砂卵石地层盾构施工帽式地面超前加固结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于工程技术领域，涉及一种防止砂卵石地层盾构施工超挖的加固结 构，具体指砂卵石地层盾构施工的帽式地面超前加固结构。
【背景技术】
[0002] 目前国内地铁建设蓬勃发展，其中大部分采用盾构法施工。在砂卵石或漂石地层 进行盾构法施工时经常发生掌子面受扰动散落、塌陷等引起超挖，从而产生空洞和地面塌 陷，这给上部道路、管线和建筑物等带来严重影响；成都某地铁线曾因地铁施工超挖导致地 面塌坑造成交通阻断、水管爆裂、建筑物倾斜开裂等事故。这主要是因为砂卵石是一种典型 的力学不稳定地层，颗粒之间的孔隙大、没有粘聚力；砂卵石地层在无水状态下，颗粒之间 点对点传力，地层反应灵敏；刀盘旋转切削时，地层很容易破坏原来的相对稳定或平衡状态 而产生坍塌，引起较大的围岩扰动，使开挖面和洞壁失去约束而产生不稳定。当卵石含量大 到一定程度，含有的漂石最大粒径达到1000mm以上，土仓内澄土改良效果无法保证，土压 平衡机理无法形成，掌子面塌陷等造成的超挖基本处于无法控制状态，甚至有学者得出结 论此地层不适合土压平衡盾构施工，建议明挖或者用敞开式盾构施工。
[0003] 考虑到明挖法需要施工大量维护粧，成本高，工期长，施工给道路交通带来诸多不 便；敞开式盾构适应性差，砂卵石地层渗透性大，当地下水位较多时很容易涌入隧道，因此 施工潜在风险较高。土压平衡盾构施工速度快，效率高，成本较低，但是砂卵石地层渣土改 良效果较软土差很多，真正土压平衡难以保证，当土仓内满仓时掘进速度降低，而且容易发 生扭矩过高而卡到盘，因此为保证出渣顺利经常进行欠压掘进，掌子面上部卵石很容易发 生散落、塌陷等造成超出土；如若能实用新型一种辅助工法避免掌子面塌陷，控制出土量避 免超挖，配合土压平衡盾构施工能够有效解决砂卵石地层盾构隧道施工问题，从而推动地 铁建设发展。
【发明内容】
[0004] 本实用新型根据现有技术的不足之处，提出了一种砂卵石地层盾构隧道施工帽式 超前加固结构。本实用新型要解决的问题是提供一种适用于砂卵石地层盾构隧道施工的帽 式超前加固结构。
[0005] 本实用新型通过以下技术方案实现：
[0006] 砂卵石地层盾构施工帽式地面超前加固结构，其特征在于：
[0007] 所述加固结构位于砂卵石地层中设计盾构隧道正上方、由隧道盾构掘进前通过地 面注浆加固形成沿设计隧道纵向覆盖的帽式加固区；
[0008] 帽式加固区厚度1~3m、宽择
【主权项】
1. 一种砂卵石地层盾构施工帽式地面超前加固结构，其特征在于： 所述加固结构位于砂卵石地层中设计盾构隧道正上方、由隧道盾构掘进前通过地面注 浆加固形成沿设计隧道纵向覆盖的帽式加固区； 帽式加固区厚度1~3m、宽度"=々c〇U?i_/8 + (p/4);其中，与倾角Θ的关系是 Θ =45° + ?^ R是盾构隧道半径、单位m，Θ是倾角。
2. 根据权利要求1所述的砂卵石地层盾构施工帽式地面超前加固结构，其特征在于： 所述帽式加固区宽度大于设计隧道直径，倾角Θ小于90度。
3. 根据权利要求1所述的砂卵石地层盾构施工帽式地面超前加固结构，其特征在于： 所述加固结构是从地面采用袖阀管进行深层注浆形成的帽式加固区，袖阀管注浆孔布置 是：横向沿设计隧道中心线两侧对称布置两个地面注浆孔，两孔间隔为设计隧道直径；纵 向两列沿设计隧道纵向布置，纵向每列相邻孔间隔距离为设计隧道半径。
【专利摘要】本实用新型提出了一种砂卵石地层盾构施工帽式地面超前加固结构。加固结构位于砂卵石地层中设计盾构隧道正上方、由隧道盾构掘进前通过地面注浆加固形成沿设计隧道纵向覆盖的帽式加固区；加固是从地面采用袖阀管注浆方法进行深层注浆，袖阀管注浆孔布置是：横向沿设计隧道中心线两侧对称布置两个地面注浆孔，两孔间隔为设计隧道直径，纵向两列沿设计隧道纵向间隔布置，纵向每列相邻孔间隔距离为设计隧道半径。本实用新型通过在盾构机到达之前在隧道上方注浆加固形成一个帽式加固区，采用袖阀管注浆，注浆孔布置准确，注浆后能形成有效的加固区，经工程实践证明是一种经济，稳定、高效的隧道盾构加固施工结构。
【IPC分类】E21D9-06
【公开号】CN204552751
【申请号】CN201520260238
【发明人】王国义, 韩章良, 代永文, 周顺华, 林富志, 杨志先, 郭伟, 张振, 辜建
【申请人】中国水利水电第七工程局有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月27日