CN110924986A - 盾构检修井加固施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盾构检修井加固施工方法，盾构检修井加固施工方法，包括：S100，在施工前对加固场地内的地下管线进行探查，以避免施工过程损坏地下管线；S300，在加固场地钻设多个钻孔；S800，采用双管旋喷管分别输送高压气流和水泥浆，在旋喷灌浆时，先由注浆泵通过注浆喷杆向钻孔中输送水泥浆，再用高压泵通过气体喷杆输送高压气流；当注浆完成后，先关闭高压泵，再关闭注浆泵。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的盾构检修井的强度较低的技术问题。

Description

盾构检修井加固施工方法

技术领域

本发明涉及盾构检修井施工技术领域，具体而言，涉及一种盾构检修井加固施工方法。

背景技术

目前，现有技术中盾构检修井用于对盾构机的刀盘进行维护，以使盾构机始终处于最佳状态。若盾构检修井的强度不够，则会影响盾构机的施工和维护。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种盾构检修井加固施工方法，以解决现有技术中的盾构检修井的强度较低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种盾构检修井加固施工方法，包括：S100，在施工前对加固场地内的地下管线进行探查，以避免施工过程损坏地下管线；S300，在加固场地钻设多个钻孔；S800，采用双管旋喷管分别输送高压气流和水泥浆，在旋喷灌浆时，先由注浆泵通过注浆喷杆向钻孔中输送水泥浆，再用高压泵通过气体喷杆输送高压气流；当注浆完成后，先关闭高压泵，再关闭注浆泵。

进一步地，S800还包括：S801，在注浆喷杆和气体喷杆到达钻孔的孔底后，调整注浆喷杆所喷出的水泥浆的压力至第一施工压力值，以使注浆喷杆以第一施工压力值喷出水泥浆液；之后，调整气体喷杆所喷出的气体压力至第二施工压力值，以使气体喷杆以第二施工压力值喷出气体。

进一步地，在S801之后，S800还包括：S802，在注浆喷杆向钻孔内注入水泥浆的过程中，先使注浆喷杆停留在钻孔的孔底，再使注浆喷杆旋转；当水泥浆由钻孔的孔口冒出后，提升注浆喷杆，并使注浆喷杆保持旋转。

进一步地，在向钻孔内注入水泥浆的过程中，S800还包括：S803，通过注浆喷杆上的位置检测件检测注浆喷杆的高度，通过注浆喷杆上的压力检测件检测钻孔内的注浆压力，根据位置检测件检测到的高度以及压力检测件检测到的压力控制注浆喷杆的旋转速度、提升速度和喷出流量。

进一步地，S800还包括：S804，控制气体喷杆的喷气量M，使1500L/min≤M≤3000L/min。

进一步地，S300包括：S301，钻孔就位前，对加固场地进行修理，调整钻机的安装位置，以使钻机的立轴、钻机的天车的对称轴线和待钻孔的孔位中心线重合，以保证钻孔的位置精度。

进一步地，在S301之后，S300还包括：S302，在钻机钻孔结束后，检测钻孔的倾斜度α，使α≤1％。

进一步地，在S301之后，S300还包括：S303，在钻机钻孔结束后，检测钻孔的孔深h，使-50mm≤h≤50mm。

进一步地，在S800之前，盾构检修井加固施工方法还包括：S500，在将注浆喷杆和气体喷杆送入钻孔之前，在注浆喷杆上安装出浆喷嘴，在气体喷杆上安装出气喷嘴，对注浆喷杆和气体喷杆在地面进行试喷，并检测出浆喷嘴的出浆量和出气喷嘴的出气量，以检测注浆喷杆、气体喷杆、出浆喷嘴和出气喷嘴是否有泄漏。

进一步地，在S500之后，盾构检修井加固施工方法还包括：S600，在出气喷嘴上包裹保护膜，并在保护膜上设置有出气孔，以通过保护膜对出气喷嘴进行保护。

进一步地，在S800之后，盾构检修井加固施工方法还包括：S1100，在对加固场地加固完成后，对加固后的场地进行强度检测，并使加固后的场地的土体的抗压强度不小于0.8MPa。

应用本发明的技术方案，采用双管旋喷管分别输送高压气流和水泥浆，在旋喷灌浆时，先由注浆泵通过注浆喷杆向钻孔中输送水泥浆，再用高压泵通过气体喷杆输送高压气流，以对加固场地进行注浆加固，这里的加固场地主要指盾构检修井。当注浆完成后，先关闭高压泵以不再向钻孔内提供高压气流，再关闭注浆泵以不再向所述钻孔提供水泥浆。因此，通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的盾构检修井的强度较低的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明提供的盾构检修井加固施工方法的施工流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种盾构检修井加固施工方法，该盾构检修井加固施工方法包括S100，在施工前对加固场地内的地下管线进行探查，以避免施工过程损坏地下管线。当检测到地下管线时，应及时沟通产权部门以进行管线改迁工作。S300，在加固场地钻设多个钻孔。S800，采用双管旋喷管分别输送高压气流和水泥浆，在旋喷灌浆时，先由注浆泵通过注浆喷杆向钻孔中输送水泥浆，再用高压泵通过气体喷杆输送高压气流，以对加固场地进行注浆加固；当注浆完成后，先关闭高压泵以不再向钻孔内提供高压气流，再关闭注浆泵以不再向所述钻孔提供水泥浆。本实施例中的加固场地主要指盾构检修井，通过本实施例提供的盾构检修井加固施工方法，能够对盾构检修井进行注浆加固，以提高盾构检修井的强度。同时，通过先关闭高压泵再关闭气注浆泵，能够避免泥沙进入注浆喷杆而导致堵杆现象。

在本实施例中，在S100和S300之间，盾构检修井加固施工方法还包括S200，测量放样。旋喷加固施工前，测量人员应根据测量基准点对桩轴线、孔位、孔口高程进行测量放样，将各轴线的基准点投影到安全可靠且便于观察的位置，用短钢筋在地面标出孔位，并清除周围杂物，用喷漆标记，随后对钻孔按轴线进行统一编号。

在本实施例中，S800还包括S801，在注浆喷杆和气体喷杆到达钻孔的孔底后，尽快调整注浆喷杆所喷出的水泥浆的压力至第一施工压力值，以使注浆喷杆以第一施工压力值喷出水泥浆液；之后，尽快调整气体喷杆所喷出的气体压力至第二施工压力值，以使气体喷杆以第二施工压力值喷出气体。采用这样的方法，能够使得水泥浆以预定的压力喷出，并使得气体以预定的压力喷出，以更好地对盾构检修井进行注浆，从而更好地提高盾构检修井的强度。

具体的，在S801之后，S800还包括S802，在注浆喷杆向钻孔内注入水泥浆的过程中，先使注浆喷杆停留在钻孔的孔底，再使注浆喷杆旋转；当水泥浆由钻孔的孔口冒出后，再按照施工技术参数提升注浆喷杆，并使注浆喷杆保持旋转，以进行均匀的喷浆。采用这样的方法，能够保证注浆喷杆对盾构检修井进行较好的注浆，避免出现注浆不完全的现象，以更好地提高盾构检修井的强度。在施工过程中，操作人员和供浆系统由现场施工员进行统一指挥，各方人员密切配合，并做好原始记录。

具体的，在向钻孔内注入水泥浆的过程中，S800还包括S803，通过注浆喷杆上的位置检测件检测注浆喷杆的高度，通过注浆喷杆上的压力检测件检测钻孔内的注浆压力，根据位置检测件检测到的高度以及压力检测件检测到的压力控制注浆喷杆的旋转速度、提升速度和喷出流量。在注浆过程中，灌浆机操作人员应熟练掌握相关的技术参数，在现场施工员和技术员的指导下，通过注浆喷杆在钻孔内深度以及钻孔内情况的变化，及时调整有关技术参数，定时测量进浆和回浆比重。采用本实施例提供的施工方法，能够更好地根据孔内情况调节注浆参数，以更好地对钻孔进行注浆，以更好的提高检修井的强度。在操作过程中，工作人员需要随时做好压力和流量的观测工作，按要求如实记录高压灌浆的各项参数和出现的异常现象。

为了更好地提高盾构检修井的强度，本实施例中的S800还包括S804，控制气体喷杆的喷气量M，使1500L/min≤M≤3000L/min。采用这样的设置，能够更好地使将水泥浆均匀送至盾构检修井处，以更好地对盾构检修井进行加固。具体的，高压旋喷的施工技术参数如下表所示：

在本实施例中，S300包括S301，钻孔就位前，对加固场地进行修理，使加固场地平整，钻机就位后，使钻机安装稳固在设计的孔位上，并用水平尺进行校正。然后调整钻机的安装位置，以使钻机的立轴、钻机的天车的对称轴线和待钻孔的孔位中心线重合，以保证钻孔的位置精度。

在本实施例中，在S301之后，S300还包括：S302，在钻机钻孔结束后，检测钻孔的倾斜度α，使α≤1％。具体的，孔位偏差为l，使l≤50mm。具体的，本实施例中的倾斜度为孔位偏差与孔深的比值。采用这样的设置，能够提高钻孔的精度，以便于更好地对盾构检修井进行灌注。

具体的，在S301之后，S300还包括S303，在钻机钻孔结束后，检测钻孔的孔深h，使-50mm≤h≤50mm，以提高钻孔的精度，便于更好地对盾构井进行加固。钻孔前应编制每一轴线孔深表，并对施工作业班组进行交底。

具体的，在开孔时，轻压慢转，在钻进过程中随时用水平尺校正钻孔倾斜，发现偏斜及时进行纠偏。在钻进过程中，若发生垮孔现象无法成孔时，采取跟管引孔钻进的施工工艺，以确保旋喷灌浆时的喷杆顺利到达钻孔底部。钻进时要进行详细的现场原始记录以及不同地层钻速变化和孔内的变异情况。各单孔钻孔完毕后，机组操作人员先对钻具钻杆进行测量自检，然后报请现场施工员及监理进行复检，经验收合格后方可停钻终孔。

在S300之后，盾构检修井加固施工方法还包括：S400，首先将旋喷机移位到达钻孔的大概位置，随后，调整旋喷机，使注浆喷杆和气体喷杆能自然垂直并与钻孔孔口对齐。

具体的，在S800之前，盾构检修井加固施工方法还包括：S500，在将注浆喷杆和气体喷杆送入钻孔之前，在注浆喷杆上安装出浆喷嘴，在气体喷杆上安装出气喷嘴，对注浆喷杆和气体喷杆在地面进行试喷，并检测出浆喷嘴的出浆量和出气喷嘴的出气量，以检测注浆喷杆、气体喷杆、出浆喷嘴和出气喷嘴是否有泄漏。同时，还可以通过地面试喷检测输浆管路是否密封通畅。采用这样的方法，能够便于对钻孔进行灌浆，避免灌浆出现泄漏。

在本实施例中，在S500之后，盾构检修井加固施工方法还包括S600，在出气喷嘴上包裹保护膜，并在保护膜上设置有出气孔，以通过保护膜对出气喷嘴进行保护。具体的，在下入喷具之前，可以用透明胶包扎出气喷嘴，并在透明胶上设置出气孔；可以用现场废弃的水泥包装袋包裹出浆喷嘴。采用这样的设置，能够避免下入钻孔的过程中泥沙进入出浆喷嘴和出气喷嘴。

在S600和S800之间，盾构检修井加固施工方法还包括S700，搅拌水泥浆液。具体的，灌浆材料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比采用0.8：1～1.2：1，搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌和用水》(JGJ 63-2006)的规定。制浆采用高速搅拌机搅拌，首先按规定的水灰比向搅拌桶中投放水和水泥，经过充分搅拌后方可使用，禁止使用配制后时间超过4h的浆液。每延米水泥用量163kg，水泥损耗率为20％。

在S800之后，盾构检修井加固施工方法还包括S900，当注浆喷嘴和出气喷嘴达到设计桩顶高程时，停止灌浆作业。

在S900之后，盾构检修井加固施工方法还包括S1000，确认旋喷桩的桩顶高程达到设计标高后，采用水泥浆回填旋喷桩以上的空洞。

进一步地，在S800之后，盾构检修井加固施工方法还包括：S1100，在对加固场地加固完成后，对加固后的场地进行强度检测，并使加固后的场地的土体的抗压强度不小于0.8MPa，以使加工后的盾构检修井的强度满足要求

在作业过程中，应对施喷施工质量进行控制，水泥进场前要求对厂家进行考察，每一批水泥进场时随车提供水泥出厂质量检测报告和合格证，水泥到场后，不同批次或者同一批次每200吨做一次抽样检测。抽样工作必须在监理工程师现场监督下进行。水泥的储藏和保管应做到防湿、防潮。灌浆施工前检查高压设备和管路系统，其压力和流量是否满足设计要求，注浆管和喷嘴内不得有任何杂物，注浆管的接头密封必须良好。在下入喷具和灌浆过程中，要注意防止堵塞喷嘴，在拆卸和安装喷杆时动作要快。浆液的压力和流量要符合设计值，否则，应拔出喷杆进行检查，处理好后重新进行灌浆施工。灌浆时，现场施工员和技术员要注意检查浆液初凝时间、浆液压力、浆液流量、提升速度、冒浆量等参数，并随时记录。灌浆时，喷头提升须保证连续不断，中途如遇排除故障或拆管，动作要快，在重新开喷之前要求将喷头插入原来位置以下50cm进行复喷，以确保桩体搭接。

在作业过程中，还应对施工质量进行检验，加固后的土体应满足：土体有良好的均匀性和自立性，加固后土体不得有明显的渗水，其无侧限抗压强度不小于0.8MPa，渗透系数不大于1.0×10-6cm/s。高压喷射注浆根据工程要求采用取芯(常规取芯或软取芯)试验方法进行检验，并结合工程测试、观测资料及实际效果综合评价加固效果。检验点应布在下列部位：有代表性的桩位；施工中出现异常情况的部位；地基情况复杂，可能对高压旋喷射注浆质量产生影响的部位。在加固区抽取桩位进行取芯,要求如下：检验点的数量不少于施工孔数的2％，并不应少于6点；量检验宜在高压喷射注浆结束28天后进行。

在本实施例中，双管旋喷管为分别输送气、浆两种介质的两重灌浆管。高压气流喷射冲切破坏土体。喷嘴边旋转喷射，边提升，在地基中形成较大的负压区，携带同时压入的浆液充填空隙，就会在地基中形成直径较大、强度较高的固结体，起到加固地基的作用。

根据以往旋喷施工经验以及设计图纸地基加固强度指标，本方案旋喷桩采用800mm桩径，间距550mm，多排咬合。2#区间风井旋喷加固最大深度定为26.96m，实桩长度检修井南侧长14.8m、检修井东西两侧分别为11.806m。旋喷注浆加固范围横向为盾构检修井外边线以外4.1m，纵向为盾构检修外边线3m范围；加固范围沿隧道轴线从北往南逐排施工，并且保证相邻桩孔旋喷注浆间隔不小于72小时。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：能够有效的提高盾构检修井的强度，能够得到直径较大、强度较高的固结体，起到加固地基的作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种盾构检修井加固施工方法，其特征在于，包括：

S100，在施工前对加固场地内的地下管线进行探查，以避免施工过程损坏所述地下管线；

S300，在加固场地钻设多个钻孔；

S800，采用双管旋喷管分别输送高压气流和水泥浆，在旋喷灌浆时，先由注浆泵通过注浆喷杆向钻孔中输送水泥浆，再用高压泵通过气体喷杆输送高压气流；当注浆完成后，先关闭所述高压泵，再关闭所述注浆泵。

2.根据权利要求1所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，所述S800还包括：

S801，在所述注浆喷杆和所述气体喷杆到达所述钻孔的孔底后，调整所述注浆喷杆所喷出的水泥浆的压力至第一施工压力值，以使所述注浆喷杆以所述第一施工压力值喷出水泥浆液；之后，调整所述气体喷杆所喷出的气体压力至第二施工压力值，以使所述气体喷杆以所述第二施工压力值喷出气体。

3.根据权利要求2所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，在所述S801之后，所述S800还包括：

S802，在所述注浆喷杆向所述钻孔内注入水泥浆的过程中，先使所述注浆喷杆停留在所述钻孔的孔底，再使所述注浆喷杆旋转；当水泥浆由所述钻孔的孔口冒出后，提升所述注浆喷杆，并使所述注浆喷杆保持旋转。

4.根据权利要求1所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，在向所述钻孔内注入水泥浆的过程中，所述S800还包括：

S803，通过所述注浆喷杆上的位置检测件检测所述注浆喷杆的高度，通过所述注浆喷杆上的压力检测件检测所述钻孔内的注浆压力，根据所述位置检测件检测到的高度以及所述压力检测件检测到的压力控制所述注浆喷杆的旋转速度、提升速度和喷出流量。

5.根据权利要求1所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，所述S800还包括：

S804，控制所述气体喷杆的喷气量M，使1500L/min≤M≤3000L/min。

6.根据权利要求1所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，所述S300包括：

S301，钻孔就位前，对所述加固场地进行修理，调整钻机的安装位置，以使所述钻机的立轴、所述钻机的天车的对称轴线和待钻孔的孔位中心线重合，以保证所述钻孔的位置精度。

7.根据权利要求6所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，在所述S301之后，所述S300还包括：

S302，在所述钻机钻孔结束后，检测所述钻孔的倾斜度α，使α≤1％。

8.根据权利要求6所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，在所述S301之后，所述S300还包括：

S303，在所述钻机钻孔结束后，检测所述钻孔的孔深h，使-50mm≤h≤50mm。

9.根据权利要求1所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，在所述S800之前，所述盾构检修井加固施工方法还包括：

S500，在将所述注浆喷杆和所述气体喷杆送入所述钻孔之前，在所述注浆喷杆上安装出浆喷嘴，在所述气体喷杆上安装出气喷嘴，对所述注浆喷杆和所述气体喷杆在地面进行试喷，并检测所述出浆喷嘴的出浆量和所述出气喷嘴的出气量，以检测所述注浆喷杆、所述气体喷杆、所述出浆喷嘴和所述出气喷嘴是否有泄漏。

10.根据权利要求9所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，在所述S500之后，所述盾构检修井加固施工方法还包括：

S600，在所述出气喷嘴上包裹保护膜，并在保护膜上设置有出气孔，以通过所述保护膜对所述出气喷嘴进行保护。

11.根据权利要求1所述的盾构检修井加固施工方法，其特征在于，在所述S800之后，所述盾构检修井加固施工方法还包括：

S1100，在对所述加固场地加固完成后，对加固后的场地进行强度检测，并使加固后的场地的土体的抗压强度不小于0.8MPa。

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