CN104018842B - 一种盾构机到达掘进终点的接收结构及其接收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构机到达掘进终点的接收结构及其接收方法，其包括接收井、位于接收井内的接收平台，接收井井壁以及置于软弱地层的三道防渗墙，所述接收井井壁和三道防渗墙围成一个接收井前室，所述接收井前室内布置有持续真空抽水装置，接收井前室与接收井之间的接收井井壁设置有洞门，所述洞门安装了密封装置。通过在接收井的洞门前设置接收井前室和持续真空抽水装置，将洞门附近土体与前室外土体分隔，并阻断接收井前室外地下水渗入接收井前室的通道，再抽排接收井前室内的地下水，使水位降至盾构机底以下3m，在降水的过程中接收井前室内的软弱土层达到固结作用，为盾构机进接收井创造良好的条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种盾构机到达掘进终点的接收结构，还涉及一种盾构机到达掘进终点的接收方法。
背景技术
在盾构施工中，盾构机到达掘进终点的接收是盾构法施工的关键环节，尤其是在软弱地层(如松散的砂土层、含水的软粘土层等)。由于软弱地层中土体自稳性和防水性较差，盾构机进入接收井时，盾构壳体与接收井洞门之间不能完全贴合密封，形成环状空隙，洞门井壁外的软弱土体及地下水，通过环状空隙窜入井内，造成洞门前地面坍塌、甚至造成隧道变形，泥水涌入隧道内的严重事故。所以，必须进行接收井洞门附近土体防渗加固预处理。
目前，国内外盾构接收井洞门附近土体加固采用的方法主要有搅拌桩、旋喷桩、化学注浆、冷冻法等。但搅拌桩因受制于目前的技术水平，很难保证搅拌桩绝对竖直，与接收井井壁不能良好接触，且易形成下部各搅拌桩搭接不连续、导致开叉，形成渗漏通道，同时，搅拌桩施工长度受到制约；旋喷桩加固法、化学注浆加固法、冷冻加固法、工程量较大，工期长、施工费用高。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种盾构机到达掘进终点的接收结构。
还提供一种盾构机到达掘进终点的接收方法。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种盾构机到达掘进终点的接收结构，其包括接收井、位于接收井内的接收平台，接收井井壁以及置于软弱地层的三道防渗墙，所述接收井井壁和三道防渗墙围成一个接收井前室，所述接收井前室内布置有两排持续真空抽水装置，接收井前室与接收井之间的接收井井壁设置有洞门，所述洞门安装了密封装置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述接收井前室的三道防渗墙成墙材料可采用固化灰浆、自凝灰浆、塑性混凝土、素混凝土，防渗墙28d龄期抗压强度低于5MPa。
作为上述技术方案的进一步改进，所述持续真空抽水装置包括集水管和设置集水管下端的过滤装置，所述集水管中设有一外径小于集水管内径的排水管，所述集水管的上端管口设有用于密封集水管的管口装置，所述排水管的上端管口连接该管口装置，所述排水管的下端管口连接有潜水泵，所述管口装置上设有可将集水管内抽真空的真空孔和与外界单向导通的单向孔。
一种采用上述接收结构进行的盾构机到达掘进终点的接收方法，其包括以下步骤，
1）在接收井的洞门前端施工三道防渗墙与接收井洞门井壁共同形成接收井前室，将接收井前室内层和接收井前室外层的土层分隔；
2）在接收井前室内布置持续真空抽水装置进行抽水，将接收井前室内水位降至盾构机机底以下，使接收井前室内的土体排水固结；
3）盾构机施工抵达接收井前室，正常施工穿过接收井前室已降水固结的土层；
4）盾构机抵达接收井井壁，停止掘进，将盾构机盾体刀盘顶在接收井井壁的洞门位置，通过螺旋机排空土舱渣土或泥浆管排空泥浆仓内泥浆；
5）在接收井内进行洞门破除，并在洞门安装密封装置；
6）洞门破除并安装好密封装置后，将盾构机推入接收井，完成盾构接收。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2）中，接收井前室内采用持续真空抽水装置进行抽水，使前室内土体排水固结，且水位降至盾构机机底以下3米。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤3）之前，盾构机正常施工穿过防渗墙后到达接收井前室内。
本发明的有益效果是：本发明通过在接收井的洞门前设置接收井前室和持续真空抽水装置，将洞门附近土体与前室外土体分隔，并阻断接收井前室外地下水渗入接收井前室的通道，再抽排接收井前室内的地下水，使水位降至盾构机底以下3m，在降水的过程中接收井前室内的软弱土层达到固结作用，为盾构机进接收井创造良好的条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是接收井前室平面示意图；
图2是盾构机抵达接收进前室立面示意图；
图3是接收井洞门密封装置示意图；
图4是盾构机抵达接收井立面示意图；
图5是持续真空抽水装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
参照图1～图5，一种盾构机到达掘进终点的接收结构，其包括接收井、位于接收井内的接收平台8，接收井井壁2以及置于软弱地层5的三道防渗墙1，所述接收井井壁2和三道防渗墙1围成一个接收井前室3，所述接收井前室3内布置有持续真空抽水装置4，接收井前室3与接收井之间的接收井井壁2设置有洞门6，所述洞门6安装了密封装置。
通过在接收井的洞门6前设置接收井前室3和持续真空抽水装置4，将洞门6附近土体与前室外土体分隔，并阻断接收井前室3外地下水渗入接收井前室3的通道，再抽排接收井前室3内的地下水，使水位降至盾构机底以下3m，在降水的过程中接收井前室3内的软弱土层5达到固结作用，为盾构机进接收井创造良好的条件。
进一步作为优选的实施方式，所述接收井前室3的三道防渗墙1成墙材料可采用固化灰浆、自凝灰浆、塑性混凝土、素混凝土，防渗墙28d龄期抗压强度低于5MPa。
进一步作为优选的实施方式，所述持续真空抽水装置包括集水管10和设置集水管下端的过滤装置，在集水管10中再放入一外径小于集水管10内径的排水管30，并在排水管30的下端管口安装一潜水泵40，集水管10的过滤段管壁上设有进水孔80，并有管壁外侧的加劲筋90加固，在加劲筋90外部包裹滤水土工布70，防止进水孔80堵塞，管口装置20与集水管10上端管口设有密封法兰，密封法兰内部设有密封垫圈60。管口装置20的壁上设有与真空泵连接的抽真空孔220和与外界单向导通的单向孔210，单向孔210的内端230与排水管30连接，外端240与单向阀连接，保证排水管30内的单向导通。用真空泵通过抽真空孔对集水管抽真空，使软基土中水在压力作用下通过集水管10下端的过滤段进入集水管10，使用潜水泵4对进入到集水管10内的水进行抽取，水通过排水管30上端排到外界。在潜水泵40上安装水位警戒器，控制潜水泵的工作状态，当水位达到警戒水位上限时，潜水泵40自动运作，将水抽出集水管，当水位达到警戒水位下限时，潜水泵40自动停止工作。
一种采用上述接收结构进行的盾构机到达掘进终点的接收方法，其包括以下步骤，
1）在接收井的洞门6前端施工三道防渗墙1与接收井洞门6井壁共同形成接收井前室3，将接收井前室3内层和接收井前室3外层的土层分隔；
2）在接收井前室3内布置持续真空抽水装置4进行抽水，将接收井前室3内水位降至盾构机机底以下，使接收井前室3内的土体排水固结；
3）盾构机施工抵达接收井前室3，正常施工穿过接收井前室3已降水固结的土层；
4）盾构机抵达接收井井壁2，停止掘进，将盾构机盾体刀盘顶在接收井井壁2的洞门6位置，通过螺旋机排空土舱渣土或泥浆管排空泥浆仓内泥浆；
5）在接收井内进行洞门6破除，并在洞门6安装密封装置7；
6）洞门6破除并安装好密封装置7后，将盾构机推入接收井，完成盾构接收。
进一步作为优选的实施方式，在步骤2）中，接收井前室3内采用持续真空抽水装置4进行抽水，使前室内土体排水固结，且水位降至盾构机机底以下3米。
进一步作为优选的实施方式，在步骤3）之前，盾构机正常施工穿过防渗墙1后到达接收井前室3内。
参照图1至图4，本发明的一个优选的实施例如下：
1、盾构机的接收井施工完成后，在接收井洞口前端施工三道防渗墙1与接收井井壁2共同形成接收井前室3，将接收井前室3内、外的土层分隔，并阻断外水渗入接收井前室3；
2、在接收井前室3内设置持续真空抽水装置4进行抽水，将接收井前室3内水位降至盾构机机底以下3m，使接收井前室3内土体排水固结，提高接收井前室3内软弱土层5的自稳性；
3、盾构机施工抵达接收井前室3，正常施工穿过接收井前室3防渗墙1和接收井前室3内已降水固结强化的软弱土层5；
4、盾构机抵达接收井井壁2，停止掘进，将盾构机刀盘顶在接收井壁洞门6位置，通过螺旋机排空土舱渣土或泥浆管排空泥浆仓内泥浆；
5、在接收井内进行洞门6混凝土破除，并在洞口6四周安装密封装置7，以防止盾构机恢复掘进时管片后的注浆流失；
6、洞门6混凝土破除并安装好密封装置7后，将盾构机推入接收井的接收平台8，完成盾构接收。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种盾构机到达掘进终点的接收结构，其特征在于：其包括接收井、位于接收井内的接收平台，接收井井壁以及置于软弱地层的三道防渗墙，所述接收井井壁和三道防渗墙围成一个接收井前室，所述接收井前室内布置有将接收井前室中的水位降到盾构机机底以下的持续真空抽水装置，接收井前室与接收井之间的接收井井壁设置有洞门，所述洞门安装了密封装置。
2.根据权利要求1所述的盾构机到达掘进终点的接收结构，其特征在于：所述接收井前室的三道防渗墙成墙材料采用固化灰浆、自凝灰浆、塑性混凝土或素混凝土中的一种，防渗墙28d龄期抗压强度低于5MPa。
3.根据权利要求2所述的盾构机到达掘进终点的接收结构，其特征在于：所述持续真空抽水装置包括集水管和设置集水管下端的过滤装置，所述集水管中设有一外径小于集水管内径的排水管，所述集水管的上端管口设有用于密封集水管的管口装置，所述排水管的上端管口连接该管口装置，所述排水管的下端管口连接有潜水泵，所述管口装置上设有可将集水管内抽真空的真空孔和与外界单向导通的单向孔。
4.一种采用权利要求1~3 任一项所述的接收结构进行的盾构机到达掘进终点的接收方法，其特征在于：其包括以下步骤，
1）在接收井的洞门前端施工三道防渗墙与接收井洞门井壁共同形成接收井前室，将接收井前室内层和接收井前室外层的土层分隔；
2）在接收井前室内布置持续真空抽水装置进行抽水，将接收井前室内水位降至盾构机机底以下，使接收井前室内的土体排水固结；
3）盾构机施工抵达接收井前室，正常施工穿过接收井前室已降水固结的土层；
4）盾构机抵达接收井井壁，停止掘进，将盾构机盾体刀盘顶在接收井井壁的洞门位置，通过螺旋机排空土舱渣土或泥浆管排空泥浆仓内泥浆；
5）在接收井内进行洞门破除，并在洞门安装密封装置；
6）洞门破除并安装好密封装置后，将盾构机推入接收井，完成盾构接收。
5.根据权利要求4所述的盾构机到达掘进终点的接收方法，其特征在于：在步骤2）中，接收井前室内采用持续真空抽水装置进行抽水，使前室内土体排水固结，且水位降至盾构机机底以下3米。
6.根据权利要求4所述的盾构机到达掘进终点的接收方法，其特征在于：在步骤3）之前，盾构机正常施工穿过防渗墙后到达接收井前室内。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20161102 |
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