CN103643961A - 无端头加固盾构接收结构及接收方法 - Google Patents

无端头加固盾构接收结构及接收方法 Download PDF

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佘国生
彭加强
章立峰
曹妙凤
邹金杰
臧延伟
沈碧辉
林志军
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本发明涉及一种无端头加固盾构接收结构及接收方法。本发明的目的是提供一种安全、高效、施工风险小的无端头加固盾构接收结构及接收方法。本发明的技术方案是：包括洞口外侧具有接收井围护结构和接收井结构墙两层围护的盾构接收井，其特征在于：所述盾构接收井内覆盖洞口浇筑有立方体形素混凝土块体，通过素混凝土块体内在洞口预埋有一组注浆管，该组注浆管一端贯通两层围护结构进入隧道内，另一端经90°折弯，管口上翘出露于素混凝土块体外，所述洞口底部沿隧道前进方向、接收井底板的上部预埋一组长管注浆管，该长管注浆管管口露于素混凝土块体外。本发明适用于因管线、交通等因素盾构端头加固难以实施工况的盾构机进洞接收。

Description

无端头加固盾构接收结构及接收方法
技术领域
本发明涉及一种无端头加固盾构接收结构及接收方法，属于盾构隧道施工技术领域，主要适用于因管线、交通等因素盾构端头加固难以实施工况的盾构机进洞接收。 
背景技术
盾构法以其对地面影响小、安全性高等优越性，在地下工程施工中得到了广泛的应用。 
目前，如图1中所示，传统的盾构加固就是在洞口后面添加端头加固区101之后，盾构机沿着预开挖隧道中线102，向洞口慢慢的破除过去，然后沿着盾构隧道外结构线103铺设环管片，这种方法由于工艺简单被广泛应用，但是这种方法在盾构接收时的弊端很大，破除洞门后，加固土体在后方盾构机强大推力下极容易向洞口发生坍塌，且洞口内层钢筋不宜破除太早。 
现在盾构接收端头加固方式主要有旋喷加固、搅拌加固、袖阀管注浆加固、冷冻加固和增设一道素混凝土联合加固，这些加固方式都须进行管线改迁及交通导改，进行端头井外作业，即便如此，在盾构进洞过程中也极易发生坍塌、漏水、漏泥、漏浆等现象，施工风险巨大，而且造成接收段盾构隧道错台、破损和渗水。因此，当常规的端头加固方法因交通、管线等因素无法实施时，一种安全、高效、施工风险可控的无端头加固盾构接收结构被提上日程。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对因交通、管线等因素常规端头加固难以实施时，提供一种安全、高效、施工风险小的无端头加固盾构接收结构及接收方法。 
本发明所采用的技术方案是：一种无端头加固盾构接收结构，包括设置在两个洞口外侧具有接收井围护结构和接收井结构墙两层围护的盾构接收井，且接收井结构墙在接收井围护结构内侧，其特征在于：所述盾构接收井内覆盖洞口浇筑有立方体形素混凝土块体，通过素混凝土块体内在洞口预埋有一组注浆管，该组注浆管一端贯通两层围护结构进入隧道内，另一端经90°折弯，管口上翘出露于素混凝土块体外，所述洞口底部沿隧道前进方向、接收井底板的上部预埋一组长管注浆管，该长管注浆管管口露于素混凝土块体外。 
所述洞口处围护结构采用玻璃纤维筋。 
所述素混凝土块体的强度标号为C10，且该素混凝土块体沿线路纵向方向长度为盾构机长度+4米，环管片长度+3米，垂直于隧道轴线方向为填满盾构接收井，高为盾构机上3米。 
两个盾构接收井外侧分别设有一个降水井，降水井内安装水泵。 
上述无端头加固盾构接收结构的施工方法，包括以下步骤： 
1、进行地下开挖，作为盾构接收井，并施工井内支撑和两层围护结构，即接收井围护结构和接收井结构墙，同时在洞口处采用玻璃纤维筋进行围护，然后浇筑接收井底板和结构墙；
2、盾构接收井施工完成后，在盾构接收井内覆盖洞口浇筑立方体形素混凝土块体，纵长为12米，高为盾构机机头以上3米，宽以盾构接收井宽度为宜，且浇筑时在素混凝土块体和接收井底板及接收井结构墙之间夹设苯板，同时在洞口处管口伸出素混凝土块体外预埋一组注浆管，在沿隧道前进方向、接收井底板上方埋设一组长管注浆管，且管口也露于素混凝土块体外，之后在2个盾构接收井外侧分别设置1口Φ800降水井，降水井深度插入隧道底4米，且在降水井里安装水泵，并接通电源；
3、盾构机距离盾构接收井20米处时，降低推进速度，及时进行姿态测量，同时边掘进边从注浆孔里注入聚氨酯，当掘进至洞口处玻璃纤维筋围护结构后，再降低速度，在盾构机尾最后一环管片上二次注浆孔进行水泥水玻璃双液浆补充注浆；
4、启动降水井抽水使水位降到遂道底1米以下后盾构机开始缓慢破除素混凝土块体，破除素混凝土块体后边前移盾体边进行同步注浆和拼装管片，当前盾与素混凝土体块边缘约2米处停止掘进， 及时对素混凝土块体内预埋注浆管注入双液浆，紧临盾构接收井5环盾构管片内进行二次长管注浆；
5、待注浆体达到一定强度后，进行凿除素混凝土块体，盾构机解体吊出，拆除盾构接收井内负环，封闭洞口，完成盾构接收。
本发明的有益效果是：本发明实现了无端头加固盾构接收，与常规盾构结构相比简化了盾构接收工艺，具有工艺简单、技术先进、可实施性强等优点，填补了我国无端头加固盾构接收技术的空白，可取得良好的经济效益和社会效益。 
附图说明
图1为常规盾构接收端头加固平面图。 
图2为本发明的平面布置图。 
图3为本发明的剖面布置图。 
图中：1、盾构接收井；2、接收井围护结构；3、接收井结构墙；4、素混凝土块体；5、注浆管；6、长管注浆管；7、洞口；8、左线盾构；9、右线盾构；10、地平面；11、结构墙（或立柱）；12、接收井底板；13、隧道管片；14、盾构机；15、玻璃纤维筋；16、前盾；17、苯板；101、端头加固区；102、预开挖隧道中线；103、盾构隧道外结构线。 
具体实施方式
如图1为常规盾构接收端头加固的平面图，当地下管线密集、或者交通等因素不变的话就无法实施，如图2、3所示,为本发明的无端头加固盾构接受结构，包括设置在两个洞口7外侧具有接收井围护结构2和接收井结构墙3两层围护的盾构接收井1，且接收井结构墙3在接收井围护结构2内侧，其特征在于：所述盾构接收井1内覆盖洞口7浇筑有立方体形素混凝土块体4，所述素混凝土块体4的强度标号为C10，且该素混凝土块体4沿线路纵向方向长度为盾构机14长度+4米，环管片长度+3米，垂直于隧道轴线方向为填满盾构接收井1，高为盾构机14上3米。通过素混凝土块体4内在洞口7预埋有一组注浆管5，该组注浆管5一端贯通两层围护结构进入隧道内，另一端经90°折弯，管口上翘出露于素混凝土块体4外，所述洞口7底部沿隧道前进方向，且在接收井底板12上部预埋一组长管注浆管6，该长管注浆管6管头露于素混凝土块体4外。洞口7处采用玻璃纤维筋15进行围护。   
两个盾构接收井1外侧分别设有一个降水井，降水井深度插入隧道底4米，降水井内安装水泵。
全断面预留注浆孔衬砌圆环，盾构隧道进洞处设有5环16注浆孔衬砌管片，盾构接收后盾构隧道内注浆孔进行径向二次长管注浆，注浆管长2米，采用水泥—水玻璃双液浆或聚氨酯浆液，盾构井内预埋注浆管亦进行补偿注浆，封闭洞圈，填充盾体四周空隙，堵住水源。待二次注浆达到一定龄期后破除素混凝土，按常规吊出盾构井，封闭洞门圈。 
在具体实施时，包括以下步骤： 
1、进行地下开挖，作为盾构接收井1，并施工井内支撑和两层围护结构，即接收井围护结构2和接收井结构墙3，同时在洞口7处采用玻璃纤维筋15进行围护，可以为盾构机14直接破洞创造可能，然后浇筑接收井底板12和结构墙11；
2、盾构接收井1施工完成后，在盾构接收井1内覆盖洞口7浇筑立方体形C10素混凝土块体4，纵长为12米，高为盾构机机头14以上3米，宽以盾构接收井1宽度为宜，且浇筑时在素混凝土块体4和接收井底板12及接收井结构墙3之间夹设苯板17，同时在洞口7处管口伸出素混凝土块体4外预埋一组注浆管5，在沿隧道前进方向、接收井底板12上方埋设一组长管注浆管6，且管口也露于素混凝土块体4外，之后在2个盾构接收井1外侧分别设置1口Φ800降水井，降水井深度插入隧道底4米，且在降水井里安装水泵，并接通电源；
3、盾构机14距离盾构接收井1 大概20米处时，降低推进速度，及时进行姿态测量和进洞测量，同时边掘进边从注浆孔里注入聚氨酯，当掘进至洞口7处玻璃纤维筋15围护结构后，再降低速度，在盾构机尾最后一环管片上二次注浆孔进行水泥水玻璃双液浆补充注浆，使管片与盾尾间隙进行有效防水；
4、启动降水井抽水使水位降到遂道底1米以下后盾构机14开始缓慢破除素混凝土块体4，破除素混凝土块体4后边前移盾体边进行同步注浆和拼装管片，当前盾16与素混凝土体块4边缘约2米处停止掘进， 及时对素混凝土块体4内预埋注浆管注入双液浆，紧临盾构接收井5环盾构管片内进行二次长管注浆；
5、待注浆体达到一定强度后，进行凿除素混凝土块体4，盾构机14解体吊出，拆除盾构接收井1内负环，封闭洞口7，完成盾构接收。
  

Claims (5)

1.一种无端头加固盾构接收结构，包括设置在两个洞口（7）外侧具有接收井围护结构（2）和接收井结构墙（3）两层围护的盾构接收井（1），且接收井结构墙（3）在接收井围护结构（2）内侧，其特征在于：所述盾构接收井（1）内覆盖洞口（7）浇筑有立方体形素混凝土块体（4），通过素混凝土块体（4）内在洞口（7）预埋有一组注浆管（5），该组注浆管（5）一端贯通两层围护结构进入隧道内，另一端经90°折弯，管口上翘出露于素混凝土块体（4）外，所述洞口（7）底部沿隧道前进方向、接收井底板（12）的上部预埋一组长管注浆管（6），该长管注浆管（6）管口露于素混凝土块体外。
2.根据权利要求1所述无端头加固盾构接收结构，其特征在于：所述洞口（7）处围护结构采用玻璃纤维筋（15）。
3.根据权利要求1所述无端头加固盾构接收结构，其特征在于：所述素混凝土块体（4）的强度标号为C10，且该素混凝土块体（4）沿线路纵向方向长度为盾构机（14）长度+4米，环管片长度+3米，垂直于隧道轴线方向为填满盾构接收井（1），高为盾构机（14）以上3米。
4.根据权利要求1所述的无端头加固盾构接收结构，其特征在于：两个盾构接收井（1）外侧分别设有一个降水井，降水井内安装水泵。
5.一种如权利要求1所述的无端头加固盾构接收结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
5.1、进行地下开挖，作为盾构接收井（1），施工井内支撑和两层围护结构，即接收井围护结构（2）和接收井结构墙（3），同时在洞口（7）处采用玻璃纤维筋（15）进行围护，然后浇筑接收井底板（12）和结构墙（11）；
5.2、盾构接收井（1）施工完成后，在盾构接收井（1）内覆盖洞口（7）浇筑立方体形素混凝土块体（4），纵长为12米，高为盾构机（14）机头以上3米，宽以盾构接收井（1）宽度为宜，且浇筑时在素混凝土块体（4）和接收井底板（12）及接收井结构墙（3）之间夹设苯板（17），同时在洞口（7）处管口伸出素混凝土块体（4）外预埋一组注浆管（5），在沿隧道前进方向、接收井底板（12）上方埋设一组长管注浆管（6），且管口也露于素混凝土块体（4）外，之后在2个盾构接收井（1）外侧分别设置1口Φ800降水井，降水井深度插入隧道底4米，且在降水井里安装水泵，并接通电源；
5.3、盾构机（14）距离盾构接收井（1）20米处时，降低推进速度，及时进行姿态测量，同时边掘进边从注浆孔里注入聚氨酯，当掘进至洞口（7）处玻璃纤维筋（15）围护结构后，再降低速度，在盾构机尾最后一环管片上二次注浆孔进行水泥水玻璃双液浆补充注浆；
5.4、启动降水井抽水使水位降到遂道底1米以下后盾构机（14）开始缓慢破除素混凝土块体（4），破除素混凝土块体（4）后边前移盾体边进行同步注浆和拼装管片，当前盾（16）与素混凝土体块（4）边缘约2米处停止掘进，及时对素混凝土块体（4）内预埋注浆管注入双液浆，紧临盾构接收井（1）5环盾构管片内进行二次长管注浆；
5.5、待注浆体达到一定强度后，进行凿除素混凝土块体（4），盾构机（14）解体吊出，拆除盾构接收井（1）内负环，封闭洞口（7），完成盾构接收。
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