CN112832776B - 盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地铁盾构施工的技术领域，公开了一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，包括以下步骤：S10，根据盾构区间确定待加固土体的平面范围和深度范围；S20，在预先确定的所述待加固土体的平面范围和深度范围进行注浆施工；S30，等待所述待加固土体硬化；S40，使用盾构机在所述盾构区间进行掘进。本发明技术方案给出的盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，可顺利进行盾构区间的掘进施工，耗时短且费用低。

Description

盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法

技术领域

本发明专利涉及地铁盾构施工的技术领域，具体而言，涉及一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法。

背景技术

深基坑支护采用支护桩加预应力锚索支护，是目前较常见的支护形式之一；当地下室回填后，围护结构的预应力锚索失去了使用功能，但却侵入了原基坑之外的地下空间。由于地铁规划与当时的基坑设计存在一定的时间差异，导致部分新规划的地铁隧道线路需要穿过已施工的锚索区域。若盾构机直接在锚索区域进行掘进，盾构刀盘与锚索缠绕，则会出现盾构机推力、扭矩异常增大的情况，进而导致盾构刀盘被锚索卡住，造成盾构机转动困难，严重影响地铁盾构区间的工期进度。因此，需要对已经施工的锚索进行有效、合理的预处理工作，以大幅降低盾构机掘进的难度。

目前，在施工预应力锚索的基坑已回填的情况下，清除侵入地下空间的预应力锚索方式，主要有以下二种方法：

一是采用挖设人工挖孔桩，即通过桩孔逐节向下施工，对侵入的锚索进行逐排切断清除。但是这种方法耗时长、费用高，挖桩安全风险大，往往受地层、深度和周边环境条件的影响而难以实施；

二是采用大扭矩旋挖钻机，在回转钻进过程中直接对侵入隧道范围的预应力锚索进行有效缠绕，在旋挖钻进的强力紧拉状态下，其瞬时的强拉力克服锚索的锁定力而被松懈而被搅断，并由旋挖钻机提升出地面完成对锚索的清除，这种方法简便、快捷。但是，地铁隧道断面通常直径至少6m，如果盾构线路过长，难以对整个断面区域的锚索进行完全有效地清理，同时整体旋挖清除时间和费用巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，旨在解决现有技术中，处理盾构区间内的预应力锚索耗时长、费用高的问题。

本发明是这样实现的，一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，包括以下步骤：

S10，根据盾构区间确定待加固土体的平面范围和深度范围；

S20，在预先确定的所述待加固土体的平面范围和深度范围进行注浆施工；

S30，等待所述待加固土体硬化；

S40，使用盾构机在所述盾构区间进行掘进。

可选的，S10包括：

S11，根据盾构区间确定所述待加固土体的平面范围和深度范围，按隧道直径外扩2m作为注浆加固的平面范围和深度范围；

S12，根据场地的地质情况，分析并选择注浆施工的工艺和参数；

S13，准备施工机械、材料，并整平场地。

可选的，S20中：采用袖阀管进行注浆施工。

可选的，所述采用袖阀管进行注浆施工的步骤包括：

将多个阵列排布的袖阀管在所述待加固土体的平面范围内下插，直至所述袖阀管下插至穿过所述深度范围内；

在多个所述袖阀管内进行注浆。

可选的，多个所述袖阀管呈梅花形排列布置。

可选的，S20之前：

在所述袖阀管的外周设置套壳料和固管料，所述袖阀管具有非注浆段和注浆段，所述袖阀管在下插至所述待加固土体时，所述注浆段位于所述待加固土体的深度范围，所述非注浆段位于所述非待加固土体处，所述套壳料设于所述注浆段，所述固管料设于所述非注浆段。

可选的，所述套壳料的成分和重量比为：水泥：粘土：水＝1:1.5:2.0。

可选的，所述固管料的成分和重量比为：水：水泥＝1:1.0～1.5。

可选的，所述在多个所述袖阀管内进行注浆的步骤中：注浆压力为0.5～1.2MPa，且由下而上所述注浆压力逐渐减小。

可选的，S30中：等待注浆加固施工完成28d，且注浆体试块强度达到20Mpa。

与现有技术相比，本发明提供的盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，通过对待加固土体进行硬化加固处理，使得预应力锚索与待加固土体共同形成具有较高强度的水泥土，预应力锚索的两端可以较好的固定住，在使用盾构机掘进的过程中，锚索不会随着盾构机的刀片切削而松弛滑动，盾构机的盾构刀头在钻进过程中分段将锚索绞断，进而可顺利进行盾构区间的掘进施工，相较于现有技术的处理方式而言，耗时短且费用低。解决了现有技术中，处理盾构区间内的预应力锚索耗时长、费用高的问题。

附图说明

图1是本发明提供的盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法的流程示意图；

图2是本发明提供的盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1和图2所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明实施例中，该盾构区间12穿过预应力锚索区域的处理方法，包括以下步骤：

S10，根据盾构区间12确定待加固土体11的平面范围和深度范围；盾构区间12即为盾构机需要掘进的区域，待加固土体11包围着盾构区间12具有预应力锚索的位置。

S20，在预先确定的待加固土体11的平面范围和深度范围进行注浆施工；通过注浆施工使得待加固区域的土体硬化，以便后续盾构机的掘进。

S30，等待待加固土体11硬化；

S40，使用盾构机在盾构区间12进行掘进。

本实施例中，通过对待加固土体11进行硬化加固处理，使得预应力锚索与待加固土体11共同形成具有较高强度的水泥土，预应力锚索的两端可以较好的固定住，在使用盾构机掘进的过程中，锚索不会随着盾构机的刀片切削而松弛滑动，盾构机的盾构刀头在钻进过程中分段将锚索绞断，进而可顺利进行盾构区间12的掘进施工，相较于现有技术的处理方式而言，耗时短且费用低。

请结合参阅图2，本发明一实施例中，S10包括：

S11，根据盾构区间12确定待加固土体11的平面范围和深度范围，按隧道直径外扩2m作为注浆加固的平面范围和深度范围；这样，确保待加固土体11可覆盖到盾构区间12具有锚索的位置，并且，不会造成浪费。

S12，根据场地的地质情况，分析并选择注浆施工的工艺和参数；

S13，准备施工机械、材料，并整平场地。

施工前，对场地及机械的行进路线硬化处理，以便放置机械设备和运输。

请结合参阅图2，本发明一实施例中，S20中：采用袖阀管13进行注浆施工。

通过袖阀管13对待加固土体11进行注浆，施工迅速，且施工范围小，降低成本；且袖阀管13在下插时不会影响到锚索，因而便于施工。

具体的，采用袖阀管13进行注浆施工的步骤包括：

将多个阵列排布的袖阀管13在待加固土体11的平面范围内下插，直至袖阀管13下插至穿过深度范围内；

在多个袖阀管13内进行注浆。

这样，通过对多个袖阀管13进行注浆，使得待加固土体11硬化，以便后续盾构机的掘进。并且，该在下插袖阀管13前，为了方便下插，需要进行预钻孔，以便袖阀管13的安装，本实施例中，该袖阀管13是均匀阵列布满于待加固土体11的平面范围的，且多个袖阀管13均穿过待加固土体11的深度范围，以使待加固土体11能够浸入水泥浆，进而硬化。

在一实施例中，多个袖阀管13呈梅花形排列布置。

这样，可减小注浆后的待加固土体11的未浸入水泥浆的土体，使待加固土体11更多的部分可以硬化，方便后续盾构机的掘进。具体的，袖阀管13的间距为0.6～1.5m，注浆孔布置需优先避开锚索位置。当然，在另一实施例中，多个袖阀管13也可呈正方形状排列布置，不作赘述。

另外，本实施例中，待加固土体11是呈立方体状的，盾构区间12的截面是与该立方体的一截面平行的。而在排布所述袖阀管13时，为了保证加固的土体可以固化锚索的各段均匀，方便盾构机分段绞断，上述袖阀管13呈梅花形排列布置或呈正方形排列状布置时，其一种一排列方向是沿着锚索的延伸方向布置的，这样，在加固土体后，锚索分段均匀，且较短，方便绞断。并且，该加固后的土体垂直于锚索延伸方向的截面投影均为已固化的土体。

请结合参阅图2，承接上述，在S20之前：

在袖阀管13的外周设置套壳料和固管料，袖阀管13具有非注浆段和注浆段，袖阀管13在下插至待加固土体11时，注浆段位于待加固土体11的深度范围，非注浆段位于非待加固土体11处，套壳料设于注浆段，固管料设于非注浆段。

通过套壳料和固管料使得袖阀管13外周形成保护层，填充于孔位的间隙，保证袖阀管13的位置，另一方面，本实施例中，在套壳料处的出浆孔可挤碎套壳料，而固管料处则不会流出浆液，使该袖阀管13在后续注浆时，仅在注浆段流出浆液，因而仅在待加固土体11处浸入水泥浆，进而固化待加固土体11，一方面可节约水泥浆的用料，另一方面，在注浆段处的开环压力更大，因而待加固土体11硬化的区域也就更多，方便后续盾构机的掘进。

本实施例中，套壳料的成分和重量比为：水泥：粘土：水＝1:1.5:2.0；另外，固管料的成分和重量比为：水：水泥＝1:1.0～1.5，优选的，水：水泥＝1:1.2。

这样，相比固管料，套壳料更脆，更易于水泥浆液挤碎，便于注浆。

进一步的，在又一实施例中，为了准确注浆到待加固土体11，可先在待加固区域的上部开挖土方，直至开挖至待加固土体11的顶部，向下钻设注浆孔，直接注浆即可。

在另一实施例中，为了对待加固土体11进行注浆加工，可向待加固土体11处钻设多个旋挖钻孔，在这多个旋挖钻孔内注入混凝土，实现加固，需注意的是，在旋挖钻孔的过程中，需避开锚索。

请结合参阅图2，本发明一实施例中，在多个袖阀管13内进行注浆的步骤中：注浆压力为0.5～1.2MPa，且由下而上注浆压力逐渐减小。

本实施例中，开环压力约为0.35Mpa，这样，可保证注浆段的各个位置顺利出浆，且由下而上注浆压力逐渐减小，可避免浆液溢出，便于注浆。

本实施例中，浆体的标准抗压强度不低于20MPa，水泥浆采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥拌制。

另外，S30中：等待注浆加固施工完成28d，且注浆体试块强度达到20Mpa。

需知的是，在注浆完成后，同时需制作一注浆试块，当该注浆试块的强度达到20Mpa，意味着待加固土体11的强度达到要求，即可进行后续的盾构机掘进。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10，根据盾构区间确定待加固土体的平面范围和深度范围；

S20，在预先确定的所述待加固土体的平面范围和深度范围进行注浆施工；

S30，等待所述待加固土体硬化；

S40，使用盾构机在所述盾构区间进行掘进；

S20中：采用袖阀管进行注浆施工；

所述采用袖阀管进行注浆施工的步骤包括：

将多个阵列排布的袖阀管在所述待加固土体的平面范围内下插，直至所述袖阀管下插至穿过所述深度范围内；

在多个所述袖阀管内进行注浆；

S20之前：

在所述袖阀管的外周设置套壳料和固管料，所述袖阀管具有非注浆段和注浆段，所述袖阀管在下插至所述待加固土体时，所述注浆段位于所述待加固土体的深度范围，所述非注浆段位于非待加固土体处，所述套壳料设于所述注浆段，所述固管料设于所述非注浆段；

在步骤S30后，预应力锚索与待加固土体共同形成具有高强度的水泥土，预应力锚索的两端被固定住，在使用盾构机掘进的过程中，预应力锚索不会随着盾构机的刀片切削而松弛滑动，盾构机的盾构刀头在钻进过程中分段将预应力锚索绞断，进而顺利进行盾构区间的掘进施工。

2.如权利要求1所述的一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，其特征在于，S10包括：

S11，根据盾构区间确定所述待加固土体的平面范围和深度范围，按隧道直径外扩2m作为注浆加固的平面范围和深度范围；

S12，根据场地的地质情况，分析并选择注浆施工的工艺和参数；

S13，准备施工机械、材料，并整平场地。

3.如权利要求1或2所述的一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，其特征在于，多个所述袖阀管呈梅花形排列布置。

4.如权利要求1或2所述的一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，其特征在于，所述套壳料的成分和重量比为：水泥：粘土：水=1:1.5:2.0。

5.如权利要求1或2所述的一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，其特征在于，所述固管料的成分和重量比为：水：水泥=1:1.0~1.5。

6.如权利要求1或2所述的一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，其特征在于，所述在多个所述袖阀管内进行注浆的步骤中：注浆压力为0.5~1.2MPa，且由下而上所述注浆压力逐渐减小。

7.如权利要求1或2所述的一种盾构区间穿过预应力锚索区域的预注浆固化处理方法，其特征在于，S30中：等待注浆加固施工完成28d，且注浆体试块强度达到20Mpa。

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