粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构的制作方法

本技术适用于地铁站内盾构机接收出洞施工之中，尤其包括一种粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构。

背景技术：

1、城市地铁施工多采用盾构法进行隧道施工，因此，盾构机经过地铁站时需要做好接收工作。目前地铁站内几乎均采用设置钢套筒的方法来接收盾构机，见已公开的技术包括：cn202110987360.5一种地铁盾构机的钢套筒接收施工方法、cn201710533673.7用于盾构机始发及接收的辅助装置、cn201610703282.0一种盾构接收用钢套筒反力车装置、cn201610792320.4一种新型盾构平衡始发及接收套筒装置、cn202010832862.6一种钢套筒内充水接收盾构的施工方法及装置、cn202022893622.5一种盾构接收用双层超短钢套筒系统等。该类方法都需要对地铁站内的钢套筒进行砂浆填充以及保压试验，施工设备繁琐，且待盾构机接收完成后，又要对废弃砂浆的进行回收，如若回收不当可能会引起环境污染等问题。

2、此外，“cn109356596b利用可回收地下连续墙和钢套筒始发及接收盾构机的方法”提供了一种可回收地下连续墙的的盾构机接发方法，然而该法存在一个严重的问题，即回收地下连续墙时可能会造成槽壁的失稳破坏及地下水突涌，特别是在粉土地层内，其稳定性交叉，容易塌槽引发工程施工，故该技术的实施难度极高。

3、因此，目前亟需一种克服当前站内设置钢套筒的不足，又在粉土地层中具有较好实施性的地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构。

2、这种粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，包括：接收侧墙、环形钢刃、粉土层、地铁站地面、注浆孔、加固止水环、冻结设备、临时冻结区、顶进系统和钢管；

3、接收侧墙和粉土层之间设有支护结构；环形钢刃设在接收侧墙上钢管的出洞位置，环形钢刃的前端位于接收侧墙的外边缘，环形钢刃的后端在地铁站内；环形钢刃的外直径等于钢管的外直径，环形钢刃的壁厚是钢管的两倍，围绕环形钢刃设有数个导管口，导管口贯穿接收侧墙和支护结构；

4、注浆孔一端连接导管口，另一端伸入粉土层中；数个环向分布的注浆孔内浇筑形成有加固止水环；冻结设备设于地面，冻结设备连接有冻结管，冻结管底部伸入粉土层内加固止水环的环口位置，粉土层内加固止水环的环口位置设有临时冻结区；

5、顶进系统设在接收侧墙内侧的地铁站地面上，数段钢管相互焊接密封，首段的钢管与环形钢刃焊接密封。

6、作为优选：环形钢刃的后端呈企口状。

7、作为优选：注浆孔的孔洞大小和倾角与导管口一致；导管口的倾角为2～4°。

8、作为优选：加固止水环的水平长度大于钢管顶进长度、环形钢刃长度与钢管直径之和。

9、作为优选：钢管安装在顶进系统上，且钢管端头和环形钢刃的后端对应。

10、作为优选：顶进后，钢管和环形钢刃位于加固止水环中央，最尾段的钢管顶部设有注入口和溢出口，注入口和溢出口位于地铁站内，且最尾段钢管的内壁上设有多道遇水膨胀止水环，最尾段的钢管内还填充有泡沫混凝土。

11、作为优选：钢管和环形钢刃的顶进长度大于盾构机的长度，钢管的直径大于盾构机和盾构隧道衬砌的外直径。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1)与当前的站内的钢套筒接收盾构机的方法相比，本实用新型采用外置钢管的方法实现了盾构接在粉土地层地铁站的顺利接收，通过在钢管内浇筑泡沫混凝土，避免了灌注砂浆或惰性浆液的缺点。

14、2)与设置可回收地下连续墙相比，本实用新型通过环形钢刃、加固止水环及临时冻结区，克服了粉土地层不稳定、易塌瘫的风险，保证了工程安全。

15、3)本实用新型在粉土层内设有钢管，利用钢管和粉土层的摩擦力为盾构机的推进提供反力。

技术特征：

1.一种粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，其特征在于，包括：接收侧墙(1)、环形钢刃(3)、粉土层(5)、地铁站地面(6)、注浆孔(7)、加固止水环(8)、冻结设备(9)、临时冻结区(11)、顶进系统(12)和钢管(13)；

2.根据权利要求1所述的粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，其特征在于：环形钢刃(3)的后端呈企口状。

3.根据权利要求1所述的粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，其特征在于：注浆孔(7)的孔洞大小和倾角与导管口(2)一致；导管口(2)的倾角为2～4°。

4.根据权利要求1所述的粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，其特征在于：加固止水环(8)的水平长度大于钢管(13)顶进长度、环形钢刃(3)长度与钢管(13)直径之和。

5.根据权利要求2所述的粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，其特征在于：钢管(13)安装在顶进系统(12)上，且钢管(13)端头和环形钢刃(3)的后端对应。

6.根据权利要求1所述的粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，其特征在于：顶进后，钢管(13)和环形钢刃(3)位于加固止水环(8)中央，最尾段的钢管(13)顶部设有注入口(14)和溢出口(15)，注入口(14)和溢出口(15)位于地铁站内，且最尾段钢管(13)的内壁上设有多道遇水膨胀止水环(16)，最尾段的钢管(13)内还填充有泡沫混凝土(17)。

7.根据权利要求6所述的粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，其特征在于：钢管(13)和环形钢刃(3)的顶进长度大于盾构机的长度，钢管(13)的直径大于盾构机和盾构隧道衬砌的外直径。

技术总结
本技术涉及一种粉土地质地铁站内顶进钢管接收盾构机出洞的结构，包括：包括：接收侧墙、环形钢刃、粉土层、地铁站地面、注浆孔、加固止水环、冻结设备、临时冻结区、顶进系统和钢管。本技术的有益效果是：采用外置钢管的方法实现了盾构接在粉土地层地铁站的顺利接收，通过在钢管内浇筑泡沫混凝土，避免了灌注砂浆或惰性浆液的缺点；通过环形钢刃、加固止水环及临时冻结区，克服了粉土地层不稳定、易塌瘫的风险；利用钢管和粉土层的摩擦力为盾构机提供反力。

技术研发人员：夏楷,严焰兵,朱成正,王飞,周超,谈光伟,章平,王彦哲,纪楠楠
受保护的技术使用者：安徽省交通建设股份有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/11