CN103161476B - 一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及竖井施作技术领域，公开一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法，首先在盾构隧道需要检修刀盘的位置做好标记，对钻孔灌注桩加固范围内进行注浆加固，再以预停机位置为中心对盾构隧道加固范围采用玻璃纤维筋灌注桩（1）；并在盾构（6）隧道轴线（3）上群桩中间施作灌注桩（2），然后在灌注桩中间旋挖钻钻出一个中空孔（4）形成盾构刀盘检修竖井(8)，并在井口预埋钢护筒；再对群桩中间的土体地层进行补偿注浆，最后在灌注桩桩顶施做盖梁（9）,将所有的桩连成一个整体。本发明施工方便、快捷、安全，能够大大的减少开挖工程数量，缩短施工工期、降低工程成本和施工风险，达到为盾构刀盘刀具检修提供作业空间的目的。
Description
技术领域
本发明涉及竖井施作技术领域，主要涉及一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法。
背景技术
在采用的盾构法施工的城市地下铁路隧道和地铁工程中，由于盾构机长距离掘进、刀盘刀具与工程地质条件适应性差等原因，常导致刀盘刀具磨损破坏严重，因此经常需施作工作竖井，对盾构刀盘刀具改造修复。以保证工程顺利进行。
目前国内外采用的传统工作竖井施工方法，施工场地大、施工工艺复杂经常需要进行施工降水、管线改移、长时间交通导改等工作，极大的增加了施工成本和施工工期，另外传统竖井施工采用人工开挖且常伴带水作业，施工场地周边临近建筑物，施工安全风险非常大。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提出一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法，尤其适用于城市繁忙地区工作井施工，减少开挖工程数量，缩短施工工期、降低工程成本和施工风险，达到为盾构刀盘刀具改造修复提供作业空间的目的。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法，其步骤如下：
1）、首先在盾构隧道需要检修刀盘的位置，采用物探和人工挖探的方法，探明施工区域地下管线（11），并对地下管线（11）做好标记；
2）、然后对钻孔灌注桩加固范围内5m深的地层进行后退式注浆加固，
3）、再以预停机位置为中心对盾构隧道加固范围采用旋挖钻施作3排φ1.0m玻璃纤维筋灌注桩（1）；
4）、最后在盾构（6）隧道轴线（3）上，群桩中间施作1根大直径（φ2.0m）灌注桩（2），灌注桩施工过程：桩位测量放线、埋设护筒、钻机就位、钻孔、终孔、清孔、下玻璃纤维筋笼、水下灌的混凝土采用缓凝混凝土（5）灌注；
5）、待φ2.0m的灌注桩砼达到1天凝固强度后，在φ2.0m灌注桩顶中心位置画出一个φ1.0m的圆，
6）、然后在φ2.0m灌注桩（2）中间位置根据作业需要采用旋挖钻钻出一个较小直径(如φ1.0m)中空孔（4）形成盾构刀盘检修竖井(8)，并在井口预埋一段钢护筒；
a）、先采用φ1.0m的旋挖钻进行钻孔，钻孔时孔内仍然装满高质量泥浆，起到护壁和支撑桩壁的作用;
b）、保持好旋挖钻杆的垂直度，防止偏钻，造成井壁薄厚不均，根据工作需要确定工作井钻孔设计标高，并保证工作井底部有7m厚左右砼底板;
c）、钻孔完成后，孔内仍充满泥浆，
d）、待砼达到7天强度后，将孔内泥浆全部抽排干净，形成工作竖井（8）。
e）、井口预埋一段2m高的钢护筒，使钢护筒和盖板钢筋连接牢固一起浇筑盖板，成为一个整体，确保安全。
7）、灌注桩完成后对群桩中间的土体地层进行补偿注浆(6);
8）、最后在所有灌注桩桩顶施做C30砼盖梁（9）,将所有的桩连成一个整体，盖梁中间将工作井孔口留出，并加盖一个封闭的井盖。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法，是在隧道和地下工程领域的盾构法隧道施工中，采用机械法施工盾构刀盘检修井的方法，尤其适用于城市中心区周边环境复杂的区域进行竖井施工，可以大大的减少开挖工程数量，缩短施工工期、降低工程成本和施工风险，达到为盾构刀盘刀具检修提供作业空间的目的。本发明施作的工作竖井同时还可以应用于长大隧道测量、轨下结构施工投料孔作用。采用本发明的新工艺方法，施工方便、快捷、安全，可以大大降低工程成本和施工风险。经施工工程试验取得了良好的效果，具有很好的推广应用前景。
附图说明
图1 灌注桩和注浆孔位平面布置图
图2旋挖钻孔桩施工流程图。
图3 灌注桩施工顺序图。
图4盾构刀盘与工作竖井下部位置关系纵侧面示意图。
图5盾构刀盘与工作竖井下部位置关系纵正面示意图。
图中，1、φ1.0m玻纤灌注桩，2、φ2.0m玻纤灌注桩，3、隧道中线，4、φ1.0m中空桩，5、C20缓凝混凝土，6、盾构机，7、补偿注浆孔，8、工作空间， 9、C30砼盖梁，10、盾构机刀盘， 11管线
具体实施方式
结合附图对本发明实施例加以说明：
如图1、2、3、4、5所示，一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法，其步骤如下：
1）、首先在盾构隧道需要检修刀盘的位置，采用物探和人工挖探的方法，探明施工区域地下管线（11），并对地下管线（11）做好标记；
2）、然后对钻孔灌注桩加固范围内5m深的地层进行后退式注浆加固，
3）、再以预停机位置为中心对盾构隧道加固范围采用旋挖钻施作3排φ1.0m玻璃纤维筋灌注桩（1）；
4）、最后在盾构（6）隧道轴线（3）上，群桩中间施作1根大直径（φ2.0m）灌注桩（2），灌注桩施工过程：桩位测量放线、埋设护筒、钻机就位、钻孔、终孔、清孔、下玻璃纤维筋笼、水下灌的混凝土采用缓凝混凝土（5）灌注；
5）、待φ2.0m的灌注桩砼达到1天凝固强度后，在φ2.0m灌注桩顶中心位置画出一个φ1.0m的圆，
6）、然后在φ2.0m灌注桩（2）中间位置根据作业需要采用旋挖钻钻出一个较小直径(如φ1.0m)中空孔（4）形成盾构刀盘检修竖井(8)，并在井口预埋一段钢护筒；
a）、先采用φ1.0m的旋挖钻进行钻孔，钻孔时孔内仍然装满高质量泥浆，起到护壁和支撑桩壁的作用;
b）、保持好旋挖钻杆的垂直度，防止偏钻，造成井壁薄厚不均，根据工作需要确定工作井钻孔设计标高，并保证工作井底部有7m厚左右砼底板;
c）、钻孔完成后，孔内仍充满泥浆，
d）、待砼达到7天强度后，将孔内泥浆全部抽排干净，形成工作竖井（8）。
e）、井口预埋一段2m高的钢护筒，使钢护筒和盖板钢筋连接牢固一起浇筑盖板，成为一个整体，确保安全。
7）、灌注桩完成后对群桩中间的土体地层进行补偿注浆(6);
8）、最后在所有灌注桩桩顶施做C30砼盖梁（9）,将所有的桩连成一个整体，盖梁中间将工作井孔口留出，并加盖一个封闭的井盖。
即本发明采用机械法施工盾构刀盘检修井工艺步骤为：如图4所示，
步骤1：管线探查、注浆加固。采用物探和人工挖探方法，探明设计施工区地下管线，并对地下管线做好标记。
然后对钻孔灌注桩加固范围内5m深的地层进行后退式注浆加固
如图2、3所示，步骤2：施作周边及中心φ2.0m玻纤灌注桩。以预停机位置为中心施做3排φ1.0m玻璃纤维筋灌注桩，旋挖钻孔桩施工流程见图2
旋挖钻孔桩施工时应分排跳孔施工，具体施工顺序如下：
第一排桩施工顺序：1#—5#—3#—7#——2#—4#—6#—8#；
第二排桩施工顺序：15#—11#—13#—9#—14#—12#—10#；
第三排桩施工顺序：16#—20#—18#—22#—17#—19#—21#—23#；
最后施工24#桩。
如图3、4所示，步骤3：施作φ1.0m中空孔及工作竖井。φ2.0m的灌注桩砼达到1天凝固强度后，在φ2.0桩顶中心位置画出一个φ1.0m的圆，然后埋设护筒，先采用φ1.0m的旋挖钻进行钻孔。待砼达到7天强度后，将孔内泥浆全部抽排干净，形成工作竖井。井口预埋一段2m高的钢护筒，使钢护筒和盖板钢筋连接牢固一起浇筑盖板，成为一个整体，最后加盖井盖。
如图1所示，步骤4：施作补偿注浆和盖梁。灌注桩完成后对群桩中间的土体地层进行补偿注浆，最后在所有灌注桩顶施做盖梁将所有的桩连成一个整体，盖梁中间将工作井孔口留出，并加盖封闭的井盖。
虽然上面已经参考附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明和精神的情况下，可以对本发明做出各种不同的修改和变化。因此，应该理解上述的实施案例不是限制，而是各个方面的举例说明。
Claims (1)
1.一种隧道和地下工程中盾构刀盘检修井机械成井的方法，其特征在于：其步骤如下：
1）、首先在盾构隧道需要检修刀盘的位置，采用物探和人工挖探的方法，探明施工区域地下管线（11），并对地下管线（11）做好标记；
2）、然后对钻孔灌注桩加固范围内5m深的地层进行后退式注浆加固，
3）、再以预停机位置为中心对盾构隧道加固范围采用旋挖钻施作3排φ1.0m玻璃纤维筋灌注桩（1）；
4）、最后在盾构（6）隧道轴线（3）上，群桩中间施作1根φ2.0m灌注桩（2），灌注桩施工过程：桩位测量放线、埋设护筒、钻机就位、钻孔、终孔、清孔、下玻璃纤维筋笼、水下灌的混凝土采用缓凝混凝土（5）灌注；
5）、待φ2.0m的灌注桩砼达到1天凝固强度后，在φ2.0m灌注桩顶中心位置画出一个φ1.0m的圆，
6）、然后在φ2.0m灌注桩（2）中间位置根据作业需要采用旋挖钻钻出一个小直径φ1.0m的中空孔（4）形成盾构刀盘检修竖井(8)，并在井口预埋一段钢护筒；
a）、先采用φ1.0m的旋挖钻进行钻孔，钻孔时孔内仍然装满高质量泥浆，起到护壁和支撑桩壁的作用;
b）、保持好旋挖钻杆的垂直度，防止偏钻，造成井壁薄厚不均，根据工作需要确定工作井钻孔设计标高，并保证工作井底部有7m厚左右砼底板;
c）、钻孔完成后，孔内仍充满泥浆，
d）、待砼达到7天强度后，将孔内泥浆全部抽排干净，形成工作竖井（8）；
e）、井口预埋一段2m高的钢护筒，使钢护筒和盖板钢筋连接牢固一起浇筑盖板，成为一个整体，确保安全；
7）、灌注桩完成后对群桩中间的土体地层进行补偿注浆(6)；
8）、最后在所有灌注桩桩顶施做C30砼盖梁（9）,将所有的桩连成一个整体，盖梁中间将工作井孔口留出，并加盖一个封闭的井盖。
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