CN111101964B - 盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，包括：步骤1：地层加固；步骤2：施作端头井；步骤3：洞门水平注浆；步骤4：盾构接收；步骤5：第一道止水环的注浆；步骤6：空推进站准备；步骤7：盾构空推进站；步骤8：洞门封堵。本发明所述盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法在丰富裂隙水岩层中通过高浓度砂浆封堵和双液浆封堵较大裂隙水，同时填充管片壁后缝隙，保证接收段管片壁后注浆质量。
Description
技术领域
本发明属于盾构施工接收技术领域，尤其涉及一种盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法。
背景技术
在盾构法隧道施工过程中，丰富裂隙水浅岩层覆盖层中接收频繁出现，在盾构接收过程中，岩层裂隙水较大，沿着盾体渗出，在岩层裂隙水渗出的同时将管片壁后砂浆带走，在管片壁后形成空洞、水囊等质量缺陷，同时对洞门封堵造成严重的问题。
例如，中国专利申请号为CN201910630189.5的中国专利申请公开了一种近河段富水粉砂层盾构机接收施工方法，包括：
在盾构机距离所述盾构端头预设距离的情况下，根据盾构机的尺寸在所述盾构端头确定盾构加固区；
在所述盾构加固区通过三轴搅拌桩和高压旋喷桩进行盾构加固施工；
在隧道两侧以预设间隔打设多个降水井；
在所述盾构机的盾构刀盘掘进至洞门的情况下，停止盾构掘进，在所述盾构机的盾尾进行第一次二次注浆施工；
在所述第一次二次注浆施工完成之后，继续所述盾构掘进；
在所述盾构机掘进至所述隧道最后一环的情况下，停止所述盾构掘进，在所述盾构机的盾尾进行第二次二次注浆施工；
在所述第二次二次注浆施工完成之后，继续所述盾构掘进，直至所述盾构机的盾尾脱离最后一环管片到达盾构接收托架；
采用钢板封堵所述最后一环管片与洞门钢环间的间隙；
在所述最后一环管片与所述洞门钢环间的间隙内进行注浆施工，以完成盾构接收。
上述现有技术即存在着如上的技术问题，基于现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，针对在丰富裂隙水浅岩层覆盖层的盾构接收，对丰富地下裂隙水的处理，从而达到管片壁后填充及洞门封堵密实的目的。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，包括：
步骤1：地层加固，采用旋喷桩配合搅拌桩进行加固，其中，旋喷桩咬合300mm，搅拌桩咬合300mm；
步骤2：施作端头井；
步骤3：洞门水平注浆；
步骤3.1：水平注浆孔位排布，采用水钻在洞门钢环最低处向上200～300mm处开孔，钻孔深度为1100mm，钻透地连墙观测渗漏水情况；
步骤3.2：埋设注浆管，将钻孔内渣滓清理干净，与注浆管进行连接；
步骤3.3：浆液配置，配置水泥浆和水玻璃，水泥浆的水灰比为1:1，水玻璃的波美度控制在20～23Be，浆液中含水泥浆和水玻璃的体积比为1:1；
步骤3.4：灌注浆液，采用0.5～1.8MPa的注浆压力灌注浆液；
步骤4：盾构接收，盾构刀盘距离地连墙还有3环时，调整砂浆配合，排尽刀盘仓渣土、降至常压，开仓并观测切口环渗漏水情况；
步骤5：盾构机掘进到达地连墙，在距离盾尾7～10环的管片进行第一道止水环的注浆；
步骤6：空推进站准备，管片拉紧、洞门破除、帘布橡胶安装及导台安装；
步骤7：盾构空推进站，采用60～80mm/min的推进速度，控制刀盘停转，盾构向前推进8环，在完成空推进站后，盾体落在基座上，盾尾留30cm在帘布橡胶内；
步骤8：洞门封堵；
步骤8.1：后方来水疏导，在盾尾至第一道止水环之间每环管片顶部设置泄水孔，疏导后方来水，确保帘布橡胶处封堵；
步骤8.2：洞门止水，采用安装在车站主体结构上的手拉葫芦将压板拉索拉紧帘布橡胶，然后通过注浆系统向底部注浆孔匀速注入砂浆，注浆压力0.6bar，将底部地下水逐步往洞门顶部和后方顶部泄水口位置挤压，帘布橡胶渗漏水点采用棉纱、木楔子进行加固，直至顶部封堵完成；
步骤8.3：在盾尾后一环开孔，采用步骤3.3中配置的液浆填充管片背部，再次挤压管片背部水囊，注浆顺序由下往上、从盾尾往始发端，直至顶部泄水孔冒出液浆，在管片背部形成多道止水环，并对洞门两侧进行检测。
进一步地，步骤1中还包括：在端头井加固土体范围外侧施做φ400mm降水井，以降低端头水位。
进一步地，搅拌桩加固区域分为两个区，隧道顶部3m以上水泥掺量为10％，隧道顶部3m以内水泥掺量为25％，搅拌桩采用桩径为850mm，桩间距为600mm。
进一步地，靠近车站端头采用1排桩径为φ800mm，桩间距为600mm的旋喷桩，车站围护结构与搅拌桩间夹缝内进行旋喷桩加固。
进一步地，步骤3.2中，注浆管一端为50cm钢管带外丝连接注浆机，另一端与PVC接头连接并连接PPR管，插入注浆孔内端头使用棉纱或木楔子对孔口进行封堵。
进一步地，步骤3.4中，注浆完成后，对洞门进行水平取芯检查注浆效果，取芯孔位钻取顺序由下至上，遇到地连墙上有钢板或型钢的位置，平移取芯位置，观测取芯孔位渗漏水情况，若出现渗漏水，则在取芯孔位继续进行注浆。
进一步地，步骤5中，注浆前在刀盘仓内灌满水，顶部保压0.2bar，中尾盾注入膨润土泥浆，泥浆比重1.3g/cm3；注浆顺序按照由下至上、由盾尾至进洞口方向，注浆压力0.5～0.8Mpa，注浆过程中设置泄压孔；注浆的水泥浆和水玻璃的体积比为1:1，水泥浆比重1.49～1.60g/cm3，水玻璃模数为2.8～3.5，水玻璃波美度为35Be；注浆完成1小时，排出刀盘仓清水。
本发明的有益效果是：
1.本发明所述的盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，在丰富裂隙水岩层中通过高浓度砂浆封堵和双液浆封堵较大裂隙水，同时填充管片壁后缝隙，保证接收段管片壁后注浆质量。
2.本发明所述的盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，通过地层加固和水平注浆的方式，增加地层自稳性，同时封堵地连墙处岩层裂隙，防止岩层上方细砂及砾砂沿缝隙随地下水涌出。
3.本发明所述的盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，经济、有效，易于掌握和推广。
附图说明
图1为本发明实施例中水平注浆注浆孔布置示意图；
图2为本发明实施例中第一道止水环的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
在本实施例中，所述盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，包括：
步骤1：地层加固，采用旋喷桩配合搅拌桩进行加固，其中，旋喷桩咬合300mm，搅拌桩咬合300mm，为了保证盾构机安全进、出洞，隧道进、出口土体必须具有良好的自立性及密实性，确保盾构机在经过洞口时土体自稳性，地下水不涌入，因此必须对洞口土体进行加固，同时在岩面以上进行降水；
步骤2：施作端头井；
步骤3：洞门水平注浆；
步骤3.1：如图1所示，为水平注浆孔位排布的示意图，在入岩地连墙施工过程，地连墙与岩层之间存在25mm缝隙与上部砂层、地下水沟通，为确保砂砾随地下水进入隧道，采用水平注浆填充的方式，采用水钻在洞门钢环最低处向上200～300mm处开孔，钻孔深度为1100mm，钻透地连墙观测渗漏水情况；
步骤3.2：埋设注浆管，将钻孔内渣滓清理干净，与注浆管进行连接；
步骤3.3：浆液配置，配置水泥浆和水玻璃，水泥浆的水灰比为1:1，水玻璃的波美度控制在20～23Be，浆液中含水泥浆和水玻璃的体积比为1:1；
步骤3.4：灌注浆液，采用0.5～1.8MPa的注浆压力灌注浆液；
步骤4：盾构接收，当盾构刀盘距离地连墙还有3环时，调整砂浆配合，排尽刀盘仓渣土、降至常压，开仓并观测切口环渗漏水情况；
步骤5：如图2所示，盾构机掘进到达地连墙，为降低盾构机空推进站风险，同时为确认渗漏水的来源，在距离盾尾7～10环的管片进行第一道止水环的注浆；
步骤6：空推进站准备，管片拉紧、洞门破除、帘布橡胶安装及导台安装；
步骤7：盾构空推进站，采用60～80mm/min的推进速度，控制刀盘停转，盾构向前推进8环，在完成空推进站后，盾体落在基座上，盾尾留30cm在帘布橡胶内，在隧道后方丰富的裂隙水沿盾构机进入车站，形成渗漏水，同步注浆的砂浆被裂隙水稀释、推挤至盾壳与岩层缝隙之间，沿着盾壳从接收端流失；
步骤8：洞门封堵；
步骤8.1：后方来水疏导，由于，盾体与洞门帘布橡胶水压较大，在盾尾至第一道止水环之间每环管片顶部设置泄水孔，每个孔设置一人监控，防止泄水孔泄水过程中出现涌砂等异常情况，疏导后方来水，确保帘布橡胶处封堵；
步骤8.2：洞门止水，采用安装在车站主体结构上的手拉葫芦将压板拉索拉紧帘布橡胶，然后通过注浆系统向底部注浆孔匀速注入砂浆，注浆压力0.6bar，将底部地下水逐步往洞门顶部和后方顶部泄水口位置挤压，帘布橡胶渗漏水点采用棉纱、木楔子进行加固，直至顶部封堵完成，洞门止水完成后，砂浆沿管片向始发端挤压，将部分管片背后水囊及被岩层裂隙水稀释的砂浆挤出，泄压孔处泄水量逐步增加，直到变成砂浆，然后停止同步注浆，等待12小时，期间将流出砂浆的泄压口关闭；
步骤8.3：在盾尾后一环开孔，采用步骤3.3中配置的液浆填充管片背部，再次挤压管片背部水囊，注浆顺序由下往上、从盾尾往始发端，直至顶部泄水孔处冒出液浆，在管片背部形成多道止水环，并对洞门两侧进行检测，在洞门两侧设专人观测，一旦发现洞门渗漏，立即加固封堵并通知停止注浆。
在本实施例的步骤1中还包括：在端头井加固土体范围外侧施做φ400mm降水井，在洞门出现漏水情况可以降低端头水位，减少洞门坍塌的风险。
在本实施例的步骤1中搅拌桩加固区域分为两个区，隧道顶部3m以上水泥掺量为10％，隧道顶部3m以内水泥掺量为25％，搅拌桩采用桩径为850mm，桩间距为600mm。
在本实施例的步骤1中靠近车站端头采用1排桩径为φ800mm，桩间距为600mm的旋喷桩，车站围护结构与搅拌桩间夹缝内进行旋喷桩加固。
在本实施例的步骤3.2中，注浆管一端为50cm钢管带外丝连接注浆机，另一端与PVC接头连接并连接PPR管，插入注浆孔内端头使用棉纱或木楔子对孔口进行封堵。
在本实施例的步骤3.3中，水泥采用P.O42.5水泥。
在本实施例中，注浆管为1.5m长PPR管，管子插入孔深0.9m，周边采用棉纱、快干水泥、木楔封堵，裸露部分采用铁丝与地连墙上裸露钢筋绑扎、固定，注浆管后部连接阀组、注浆软管等。
在本实施例的步骤3.4中，注浆完成后，对洞门进行水平取芯检查注浆效果，取芯孔位钻取顺序由下至上，遇到地连墙上有钢板或型钢的位置，进行平移，观测取芯孔位渗漏水情况，若出现较大渗漏水，则在取芯孔位继续进行注浆。
在本实施例的步骤5中，注浆前在刀盘仓内灌满水，顶部保压0.2bar，中尾盾注入高比重膨润土泥浆，泥浆比重1.3g/cm3；注浆顺序按照由下至上、由盾尾至进洞口方向，注浆压力0.5～0.8Mpa，注浆过程中设置泄压孔；注浆的水泥浆和水玻璃的体积比为1:1，水泥浆比重1.49～1.60g/cm3，水玻璃模数为2.8～3.5，水玻璃波美度35Be；注浆完成1小时，排出刀盘仓清水，测得出水量为后方来水。
本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。
Claims (5)
1.一种盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，其特征在于，包括：
步骤1：地层加固，采用旋喷桩配合搅拌桩进行加固，其中，旋喷桩咬合300mm，搅拌桩咬合300mm，在端头井加固土体范围外侧施做φ400mm降水井，在出现漏水情况能够降低端头水位，减少洞门坍塌的风险，其中，搅拌桩加固区域分为两个区，隧道顶部3m以上水泥掺量为10％，隧道顶部3m以内水泥掺量为25％，搅拌桩采用桩径为850mm，桩间距为600mm；
步骤2：施作端头井；
步骤3：洞门水平注浆；
步骤3.1：水平注浆孔位排布，采用水钻在洞门钢环最低处向上200～300mm处开孔，钻孔深度为1100mm，钻透地连墙观测渗漏水情况；
步骤3.2：埋设注浆管，将钻孔内渣滓清理干净，与注浆管进行连接；
步骤3.3：浆液配置，配置水泥浆和水玻璃，水泥浆的水灰比为1:1，水玻璃的波美度控制在20～23Be，浆液中含水泥浆和水玻璃的体积比为1:1；
步骤3.4：灌注浆液，采用0.5～1.8MPa的注浆压力灌注浆液；
步骤4：盾构接收，盾构刀盘距离地连墙还有3环时，调整砂浆配合，排尽刀盘仓渣土、降至常压，开仓并观测切口环渗漏水情况；
步骤5：盾构机掘进到达地连墙，在距离盾尾7～10环的管片进行第一道止水环的注浆；
步骤6：空推进站准备，管片拉紧、洞门破除、帘布橡胶安装及导台安装；
步骤7：盾构空推进站，采用60～80mm/min的推进速度，控制刀盘停转，盾构向前推进8环，在完成空推进站后，盾体落在基座上，盾尾留30cm在帘布橡胶内；
步骤8：洞门封堵；
步骤8.1：后方来水疏导，在盾尾至第一道止水环之间每环管片顶部设置泄水孔，疏导后方来水，确保帘布橡胶处封堵；
步骤8.2：洞门止水，采用安装在车站主体结构上的手拉葫芦将压板拉索拉紧帘布橡胶，然后通过注浆系统向底部注浆孔匀速注入砂浆，注浆压力0.6bar，将底部地下水逐步往洞门顶部和后方顶部泄水口位置挤压，帘布橡胶渗漏水点采用棉纱、木楔子进行加固，直至顶部封堵完成；
步骤8.3：在盾尾后一环开孔，采用步骤3.3中配置的浆液 填充管片背部，再次挤压管片背部水囊，注浆顺序由下往上、从盾尾往始发端，直至顶部泄水孔冒出浆液 ，在管片背部形成多道止水环，并对洞门两侧进行检测。
2.根据权利要求1所述的盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，其特征在于，靠近车站端头采用1排桩径为φ800mm，桩间距为600mm的旋喷桩，车站围护结构与搅拌桩间夹缝内进行旋喷桩加固。
3.根据权利要求1所述的盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，其特征在于，步骤3.2中，注浆管一端为50cm钢管带外丝连接注浆机，另一端与PVC接头连接并连接PPR管，插入注浆孔内端头使用棉纱或木楔子对孔口进行封堵。
4.根据权利要求1所述的盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，其特征在于，步骤3.4中，注浆完成后，对洞门进行水平取芯检查注浆效果，取芯孔位钻取顺序由下至上，遇到地连墙上有钢板或型钢的位置，平移取芯位置，观测取芯孔位渗漏水情况，若出现渗漏水，则在取芯孔位继续进行注浆。
5.根据权利要求1所述的盾构法隧道封堵接收洞门的施工方法，其特征在于，步骤5中，注浆前在刀盘仓内灌满水，顶部保压0.2bar，中尾盾注入膨润土泥浆，泥浆比重1.3g/cm3；注浆顺序按照由下至上、由盾尾至进洞口方向，注浆压力0.5～0.8Mpa，注浆过程中设置泄压孔；注浆的水泥浆和水玻璃的体积比为1:1，水泥浆比重1.49～1.60g/cm3，水玻璃模数为2.8～3.5，水玻璃波美度为35Be；注浆完成1小时，排出刀盘仓清水。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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