一种坡面基坑条件下的盾构接收方法与流程

本发明属于盾构隧道相关领域，更具体地，涉及一种坡面基坑条件下的盾构接收方法。所述盾构接收方法适用于铁路隧道、地铁隧道、公路隧道等隧道工程。

背景技术：

随着我国城市化进程的推进，人口规模和车流量在各个城市中均急剧增加，使得城市交通的压力越来越大。为节约土地资源，大型地下道路隧道和轨道交通等工程建设相应的进入高速发展阶段。对于隧道建设而言，盾构隧道占据着重要位置。请参阅图1及图2，现有技术中的盾构隧道1的接收端设置为矩形的盾构接收井4，所述盾构接收井4为钢筋混凝土结构。盾构机2穿过待破除洞门3后的到达断面为一竖直平面。所述盾构机1到达所述到达断面时，其刀盘推力较为均衡。所述盾构机1破除所述待破除洞门3时可以较快的通过。

然而，进一步的研究表明，上述现有技术仍然存在以下的缺陷或不足：由于当盾构接收端是放坡开挖的基坑时，所述盾构机2的到达断面是一个坡面，在此情况下当所述盾构机2采用既有的直接推进式穿越坡面时，相应地，不可避免地会带来以下的各种问题：首先，盾构机到达坡面基坑接收端时，盾构机推力和盾构机掘进过程中对周围土体的扰动易破坏坡面基坑的稳定；其次，盾构机在穿越坡面的到达接收过程中，盾构机的刀盘前方的土体厚度不均，盾构机的刀盘需要客服上下推力不均，导致盾构机工作效率较低，且盾构机长时间慢速掘进不利于坡面的稳定；最后，盾构机到达接收过程中，盾构机的刀盘与基坑坡面的距离逐步减小，盾构机的推力也随之逐步减小，在此情况下，由于盾构机的推力不足，盾构机尾部的管片衬砌可能无法压紧接缝防水的密封垫，影响运营期间的防水性能。相应地，本领域亟需对坡面基坑条件下盾构接收方案作出进一步的优化，以便满足现代化建设施工中对盾构接收质量和效率的更高需求。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于坡面基坑条件下的盾构接收方法，其中通过结合盾构接收的工程特点，相应在直接影响到盾构接收施工的步骤重新进行研究，与现有技术相比，能够显著改进盾构接收的效率，同时提高坡面条件下盾构接收的安全性。

所述盾构接收方法通过在接收端基坑坡面上进行上覆堆土形成反压堆土，设计所述反压堆土的长度、厚度及坡率，使得盾构机能够顺利的通过基坑边坡，且盾构机掘进时，反压堆土的坡率能够满足盾构机推力作用时的自身边坡的稳定性，防止了盾构掘进过程中刀盘受力不均匀及推力损失，确保了盾构机安全、高效的完成到达接收。所述盾构机安全通过所述基坑边坡后，即可清除所述反压推土。所述盾构机接收方法简单方便、易于操作、安全可靠。

为实现上述目的，本发明提供了一种坡面基坑条件下的盾构接收方法，所述盾构接收方法包括以下步骤：

(a)在盾构机到达预定接收端位置之前，在盾构接收端的原有基坑边坡上执行上覆堆土，由此在原有的基坑边坡上形成临时堆土；并且对于最终所形成的反压堆土而言，它沿着所述盾构机的行进方向的整体长度大于所述盾构机自身的长度，并且它沿垂直于所述盾构机行进方向的厚度大于所述盾构机的开挖高度；

(b)待所述盾构机掘进直至其推出原有的所述基坑边坡，之后所述盾构机停机，清除所述反压堆土，恢复原有的所述基坑边坡；

将所述盾构机进行拆机解体并运至隧道外。

进一步的，所述反压堆土形成有临时边坡，所述坡率满足所述临时边坡考虑盾构机推力后，按照圆弧条分法验算得到的安全系数不小于1.25，由此所述坡率保证了所述盾构机的推力作用时所述临时边坡自身的稳定性。

进一步的，所述反压堆土的土质均匀。

进一步的，所述盾构机还包括检测组件及控制器，在盾构接收过程中，所述检测组件检测所述盾构机的姿态信息并将所述姿态信息传输到所述控制器；所述控制器控制所述盾构机进行相应动作。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明的基于坡面基坑条件下的盾构接收方法具有的主要技术效果如下：

1.所述盾构接收方法通过在接收端基坑坡面上进行上覆堆土形成反压堆土，设计所述反压堆土的长度、厚度及坡率，使得盾构机能够顺利的通过接收端基坑边坡。

2.盾构机掘进时，反压堆土的坡率能够满足盾构机推力作用时的自身边坡的稳定性。

3.所述盾构机安全通过所述基坑边坡后，即可清除所述反压推土。

4.所述盾构机接收方法简单经济、效率较高、易于操作、安全可靠。

附图说明

图1是现有的盾构接收示意图。

图2是现有的坡面基坑条件下的盾构常规接收示意图。

图3是本发明较佳实施方式提供的坡面基坑条件下的盾构接收示意图。

图4是图3中的盾构接收的断面示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-已经拼装完成的盾构隧道；2-盾构机；3-待破除洞门；4-盾构接收井；5-基坑边坡；6-盾构接收端的反压堆土；7-临时边坡。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图2至图4，本发明较佳实施方式提供的坡面基坑条件下的盾构接收方法，其适用于铁路隧道、地铁隧道、公路隧道等隧道工程。所述盾构接收方法包括以下步骤：

第一步，在盾构机2到达预定接收端位置之前，在原有的基坑边坡5上进行上覆堆土，由此在原有的所述基坑边坡5上形成临时堆土，并且最终形成反压堆土6。同时，所述反压堆土6形成有临时边坡7。本实施方式中，所述反压堆土6的土质均匀，有利于所述盾构机2安全高效地掘进。

所述反压堆土6沿所述盾构机2的行进方向的长度L大于所述盾构机2自身的长度，所述反压堆土6沿垂直于所述盾构机2行进方向的厚度H大于所述盾构机2的开挖高度，使得盾构机2能够顺利的通过所述基坑边坡5。

此外，所述反压堆土6具有一个预定坡率，使得所述盾构机2在掘进时，所述反压堆土6的坡率满足所述盾构机2的推力作用时的所述临时边坡7的稳定性，防止了所述盾构机2掘进过程中刀盘受力不均匀及推力损失，确保了所述盾构机2安全、高效的完成到达接收。本实施方式中，所述反压堆土6的坡率满足所述临时边坡考虑盾构机推力后，按照圆弧条分法验算得到的安全系数不小于1.25。

第二步，所述盾构机2掘进直至其推出所述基坑边坡5，所述盾构机2推出所述基坑边坡5后即停机，随之清除所述反压堆土6。

所述盾构机2包括检测组件及控制器，所述检测组件检测到所述盾构机2的姿态信息(如刀盘受力情况，盾构机行进距离、位置)并将所述姿态信息传输给所述控制器，所述控制器根据所述姿态信息控制所述盾构机2进行相应动作，如停机。

第三步，将所述盾构机2进行拆机解体并运至隧道外，完成盾构接收。

采用本发明的基于坡面基坑条件下的盾构接收方法，所述盾构接收方法通过在接收端的原有基坑边坡上进行上覆堆土形成反压堆土，设计所述反压堆土的长度、厚度及坡率，使得盾构机能够顺利的通过基坑边坡，且盾构机掘进时，反压堆土的坡率能够满足盾构机推力作用时的自身边坡的稳定性，防止了盾构机掘进过程中刀盘受力不均匀及推力损失，确保了盾构机安全、高效的完成到达接收。所述盾构机安全通过所述基坑边坡后，即可清除所述反压推土。所述盾构机接收方法简单方便、易于操作、安全可靠。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。