施工技术迫在眉睫。
发明内容
本发明为了解决现有车站盾构隧道完成后再进行洞门环梁施工，存在工期长、成本高和质量不可控的问题，提供一种盾构接收洞门环梁与盾构过站平行施工方法。本发明是采用如下技术方案实现的一种盾构接收洞门环梁与盾构过站平行施工方法，包括以下步骤
步骤一、车站施工预留泵管
A、车站中板施工时在接收端头预埋泵管；B、车站顶板施工时在顶板预留泵管；C、车站顶板防水施工后回填土方恢复交通；
步骤二 盾构接收
A、当最后一环管片拼装完后用工字钢把最后几环管片连接成一体；B、采用聚氨酯对最后一环管片背后进行二次补注浆，取消零环管片拼装，利用盾构油缸把盾尾推出洞门完成盾构接收；
步骤三、洞门钢环轨道铺设
A、盾尾离开洞门环梁后在洞门钢环上铺设工字钢；B、在工字钢上竖向焊接支撑轨道的钢板；C、在车站铺设盾构后配套轨排后在钢板上铺设轨道，然后继续进行盾构过站；
步骤四、接收洞门环梁模板安设
A、当盾构后配套离开洞门钢环时在洞门钢环处搭设井字架平台，然后开始把地面预先加工好钢筋运到洞门处进行洞门环梁钢筋绑扎、边进行盾构过站边把预先加工好的模板运到洞门环梁处；C、当钢筋绑扎好后进行洞门环梁环向模板安设，洞门环梁仰拱环向模板安装时，与轨道下方的钢板两侧紧密拼装，同时采用在井字架上对环向模板进行支撑加固，然后安装洞门环梁端头模板，端头模板和环向模板之间用螺栓连接，同时在洞门钢环上焊接钢筋固定端头模；
步骤五、接收洞门环梁浇筑
A、把车站预埋泵管连接到洞门环梁浇筑泵送管上，同时把预埋泵管与地面上的输送泵连接，直接浇筑洞门环梁混凝土，养护，拆模。与现有技术相比，本发明具有以下优点
1、采用聚氨酯对最后一环管片进行二次补注浆技术取消传统施工中零环管片拼装，减少了零环管片拆除和车站接收吊装口预留，实现了车站主体不需要停工而一次施工完毕；
2、在洞门钢环上铺设工字钢焊接支撑轨道的钢板，使洞门环梁模板在轨道下方拼装和采用两块环向模板缝隙卡住工字钢上的钢板，实现洞门环梁与盾构掘进同步施工，解决了传统施工中需要盾构掘进完拆除轨道才能施工的技术难题；
3、在车站中板和顶板中预留泵管，在车站地面采用混凝土输送泵进行快速洞门环梁混凝土浇筑，解决了传统运用滚轮式混凝土运输车在洞内浇筑造成堵泵管的弊病，实现了洞门环梁施工对盾构掘进零干扰；
总之，采用本发明所述的盾构隧道洞门环梁与盾构掘进同步施工方法，采用聚氨酯补充注浆，取消零环管片拼装，减少车站预留零环拆除吊装口 ；运用工字钢上焊接钢板支撑轨道，实现洞门环梁与盾构掘进同步进行；采用车站预埋泵管实现直接在地面进行洞门环梁浇筑，杜绝了洞门环梁施工对盾构掘进的影响，使车站提前一年恢复交通。具有工艺简单、技术先进、工序调整 灵活、施工无干扰等优点，采用该技术成功地完成了长沙地铁2号线7标两个盾构区间接收洞门环梁施工，现已推广到长沙地铁I号线10标三个盾构区间接收洞门环梁施工。填补了我国盾构隧道洞门环梁与盾构掘进同步施工技术空白，取得了良好的经济效益和社会效益。本方法适用于城市地铁盾构施工工程。
图1为本发明所述洞门环梁与盾构过站平行施工纵剖面示意 图2为洞门环梁与盾构过站平行施工平面示意 图3为图1的后视 图中1-车站中板；2-泵管；3-车站顶板；4-回填土；5-最后一环管片；6_工字钢；7-钢板；8_后配套轨排；9_井字架；10_洞门环梁钢筋；11_环向模板；12_端头模板；13_螺栓；14_输送泵；15-盾构。
具体实施例方式一种盾构接收洞门环梁与盾构过站平行施工方法，包括以下步骤
步骤一、车站施工预留泵管
A、车站中板I施工时在接收端头预埋泵管2 ;B、车站顶板施工时不需要预留吊装口，只在车站顶板3施工时在顶板预留泵管；C、车站顶板防水施工后回填土 4方恢复交通；步骤二 盾构接收
盾构接收前，进行接收注浆，首先在盾构设计制造中，在中盾设计预留径向注浆管，盾构组装时和注浆机连接成一整体，从中盾进行径向注浆，其目的是为了防止盾构接收喷水涌砂，因此，注浆时机选择在刀盘未破除连续墙之前，当刀盘快破除连续墙时，停止掘进，采用从中盾径向注浆管注入聚氨酯，当注浆压力超过2MPa时停止注浆；盾构接收过程如下A、当最后一环管片5拼装完后用工字钢把最后几环管片连接成一体；B、采用聚氨酯对最后一环管片背后进行二次补注浆，使最后一环管片背后充满具有弹性聚氨酯凝固体，取消零环管片拼装，利用盾构油缸把盾尾推出洞门，完成盾构接收；
步骤三、洞门钢环轨道铺设
A、盾尾离开洞门环梁后，在洞门钢环上铺设工字钢6 ;B、在工字钢上竖向焊接支撑轨道的钢板7 ;C、在车站铺设盾构后配套轨排8后，在钢板上铺设轨道，然后继续进行盾构过站，在接收井采用逐步降低导轨方式铺设过渡轨排，最终使导轨直接铺设在车站底板上。步骤四、接收洞门环梁模板安设
A、当盾构后配套离开洞门钢环时在洞门钢环处搭设井字架9，然后开始把地面预先加工好钢筋运到洞门处进行洞门环梁钢筋10绑扎，施工时，先绑扎仰拱钢筋，然后采用Φ50钢管搭设井字架平台，最后绑扎剩余钢筋，在最后一环管片上穿上管片螺栓，采用加强筋与洞门环梁钢筋焊接在一起；B、边进行盾构过站边把预先加工好的模板运到洞门环梁处；C、当钢筋绑扎好后进行洞门环梁环向模板11安设，施工时，先安设仰拱环向模板，然后在井字架平台上接续安设剩余环向模板，最后进行测量微调后，在井字架上对环向模板进行支撑加固，洞门环梁仰拱环向模板安装时，与轨道下方的钢板两侧紧密拼装，最后采用从下到上安设端头模板，一边安装一边用螺栓与环向模板连接，预留泵管的模板安设在顶部，同时在洞门钢环上焊接钢筋固定端头模；
步骤五 、接收洞门环梁浇筑
A、把车站预埋泵管连接到洞门环梁浇筑泵送管上，同时把预埋泵管与地面上的输送泵14连接，直接浇筑洞门环梁混凝土，当混凝土浇筑2米高后，采用一边灌注一边用附着式振捣器振捣混凝土。待左右线洞门环梁施工完后，用微膨胀水泥浆液封堵预埋泵，混凝土初凝固后，采用在模板外喷水进行混凝土养护。混凝土初凝48小时后，开始先拆端头扇形模板，再拆除环向模板，最后拆除井字架支撑。工程实例
长沙地铁长沙地铁2号线7标工三个盾构区间，盾构需要进行两次过站，在迎宾路站和芙蓉广场站中，采用聚氨酯对盾构接收管片进行二次补注浆，取消零环管片拼装。运用在洞门钢环上安设工字钢和焊接钢板支撑轨道，实现洞门环梁施工与盾构掘进同步作业。采用在中板和顶板预埋泵管，实现车站不用留临时吊装口，提前I年恢复交通。现在已推广到I号线10标三个盾构区间接收洞门施工中，大大提高了车站和盾构施工功效，证明该技术先进，实用性强，施工工序调整灵活，经济效益好。效益分析1、工期效益
利用盾构过站时施工洞门环梁，比盾构掘进完后再施工节约工期3个月，车站顶板不预留吊装口，使车站主体提前I年完成封顶恢复交通。2、经济效益
⑴减少零环管片节约成本2环X 18000元/环=3. 6万；
⑵减少接收止水帘布节约成本20万/个X 2个=40万元； ⑶减少预留口施工，节约工费20工日/天X50天父150元/工日X 2 (左右线)=30Jl 7X1 ο3、社会效益
大托站需要进行交通疏解先施工车站主体，然后恢复交通后才能施工附属，工期紧，采用该技术实现了车站一次性施工完后立即恢复交通，使附属提前I年施工，确保车站附属施工完，盾构过站后第二区间也掘进完，缓减交通压力，得到了市委及长沙市轨道交通集团公司的好评和赞扬，取得了良好的社会效益。4、环境节能效益
采用该技术减少传统盾构接收零环管片的使用和止水帘布、洞门翻板等使用。目前城市地铁建设主要是解决城市交通拥堵问题，然后在地铁建设中增加了城市交通的拥堵。本发明所述的方法刚好解决盾构隧道洞门环梁与盾构掘进同步施工技术难题。因此，本发明所述的方法推广前景好。
权利要求
1. 一种盾构接收洞门环梁与盾构过站平行施工方法，其特征是包括以下步骤步骤一、车站施工预留泵管A、车站中板(I)施工时在接收端头预埋泵管(2);B、车站顶板(3)施工时在顶板预留泵管；C、车站顶板防水施工后回填土(4)方恢复交通；步骤二 盾构接收A、当最后一环管片(5)拼装完后用工字钢把最后几环管片连接成一体；B、采用聚氨酯对最后一环管片背后进行二次补注浆，取消零环管片拼装，利用盾构油缸把盾尾推出洞门， 完成盾构接收；步骤三、洞门钢环轨道铺设A、盾尾离开洞门环梁后，在洞门钢环上铺设工字钢(6) ;B、在工字钢上竖向焊接支撑轨道的钢板(7);C、在车站铺设盾构后配套轨排(8)后，在钢板上铺设轨道，然后继续进行盾构过站；步骤四、接收洞门环梁模板安设A、当盾构后配套离开洞门钢环时在洞门钢环处搭设井字架(9)，然后开始把地面预先加工好钢筋运到洞门处进行洞门环梁钢筋(10)绑扎；B、边进行盾构过站边把预先加工好的模板运到洞门环梁处；C、当钢筋绑扎好后进行洞门环梁环向模板(11)安设，洞门环梁仰拱环向模板安装时，与轨道下方的钢板两侧紧密拼装，同时采用在井字架上对环向模板进行支撑加固，然后安装洞门环梁端头模板(12)，端头模板和环向模板之间用螺栓(13)连接，同时在洞门钢环上焊接钢筋固定端头模；步骤五、接收洞门环梁浇筑A、把车站预埋泵管连接到洞门环梁浇筑泵送管上，同时把预埋泵管与地面上的输送泵 (14)连接，直接浇筑洞门环梁混凝土，养护，拆模。
全文摘要
本发明涉及隧道盾构施工领域，具体为一种盾构接收洞门环梁与盾构过站平行施工方法，解决现有车站盾构隧道完成后再进行洞门环梁施工，存在工期长、成本高的问题，包括车站中板和顶板预留泵管；盾构接收时，采用聚氨酯对管片背后进行二次补注浆，取消零环管片拼装；盾尾离开洞门环梁后，在洞门钢环上铺设工字钢，工字钢上焊接钢板；在洞门钢环处搭设井字架平台，进行洞门环梁钢筋绑扎、环向模板、端头模板安设；利用车站预埋泵管直接浇筑洞门环梁混凝土。实现洞门环梁与盾构掘进同步进行，杜绝了洞门环梁施工对盾构掘进的影响，具有工艺简单、技术先进、工序调整灵活、施工无干扰等优点，取得了良好的经济效益和社会效益。
文档编号E21D9/14GK103032078SQ20121052292
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月8日 优先权日2012年12月8日
发明者王宗勇, 毋海军, 雷军, 赵香萍, 常鑫, 王剑, 田晓峰 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