CN113338970A - 一种盾构接收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种盾构接收方法，涉及盾构施工技术领域。本发明通过采用包括以下步骤：确定推进路线；第一加固步骤，使用管棚注浆法和WSS工法注浆加固十字换乘车站盾构接收端至车站既有运营线的第二侧地连墙的施工段；第一破除步骤，破除十字换乘车站盾构接收端的地连墙，使得十字换乘车站盾构接收端的地连墙和第二侧地连墙之间的夹层土露出；盾构接收箱施工；暗挖及支护，采用CRD工法开挖夹层土，形成挖掘通道；第二加固步骤，第二侧地连墙两侧采用WSS工法注浆加固形成加固层；第二破除步骤，破除第二侧地连墙钢筋和十字钢板；回填步骤，回填封闭挖掘隧道，接收步骤，盾构机到达盾构接收完成接收，具有降低刀具损坏率，施工更加安全的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及盾构施工技术领域，具体而言，涉及一种盾构接收方法。
背景技术
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。
现有技术中，盾构穿越一般钢筋地连墙有可能造成刀具损坏、刀盘困死导致盾构停滞，如果发生这种情况在既有运营线下方，开仓清理或者换刀具有很大安全隐患，容易对工作人员造成身体伤害。因此现有技术还有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盾构接收方法，其能够针对上述问题，提出对应的解决方案，具有降低刀具损坏率，施工更加安全的有益效果。
本发明的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种盾构接收方法，其包括以下步骤：
确定推进路线，盾构机依次破除车站既有运营线的第一侧地连墙和与第一侧地连墙相对的第二侧地连墙，最终达到十字换乘车站盾构接收端；
第一加固步骤，使用管棚注浆法和WSS工法注浆加固十字换乘车站盾构接收端至车站既有运营线的第二侧地连墙的施工段；
第一破除步骤，破除十字换乘车站盾构接收端的地连墙，使得十字换乘车站盾构接收端的地连墙和第二侧地连墙之间的夹层土露出；
盾构接收箱施工，在盾构接收端内施工盾构接收箱；
暗挖及支护，采用CRD工法开挖十字换乘车站盾构接收端的地连墙和车站既有运营线的第二侧地连墙之间的夹层土，形成挖掘通道，使得第二侧地连墙露出；
第二加固步骤，在车站既有运营线的第二侧地连墙两侧采用WSS工法注浆加固形成加固层；
第二破除步骤，破除车站既有运营线的第二侧地连墙和加固层；
回填步骤，回填封闭挖掘隧道，
接收步骤，盾构机到达盾构接收完成接收。
在本发明的一些实施例中，上述第一加固步骤包括：
在上述十字换乘车站盾构接收端的洞门上部150°的位置采用单排管棚注浆加固十字换乘车站接收端的地连墙与车站既有运营线的第二侧地连墙之间的夹层土；
在上述十字换乘车站盾构接收端的洞门内侧采用WSS工法注浆将十字换乘车站盾构接收端的地连墙与车站既有运营线的第二侧地连墙之间的夹层土加固，并从所述十字换乘车站盾构接收端的洞门钻斜孔至车站既有运营线的第二侧地连墙的边线。
在本发明的一些实施例中，上述第一破除步骤包括：
采用人工风镐凿除十字换乘车站盾构接收端的地连墙，使得十字换乘车站盾构接收端的地连墙和第二侧地连墙之间的夹层土露出。
在本发明的一些实施例中，上述盾构接收箱包括接收箱体、箱体侧墙以及箱体盖板，盾构接收箱施工步骤包括：
侧墙施工，上述箱体侧墙由木模板、木方以及钢管拼装构成，接收箱体的侧墙内部植入钢筋；
箱体盖板施工，箱体盖板设置在所述接收箱体的顶部，上述接收箱体设置于盾构接收端的端头井底内，箱体盖板为混凝土盖板；
箱体回填，接收箱体内采用混凝土、砂土、盾构渣土以及膨润土等进行回填。
在本发明的一些实施例中，上述暗挖及支护包括以下步骤：
开挖准备，在夹层土上设计开挖的轮廓尺寸并确立需开挖的设计轮廓，然后将设计轮廓内的夹层土划分为四个待挖掘的导坑区域，采用CRD工法依次开挖四个导坑区域；
支护设置，在已经挖掘好的导坑区域内设置中间支架和拱架。
在本发明的一些实施例中，上述第二加固步骤包括：
在第二侧地连墙隧道范围内的十字钢板两侧设置WSS工法注浆孔进行钻孔注浆，依次由下往上采用水泥浆加水玻璃混合双液浆进行注浆。
在本发明的一些实施例中，上述第二破除步骤包括：
分层破除第二侧地连墙的第一侧的表层钢筋和十字钢板接头，并同时浇筑混凝土，保留第二侧地连墙的与第一侧相对的第二侧的表层钢筋。
在本发明的一些实施例中，上述回填步骤包括：
挖掘隧道采用C15素混凝土回填封闭。
在本发明的一些实施例中，上述接收步骤包括；
盾构机破除既有运营线的第一侧地连墙后再破除既有运营线的第二侧地连墙的第二侧的表层钢筋，随后破除被回填封闭的挖掘隧道和接收箱，最终盾构机处于接收箱内，完成盾构接收。
在本发明的一些实施例中，上述确定推进路线还包括地质勘测步骤，地质勘察步骤包括：
勘测既有运营线与十字换乘车站盾构接收端之间的地质概况；
勘测车站地面周边环境情况；
勘测车站的工程概况；
勘测十字换乘车站的地基加固情况。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
1.减低刀具损坏率。本发明的实施例提供的一种盾构接收方法，在盾构机达到盾构接收端以前，对盾构机的行进路线上的内部具有钢筋和钢板的地连墙进行提前人工破除，使得后续盾构机的推进不会接触到对刀具产生破坏效果的钢筋和钢板，从而对盾构机的刀具起到保护效果，降低刀具的损坏率，同时也为提前人工破除了带有钢筋和钢板的地连墙，使得盾构机的推进过程更加顺利，避免发生盾构机刀盘困死倒是停滞的情况。
2.施工更加安全。本发明的实施例提供的一种盾构接收方法，在盾构机达到盾构接收端以前，对盾构机的行进路线上的内部具有钢筋和钢板的地连墙进行提前人工破除，杜绝了刀具损坏和刀盘困死的情况发生，从而避免了施工人员出仓和换刀，降低了施工人员的安全隐患，施工过程更加安全。同时，本发明的实施例提供的盾构接收方法，还对被破除的地连墙和接收端之间的施工段进行加固处理，从而使得盾构机的推进更加安全和顺畅，也因此降低了施工出仓检修的几率，进一步提高了施工的安全性，使得工作人员的人身安全有保障。
因此，综上所述，本发明的实施例提供的盾构接收方法具有降低刀具损坏率、避免刀盘困死、施工更加安全的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为盾构施工示意图；
图2为CRD开挖示意图；
图3为第二侧地连墙破除前的示意图；
图4为第二侧地连墙破除后的示意图；
图5为第二侧地连墙的分层破除示意图。
图标：100-第一侧地连墙，200-第二侧地连墙，300-盾构接收端，310-盾构接收箱，400-夹层土。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。
实施例
请参照图1至图5，所示为本实施例提供一种盾构接收方法，其包括以下步骤：
S1.地质勘测步骤：
勘测既有运营线和十字换乘车站之间的地质概况：盾构机穿越的主要地层为：砂质粉土、粉砂夹砂质粉土、淤泥质粉、质粘土夹粉土、粘土。
勘测车站地面周边环境情况：盾构机穿越既有运营线的第一地连墙和第二地连墙的位置以上的地面开阔无影响建筑物，且行人及车流量大。
勘测车站工程概况，在既有运营线和十字换乘车站之间增设换乘节点基坑，其主体为异形基坑，基坑沿东西方向长42.05m，沿南北方向长62.9m，基坑为地下两层式基坑，基坑的底板埋深约19.9m至21.6m。
勘测十字换乘车站的地基加固情况，采用三轴搅拌桩加固盾构接收端300端头区域，其余的盾构下穿区域采用喷桩加固，加固盾构穿越隧道轮廓线上下外放1m，左右外放3m。
确定推进路线，参照图1，确定车站既有运营线的第一侧地连墙100和第二侧地连墙200，第二侧地连墙200与第一侧地连墙100相对；第一侧地连墙100的墙体内具有玻璃纤维钢筋，盾构机可以直接磨穿，第二侧地连墙200内部具有普通钢筋和钢板，盾构机无法直接磨穿，因此需要预先对第二连墙进行人工破除，盾构穿透第一侧地连墙100和第二地连墙后，在推进到盾构接收箱310内。
S2.第一加固步骤：
盾构接收端300的接收洞门注浆主要在洞门上部150°采用单排A89管棚注浆，加固盾构接收端300的地连墙与第二侧地连墙200之间3.2m厚的夹层土400，采用的管棚长度5.7m，其嵌入第二侧地连墙200的深度为0.3m，单洞门布置管棚28根，双洞门共计56根管棚。
同时在洞门内侧设一圈WSS工法注浆，主要加固盾构接收端300的地连墙与第二侧地连墙200之间的3.2m厚的夹层土400范围，钻斜孔至第二侧地连墙200的边线，注浆孔孔径为42mm，斜孔长度约4.7m，单洞门20根，双洞门共计40根。
第一破除步骤：
采用人工风镐凿除十字换乘车站盾构接收端300的地连墙，采用氧气切割用于围护地连墙的钢筋，清除凿除后的工程废土，采用人工辅助吊车吊装废土渣至地面，使得十字换乘车站盾构接收端300的地连墙和第二侧地连墙200之间的夹层土400露出。
S3.盾构接收箱310施工：
盾构接收箱310为混凝土箱体结构，箱体设置在盾构接收端300头井底板，先施工侧墙部分，箱体侧墙钢筋植入深度320mm且不小于15d，侧墙采用15mm厚的木模板、45×90mm的木方及Φ48×3.5mm双钢管拼装。侧墙采用Φ48×3.5mm双拼钢管作主楞，水平布置，间距1200mm。采用50×100mm的木方作次楞，竖向布置，间距取150mm。采用Φ48×3.5mm钢管作支撑体系，墙模设斜撑，墙模间设横向对拉连杆和剪刀撑。外墙墙模采用
止水对拉螺杆，采用横、竖向布置间距均为600mm。
盾构接收箱310的箱体施工完毕后，采用混凝土、砂土、盾构渣土以及膨润土等进行回填，然后在接收箱体的顶部设置箱体盖板。
S4.暗挖及支护：
在夹层土400上设计开挖的轮廓尺寸并确立需开挖的设计轮廓，然后将设计轮廓内的夹层土400划分为4个待挖掘的导坑区域，分为1-4号导坑，且盾构接收端300的地连墙破除与夹层土400开挖同步进行。
先进行1号导坑位置的盾构接收端300的地连墙的凿除，按0.5m/榀开挖进尺进行1号导坑开挖，开挖至设计外轮廓面后，先初喷C25混凝土至开挖面形成5cm厚度的稳定面，人工架立22a工字钢架、工字钢中隔壁和工字钢仰拱，搭设锁脚锚杆，挂Ф8、200*200mm规格的钢筋网片，钢架之间采用22a钢筋纵向连接，环向间距1米，最后喷射C20混凝土至设计厚度。
按上述1号导坑施工步骤，依次进行2、3和4号导坑区域的盾构接收端300的地连墙凿除以及夹层土400的暗挖施工，形成挖掘通道，从而使得第二侧地连墙200露出。
需要说明的是，开挖前先对开挖面进行探孔，了解前方地层情况，是否存在夹砂、涌水情况。
需要说明的是，在开挖时，还需考虑初期支护及洞周收敛的需要，开挖断面宜在设计轮廓线外放宽50mm，确保后期盾构机推进净空尺寸。开挖边线处预留30cm～50cm的厚度供人工开挖、修整，保证开挖轮廓线圆顺，开挖面平整。
S5.第二加固步骤：
挖掘隧道通到第二侧地连墙200后，在第二侧地连墙200的隧道范围十字钢板两侧设置WSS工法注浆孔进行钻孔注浆，第二侧地连墙200内的十字钢板宽度为410mm。单个洞门50个注浆孔，双洞门100个注浆孔，注浆孔的钻孔深度为4m，注浆的范围为十字钢板两侧3m厚的区域。
注浆方法为依次由下往上采用水泥浆加水玻璃混合双液浆进行注浆，注浆压力控制在1.5MPa-2.0MPa的范围内，注浆量控制在4m3以内。
S6.第二破除步骤：
十字钢板两侧注浆加固完成后，开始破除第二侧地连墙200，也采用人工风镐凿除，如图3至图5所示。
从第二侧地连墙200的右侧，即靠近盾构接收端300的一侧开始破除第二侧地连墙200，采用人工使用风镐进行墙体破除和内部钢筋切割。洞门的切除直径为6700mm，首先在洞圈内搭设钢制脚手架工作台，洞门破除按间距分为5层，前四层按1.5m间距分层，第五层按0.7m为一层，如图5所示。然后按照先上后下的顺序对砼进行分层破除，待该层的混凝土破除至洞底，即可割除该层暴露出的钢筋，最后，采用吊篮把砼碎块与钢筋吊出。
S7.回填步骤:
第二侧地连墙200破除完成后，拆除工字钢中隔壁和工字钢仰拱，在挖掘隧道内填充C15素混凝土进行封闭回填。
S8.接收步骤：
盾构机破除第一侧地连墙100后，向第二侧地连墙200推进，推进的区域采用三轴搅拌桩加固，盾构机到达第二侧地连墙200，第二侧地连墙200内的十字钢板接头已被取出，盾构接收端300的地连墙内部钢筋也已被凿除一层。盾构机破除第二侧第连墙后到达暗挖隧道和箱体内回填区域进行接收。
综上，本发明的实施例提供一种盾构接收方法，在盾构机达到盾构接收端300以前，对盾构机的行进路线上的内部具有钢筋和钢板的地连墙进行提前人工破除，使得后续盾构机的推进不会接触到对刀具产生破坏效果的钢筋和钢板，从而对盾构机的刀具起到保护效果，降低刀具的损坏率，同时也为提前人工破除了带有钢筋和钢板的地连墙，使得盾构机的推进过程更加顺利，避免发生盾构机刀盘困死倒是停滞的情况，此外，还杜绝了刀具损坏和刀盘困死的情况发生，从而避免了施工人员出仓和换刀，降低了施工人员的安全隐患，施工过程更加安全。同时，本发明的实施例提供的盾构接收方法，还对被破除的地连墙和接收端之间的施工段进行加固处理，从而使得盾构机的推进更加安全和顺畅，也因此降低了施工出仓检修的几率，进一步提高了施工的安全性，使得工作人员的人身安全有保障。
以上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 (10)
1.一种盾构接收方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定推进路线，盾构机依次破除车站既有运营线的第一侧地连墙和与第一侧地连墙相对的第二侧地连墙，最终达到十字换乘车站盾构接收端；
第一加固步骤，使用管棚注浆法和WSS工法注浆加固十字换乘车站盾构接收端至车站既有运营线的第二侧地连墙的施工段；
第一破除步骤，破除十字换乘车站盾构接收端的地连墙，使得十字换乘车站盾构接收端的地连墙和第二侧地连墙之间的夹层土露出；
盾构接收箱施工，在盾构接收端内施工盾构接收箱；
暗挖及支护，采用CRD工法开挖十字换乘车站盾构接收端的地连墙和车站既有运营线的第二侧地连墙之间的夹层土，形成挖掘通道，使得第二侧地连墙露出；
第二加固步骤，在车站既有运营线的第二侧地连墙两侧采用WSS工法注浆加固形成加固层；
第二破除步骤，破除车站既有运营线的第二侧地连墙和加固层；
回填步骤，回填封闭挖掘隧道，
接收步骤，盾构机到达盾构接收完成接收。
2.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述第一加固步骤包括：
在所述十字换乘车站盾构接收端的洞门上部150°的位置采用单排管棚注浆加固十字换乘车站接收端的地连墙与车站既有运营线的第二侧地连墙之间的夹层土；
所述十字换乘车站盾构接收端的洞门内侧采用WSS工法注浆将十字换乘车站盾构接收端的地连墙与车站既有运营线的第二侧地连墙之间的夹层土加固，并从所述十字换乘车站盾构接收端的洞门钻斜孔至车站既有运营线的第二侧地连墙的边线。
3.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述第一破除步骤包括：
采用人工风镐凿除十字换乘车站盾构接收端的地连墙，使得十字换乘车站盾构接收端的地连墙和第二侧地连墙之间的夹层土露出。
4.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述盾构接收箱包括接收箱体、箱体侧墙以及箱体盖板，所述盾构接收箱施工步骤包括：
侧墙施工，所述箱体侧墙由木模板、木方以及钢管拼装构成，所述接收箱体的侧墙内部植入钢筋；
箱体盖板施工，箱体盖板设置在所述接收箱体的顶部，所述接收箱体设置于盾构接收端的端头井底内，所述箱体盖板为混凝土盖板；
箱体回填，所述接收箱体内采用混凝土、砂土、盾构渣土以及膨润土等进行回填。
5.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述暗挖及支护包括以下步骤：
开挖准备，在夹层土上设计开挖的轮廓尺寸并确立需开挖的设计轮廓，然后将设计轮廓内的夹层土划分为四个待挖掘的导坑区域，采用CRD工法依次开挖四个导坑区域；
支护设置，在已经挖掘好的导坑区域内设置中间支架和拱架。
6.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述第二加固步骤包括：
在第二侧地连墙隧道范围内的十字钢板两侧设置WSS工法注浆孔进行钻孔注浆，依次由下往上采用水泥浆加水玻璃混合双液浆进行注浆。
7.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述第二破除步骤包括：
分层破除第二侧地连墙的第一侧的表层钢筋和十字钢板接头，并同时浇筑混凝土，保留第二侧地连墙的与第一侧相对的第二侧的表层钢筋。
8.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述回填步骤包括：
所述挖掘隧道采用C15素混凝土回填封闭。
9.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述接收步骤包括；
盾构机破除既有运营线的第一侧地连墙后再破除既有运营线的第二侧地连墙的第二侧的表层钢筋，随后破除被回填封闭的挖掘隧道和接收箱，最终盾构机处于接收箱内，完成盾构接收。
10.根据权利要求1所述的盾构接收方法，其特征在于，所述确定推进路线还包括地质勘测步骤，所述地质勘察步骤包括：
勘测既有运营线和十字换乘车站之间的地质概况；
勘测车站地面周边环境情况；
勘测车站的工程概况；
勘测十字换乘车站的地基加固情况。
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