CN112096393B - 一种盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法 - Google Patents
一种盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，在选定的盾构机更换刀具位置沿隧道横断面施工一排隔离桩，包括一个位于隧道中心位置的混凝土空心桩，空心桩两侧分别为两个混凝土素桩，在隧道两侧边缘2m位置各施工至少3口降水井；换刀作业前将地下水位降至隧道底以下至少1m，盾构机掘进至刀盘最前端位于隔离桩中心处停机，施工人员由空心桩顶下到隧道内进行换刀作业。本发明对砂卵石地层采用隔离桩加固，比常规的注浆加固效果好，空心桩与隧道内部联通，有利于隧道内通风及进行换刀施工。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机施工技术领域，具体涉及一种盾构机在卵石地层中土压平衡盾构掘进施工中的开仓换刀方法。
背景技术
盾构机在复杂地层中掘进施工过程中，盾构刀具磨损较快，更换刀具时，为防止洞内塌陷，常采用袖阀管注浆技术对地层进行加固，但在富水砂卵石地层，采用袖阀管注浆无法达到需要的加固效果，不能保证换刀施工的安全。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，通过隔离桩隔离盾构机刀盘前方和上方的土体，防止掌子面失稳，保证盾构机换刀施工作业安全。
本发明的技术方案如下：
一种盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)沿隧道掘进方向，在选定的盾构机更换刀具位置，沿隧道横断面垂直施工一排隔离桩，所述隔离桩包括一个位于隧道中心位置的混凝土空心桩，空心桩两侧分别为两个混凝土素桩，相邻桩间距400mm；空心桩桩底标高为隧道底部标高，混凝土素桩底标高为隧道底标高以下至少1m位置；
(2)在盾构机更换刀具位置两侧距隧道边缘2m位置各施工至少3口降水井；开仓换刀作业前将地下水位降至隧道底以下至少1m，保证开仓换刀作业在无水条件下进行；
(3)盾构机掘进至刀盘最前端位于隔离桩中心处停机；
(4)施工人员由空心桩顶下到隧道内进行换刀作业。
本发明对砂卵石地层采用隔离桩加固，通过隔离桩隔离盾构机刀盘前方和上方的土体，防止掌子面失稳，比常规的注浆加固效果好，降低了盾构机换刀施工过程中的安全风险；隔离桩中的空心桩在刀盘正面提供了换刀操作空间，空心桩顶部与隧道内部联通，形成上下通道，便于有利于隧道内通风及进行换刀施工。
附图说明
图1是本发明的隔离桩及降水井布设结构平面图；
图2是盾构机刀盘掘进至隔离桩中心时的状态平面图；
图3是盾构机刀盘掘进至隔离桩中心时沿隧道横向的结构示意图；
图4是盾构机刀盘掘进至隔离桩中心时沿隧道纵向中心线的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的施工方法进行说明。
(1)如图1所示，沿隧道1的掘进方向，在选定的盾构机更换刀具位置，沿隧道横断面垂直施工一排隔离桩，所述隔离桩包括一个位于隧道中心位置的混凝土空心桩2，空心桩2两侧分别为两个混凝土素桩3，相邻桩间距400mm；空心桩2桩底标高为隧道底部标高，混凝土素桩桩底标高为隧道底标高以下至少1m位置；
具体施工时，刀具更换位置即隔离桩施工位置的选择，应避开十字路口及重要管线。
(2)在盾构机更换刀具位置两侧距隧道边缘2m位置各施工至少3口降水井4。砂卵石地层在无水环境下泥浆护壁不易建立，因此降水作业应在隔离桩施工完成后进行。开仓换刀作业前，降水井将地下水位降至隧道底标高以下至少1m，保证开仓换刀作业在无水条件下进行。
(3)如图2、图3、图4所示，盾构机5掘进至刀盘6最前端位于隔离桩中心处停机，此时刀盘6中心位于空心桩2的中心位置。
(4)施工人员对盾构机进行换刀作业。
对通常直径的隧道，所述空心桩外径一般设置为1800mm、内径1200mm，所述混凝土素桩直径1200mm。
隔离桩施工时，为避免塌壁，相邻两个隔离桩不能连续施工。在本实施例5个隔离桩的情况下，施工顺序为先中间空心桩2，然后施工最外侧两根混凝土素桩3，最后施工内侧两根混凝土素桩。
所述空心桩施工时，采用先整体浇筑、后取桩芯的施工方法施工，空心桩整体浇筑完成12小时后、24小时内进行桩芯清掏。
空心桩施工完成后，为防止杂物落入孔内，可在空心桩顶部设锁口7，锁口7不低于50cm，锁口上可覆盖钢丝网盖板。
Claims (5)
1.一种盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)沿隧道掘进方向，在选定的盾构机更换刀具位置，沿隧道横断面垂直施工一排隔离桩，所述隔离桩包括一个位于隧道中心位置的混凝土空心桩，空心桩两侧分别为两个混凝土素桩，相邻桩间距400mm；空心桩桩底标高为隧道底部标高，混凝土素桩底标高为隧道底标高以下至少1m位置；
(2)在盾构机更换刀具位置两侧距隧道边缘2m位置各施工至少3口降水井；开仓换刀作业前将地下水位降至隧道底以下至少1m，保证开仓换刀作业在无水条件下进行；
(3)盾构机掘进至刀盘最前端位于隔离桩中心处停机；
(4)施工人员由空心桩顶下到隧道内进行换刀作业。
2.根据权利要求1所述的盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，其特征在于：所述空心桩外径1800mm、内径1200mm，所述混凝土素桩直径1200mm。
3.根据权利要求1所述的盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，其特征在于：相邻两个隔离桩不能连续施工，施工顺序为先中间空心桩，然后施工最外侧两根混凝土素桩，最后施工内侧两根混凝土素桩。
4.根据权利要求1所述的盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，其特征在于：所述空心桩采用先整体浇筑、后取桩芯的施工方法施工，整体浇筑完成12小时后、24小时内进行桩芯清掏。
5.根据权利要求1所述的盾构机在卵石地层中隔离桩加固开仓换刀方法，其特征在于：所述空心桩顶部设有锁口，锁口不低于50cm，锁口上盖钢丝网盖板。
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