CN102635365B - 一种盾构机进洞的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于地下工程领域，具体涉及一种盾构机的进洞施工方法。本方法的主要目的是针对当前盾构机进洞时洞口外土体较易发生涌水漏沙的现象，提出一种在工作井内的进洞口处设置一个装填有砂土和/或水的腔体的施工方法，具体步骤如下：在盾构机进洞前，拆除设置于工作井井壁上的封门，并在工作井地面设置一腔体并紧贴于工作井井壁；然后通过安装于腔体上的增压装置将腔体中的砂土和/或水压力调节成与隧洞进洞口周围地层的压力相同；开启盾构机向前掘进施工，直至盾构机完全离开隧洞进入腔体之中。本发明的优点是盾构机进洞安全系数高，可以确保洞口土体不会发生涌水漏沙现象；施工方法简便快速，所需施工设备结构简单，方便制造运输。

Description

一种盾构机进洞的施工方法
技术领域
本发明属于地下工程领域，具体涉及一种盾构机进洞的施工方法。
背景技术
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，即为盾构机出洞，再从土层中推进进入另一个预留工作井，即为盾构机进洞。通常当盾构机进洞时，封门被拆除，如果盾构推进地区土质较差或者含砂率较高，则井外土体不能自立，井内洞圈的密封装置还不能阻挡洞外的土体，所以洞口外土体随之进入井内，造成地面沉陷或者涌水漏沙，影响附近地下管线和地面建筑物的安全使用，如情况严重，则造成井下无法施工。
为了确保地下已有管线的安全和井下的正常施工，通常在盾构机进洞前进行管线搬迁和对端头井外侧进行地基加固和土体稳定处理，如降水、地基加固、冻结法等。由于以上的地基加固工艺具有一定的局限性且施工工艺复杂、施工设备昂贵，因此本领域技术人员急需一种发明，既可以确保盾构机顺利安全地进洞又可以确保洞口土体能够自立、防止盾构机进洞时的土体流失的施工方法。
发明内容
本发明针对以上现有技术的不足之处，提供一种盾构机进洞的施工方法，该方法在盾构机进洞即将进入的工作井内，设置压力平衡腔，以保证盾构机进洞时洞口内外土体压力不变，从而消除减少盾构机进洞风险。
本发明的目的实现由以下技术方案完成：
一种盾构机进洞的施工方法，本施工方法具体涉及隧洞、工作井及在所述隧洞中工作的盾构机，其特征在于所述方法至少包括如下步骤：
（1）    所述的盾构机进洞前，拆除设置于所述工作井井壁上的封门，并在所述的工作井地面设置一腔体并紧贴于工作井井壁，其中所述的腔体中装填有砂土和/或水；
（2）    通过安装于所述腔体上的增压装置将腔体中的砂土和/或水压力调节成与所述的隧洞进洞口周围地层的压力相同；
（3）    当所述的盾构机掘进至进洞口时，继续向前掘进直至所述的盾构机完全离开所述的隧洞进入所述的腔体中；
（4）    完成出洞口的结构施工；
（5）    拆除步骤（1）设置腔体。
所述的腔体容积大于所述的盾构机的体积。
所述的增压装置由压力检测装置和压力控制装置组成。
所述的腔体底面与所述的工作井地面通过螺栓固定连接。
所述的腔体与所述的工作井井壁之间安装有密封垫圈。
本发明的优点是，盾构机进洞安全系数高，可以确保洞口土体不会发生涌水漏沙现象；施工方法简便快速，所需施工设备结构简单，方便制造运输。
附图说明
图1为盾构机进洞时洞口结构示意图；
图2为盾构机进洞前洞口结构示意图；
图3为腔体剖面图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
附图1-3中标号1-12代表的是工作井1、吊耳2、增压装置3、腔体4、井壁5、隧洞6、盾构机7、进洞口8、密封垫圈9、砂土和/或水10、封门11、螺栓12。
实施例：如图1、2、3所示，本实施例涉及的盾构机进洞施工方法，主要包括工作井1、井壁5、设置在工作井1的地面上并且与井壁5紧贴的腔体4及在隧洞6中工作的盾构机7；其中腔体4的顶部设置有增压装置3，腔体4的内部装填有砂土和/或水10，本发明的具体施工步骤如下：
①当盾构机7最前端离封门11较近时停止推进施工，拆除设置在井壁5上的封门11，然后利用大型起重机将腔体4架设在工作井1的地面上，并且将腔体4的开口侧与井壁5紧贴；为确保腔体4的密封性，在腔体4与井壁5之间设置有密封垫圈9，同时为确保盾构机7掘进入腔体4时的稳定性，在腔体4底部通过若干螺栓12与工作井1内的地面固定连接。
②当腔体4安装完毕后，通过设置于腔体4顶部的增压装置3灌装入砂土和水10，其中增压装置3包括压力检测装置和压力控制装置，对于泥浆的增压以及压力检测技术属于行业内习见技术，故增压装置3的具体结构在此不予赘述。在砂土和水10灌装入腔体4的过程中，通过所述的压力监测装置实时监测腔体4内泥浆的压力，并且通过所述的压力控制装置将腔体4内的泥浆压力调节成与进洞口8周围地层相同的压力，防止进洞口8的土体向工作井1内坍塌。
③当腔体4内的泥浆压力调节完成后，启动盾构机7继续向前推进施工，直至盾构机7驶离隧洞6完全进入腔体4，此时盾构机7完成进洞工序，盾构机7停止工作。
本实施例中中所述的腔体4的形状并不局限于长方体，腔体4也可以是一个圆柱体或者其它足以容纳盾构机7的大小和形状。
之后，在完成出洞口的结构施工以后，将盾构机以及腔体4等器物吊离即可。

Claims (5)

1.一种盾构机进洞的施工方法，本施工方法涉及隧洞、工作井及在所述隧洞中工作的盾构机，其特征在于所述方法至少包括如下步骤：
（1）所述的盾构机进洞前，拆除设置于所述工作井井壁上的封门，并在所述的工作井地面设置一腔体并紧贴于工作井井壁，其中所述的腔体中装填有砂土和/或水；
（2）通过安装于所述腔体上的增压装置将腔体中的砂土和/或水压力调节成与所述的隧洞进洞口周围地层的压力相同；
（3）当所述的盾构机掘进至进洞口时，继续向前掘进直至所述的盾构机完全离开所述的隧洞进入所述的腔体中；
（4）完成出洞口的结构施工；
（5）拆除步骤（1）设置腔体。
2.如权利要求1所述的一种盾构机进洞的施工方法，其特征在于所述的腔体容积大于所述的盾构机的体积。
3.如权利要求1所述的一种盾构机进洞的施工方法，其特征在于所述的增压装置由压力检测装置和压力控制装置组成。
4.如权利要求1所述的一种盾构机进洞的施工方法，其特征在于所述的腔体底面与所述的工作井地面通过螺栓固定连接。
5.如权利要求1所述的一种盾构机进洞的施工方法，其特征在于所述的腔体与所述的工作井井壁之间安装有密封垫圈。
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