CN106593470A - 高渗透性富水砂层盾构端头加固体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高渗透性富水砂层盾构端头加固体系及其施工方法。盾构施工风险集中体现在始发和接收过程中的变形、塌方等，因此，必须进行加固处理。本发明于车站围护结构外侧设置地下连续墙，在车站围护结构与地下连续墙之间沿线路方向设置具备抗渗能力的加固块体；加固块体是由地表袖阀管注浆形成的注浆加固；车站围护结构与地下连续墙的接缝处设置止水措施。本发明用于地下水丰富、高流速、高渗透性的砂性地层的盾构端头加固处理；充分考虑常规加固方式的不足，结合地下连续墙防水性能强的优势，实现了地下水“流动变静止”，为注浆加固创造了条件，能快速、有效地改良地层，保障盾构始发和接收的施工安全以及周边建构筑的结构安全与正常使用。
Description
技术领域
本发明属于隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种高渗透性富水砂层盾构端头加固体系及其施工方法。
背景技术
随着修建技术、建设水平及建设要求的不断提高，越来越多的新工艺、新工法应用到隧道及地下工程的建设中，而盾构法作为隧道机械开挖的典型代表，已逐步广泛的应用于交通工程领域、城市轨道交通领域、水利工程领域以及市政领域的隧道建设。特别在城市隧道、水下隧道、市政管网的建设中，盾构法以其快速、安全、优质、环保、文明施工等诸多优势，逐渐成为各类施工方法的首选。但其施工风险仍不可小觑，施工过程中仍存在塌方、涌水、涌砂等风险，尤其是盾构始发或接收阶段。
发明内容
本发明的目的是提供一种高渗透性富水砂层盾构端头加固体系及其施工方法，能快速、有效的隔绝水源、提高土体强度，确保盾构始发和接收的施工安全。
本发明所采用的技术方案为：
高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
于车站围护结构外侧设置地下连续墙，在车站围护结构与地下连续墙之间沿线路方向设置具备抗渗能力的加固块体；
加固块体是由地表袖阀管注浆形成的注浆加固。
车站围护结构与地下连续墙的接缝处设置止水措施。
车站围护结构采用地下连续墙或咬合桩的止水围护结构形式，采用钢筋混凝土或玻璃纤维筋混凝土结构。
地下连续墙为素混凝土结构，采用水下浇筑成型。
注浆加固的浆液为水泥浆或水泥-水玻璃。
止水措施采用旋喷桩、搅拌桩或地表注浆。
地下连续墙厚度为0.6～1.0m；
注浆加固沿线路纵向长度为6.0～12m，横向为盾构结构外扩0.5～0.7倍洞径，竖向为盾构结构上下0.5～0.7倍洞径；
止水措施紧贴车站围护结构、地下连续墙，采用桩径为0.6～0.8m，中心间距为0.4～0.6m；
地表袖阀管采用梅花形布置，横纵间距为0.4～0.8m。
高渗透性富水砂层盾构端头加固体系的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：车站围护结构施工：
在“三通一平”后，通过机械设成槽或孔，并吊装钢筋笼，水下浇筑混凝土，完成车站围护结构施工；
步骤二：地下连续墙施工：
依据注浆加固范围，精确定位地下连续墙，同步骤一完成地下连续墙浇筑；
步骤三：注浆加固施工：
打设地表袖阀管，通过地表注浆，完成注浆加固；
步骤四：止水措施施工：
待车站围护结构、地下连续墙达设计强度后，开始止水措施施工；
步骤五：车站主体结构施工：
待注浆加固、止水措施质量检验合格后，进行车站开挖，并施作车站主体结构；
步骤六：盾构结构施工：
车站主体结构达设计强度后，开始盾构始发或接收，施作盾构结构。
本发明具有以下优点：
本发明用于地下水丰富、高流速、高渗透性的砂性地层的盾构端头加固处理。该加固原理简明，受力合理，充分发挥了地下连续墙防水性能强的优势，实现了地下水“流动变静止”，创造了有利的注浆加固条件，能快速、有效地改良地层，保障盾构始发和接收的施工安全以及周边建构筑的结构安全与正常使用；同时，该结构充分考虑了常规加固方式的不足，可有效的控制注浆量，减少注浆对环境的影响，并缩短了端头加固的时间，保障了加固质量，具有较高的经济效益和社会效益，在铁路、公路、水利、城市轨道交通、市政管网等工程中有广泛的应用价值。
附图说明
图1为盾构端头加固平面图。
图2为盾构端头加固1-1剖面图。
图3为A处放大图。
图中，1-车站围护结构，2-地下连续墙，3-注浆加固，4-止水措施，5-车站主体结构，6-盾构结构，7-地表袖阀管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明结合盾构掘进的施工特点，充分考虑地质条件、施工水平、施工组织、施工工期及管理水平等多方面因素影响，对其工作井端头一定范围的土体进行加固处理，以快速、有效地改良地层，隔绝水源、提高土体强度，保障盾构始发和接收的施工安全以及周边建构筑的结构安全与正常使用。
本发明涉及的高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，于车站围护结构1外侧设置地下连续墙2，在车站围护结构1与地下连续墙2之间沿线路方向设置具备抗渗能力的加固块体；加固块体是由地表袖阀管7注浆形成的注浆加固3。车站围护结构1与地下连续墙2的接缝处设置止水措施4。
车站围护结构1采用地下连续墙或咬合桩的止水围护结构形式，采用钢筋混凝土或玻璃纤维筋混凝土结构。地下连续墙2为素混凝土结构，采用水下浇筑。注浆加固3的浆液为水泥浆或水泥-水玻璃。止水措施4采用旋喷桩、搅拌桩或地表注浆。
地下连续墙2厚度为0.6～1.0m；注浆加固3沿线路纵向长度为6.0～12m，横向为盾构结构6外扩0.5～0.7倍洞径，竖向为盾构结构6上下0.5～0.7倍洞径；止水措施4紧贴车站围护结构1、地下连续墙2，采用桩径为0.6～0.8m，中心间距为0.4～0.6m；地表袖阀管7采用梅花形布置，横纵间距为0.4～0.8m。
上述高渗透性富水砂层盾构端头加固体系的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：车站围护结构1施工：
在“三通一平”后，通过机械设成槽或孔，并吊装钢筋笼，水下浇筑混凝土，完成车站围护结构1施工；
步骤二：地下连续墙2施工：
依据注浆加固3范围，精确定位地下连续墙2，同步骤一完成地下连续墙2浇筑；
步骤三：注浆加固3施工：
打设地表袖阀管7，通过地表注浆，完成注浆加固3；
步骤四：止水措施4施工：
待车站围护结构1、地下连续墙2达设计强度后，开始止水措施4施工；
步骤五：车站主体结构5施工：
待注浆加固3、止水措施4质量检验合格后，进行车站开挖，并施作车站主体结构5；
步骤六：盾构结构6施工：
车站主体结构5达设计强度后，开始盾构始发或接收，施作盾构结构6。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
于车站围护结构（1）外侧设置地下连续墙（2），在车站围护结构（1）与地下连续墙（2）之间沿线路方向设置具备抗渗能力的加固块体；
加固块体是由地表袖阀管（7）注浆形成的注浆加固（3）。
2.根据权利要求1所述的高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
车站围护结构（1）与地下连续墙（2）的接缝处设置止水措施（4）。
3.根据权利要求1所述的高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
车站围护结构（1）采用地下连续墙或咬合桩的止水围护结构形式，采用钢筋混凝土或玻璃纤维筋混凝土结构。
4.根据权利要求1所述的高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
地下连续墙（2）为素混凝土结构，采用水下浇筑成型。
5.根据权利要求1所述的高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
注浆加固（3）的浆液为水泥浆或水泥-水玻璃。
6.根据权利要求2所述的高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
止水措施（4）采用旋喷桩、搅拌桩或地表注浆。
7.根据权利要求2所述的高渗透性富水砂层盾构端头加固体系，其特征在于：
地下连续墙（2）厚度为0.6～1.0m；
注浆加固（3）沿线路纵向长度为6.0～12m，横向为盾构结构（6）外扩0.5～0.7倍洞径，竖向为盾构结构（6）上下0.5～0.7倍洞径；
止水措施（4）紧贴车站围护结构（1）、地下连续墙（2），采用桩径为0.6～0.8m，中心间距为0.4～0.6m；
地表袖阀管（7）采用梅花形布置，横纵间距为0.4～0.8m。
8.高渗透性富水砂层盾构端头加固体系的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：车站围护结构（1）施工：
在“三通一平”后，通过机械设成槽或孔，并吊装钢筋笼，水下浇筑混凝土，完成车站围护结构（1）施工；
步骤二：地下连续墙（2）施工：
依据注浆加固（3）范围，精确定位地下连续墙（2），同步骤一完成地下连续墙（2）浇筑；
步骤三：注浆加固（3）施工：
打设地表袖阀管（7），通过地表注浆，完成注浆加固（3）；
步骤四：止水措施（4）施工：
待车站围护结构（1）、地下连续墙（2）达设计强度后，开始止水措施（4）施工；
步骤五：车站主体结构（5）施工：
待注浆加固（3）、止水措施（4）质量检验合格后，进行车站开挖，并施作车站主体结构（5）；
步骤六：盾构结构（6）施工：
车站主体结构（5）达设计强度后，开始盾构始发或接收，施作盾构结构（6）。
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