CN113958343A - 一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构及方法 - Google Patents
一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113958343A CN113958343A CN202111425531.1A CN202111425531A CN113958343A CN 113958343 A CN113958343 A CN 113958343A CN 202111425531 A CN202111425531 A CN 202111425531A CN 113958343 A CN113958343 A CN 113958343A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grouting
- duct piece
- shield
- partition
- rock stratum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007667 floating Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 85
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 28
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 24
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 11
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 4
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
- E21D11/105—Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0607—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering
- E21D9/0609—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering with means for applying a continuous liner, e.g. sheets of plastics, between the main concrete lining and the rock
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0635—Tail sealing means, e.g. used as end shuttering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构及方法，它包括盾构盾尾外壳、盾构管片、管片注浆孔、分区隔板、锚固板，分区隔板通过高强螺栓分别锚固在盾尾外壳上下左右的中轴线上。本发明通过设置分区隔板将管片与岩层之间的超挖间隙分为四个区域，该四个区域独立进行注浆，确保注浆过程中管片壁后上部区域浆液不会因重力作用而流动下沉至管片下部区域，同时实现了管片后环形超挖空间的各个区域同步注浆压力和注浆量的可调可控，即通过调整上下区域注浆压力差和注入率差来抑制管片的上浮，可以有效减小动态上浮力对管片上浮的影响，对于位于地下水位以下的区域可以通过增加同步注浆量从而降低因浆液逸散而造成的上浮影响。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别是一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构及方法。
背景技术
在盾构施工过程中，为了保证盾构掘进和管片拼装的顺畅性，盾构的开挖直径与管片的外径有一定的差值，即管片与岩层之间存在间隙。为了提高管片早期的稳定并使管片与周围岩体一体化，增强隧道防水能力，一般会对管片与岩层之间的间隙进行同步注浆，而同步注浆之后会产生由因注浆浆液或泥浆、水等液体包裹管片而形成的静态浮力和因注浆压力产生的动态上浮力，当盾构管片受到的上浮力大于隧道上覆土体及管片自重的向下力之和时会导致管片上浮；盾构管片上浮最终会引起管片错台，管片边角破损，轨道中线偏离设计中线等问题，直接影响隧道结构的安全性和耐久性。分区隔板的存在使得壁后环形空间的填充可以分区域进行，壁后环形区域同步注浆压力控制范围为：0.15-0.32Mpa；浆液注浆率为120%-180%，对比改进前的盾构装置，注浆压力调节更为灵活，浆液注入率更低，从而实现节能降耗。对于下半部分在水位线以下的轨道线路作用更为显著，可以通过对水位线以下区域增加同步注浆量的方法来减小浆液逸散对同步注浆质量的影响。本发明在此技术背景下研发，克服了同步注浆的缺陷且操作简单，安全环保，具有极高的可操作性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，通过设置分区隔板将管片与岩层之间的超挖间隙分为四个区域，该四个区域独立进行注浆，确保注浆过程中管片壁后上部区域浆液不会因重力作用而流动下沉至管片下部区域，同时实现了管片后环形超挖空间的各个区域同步注浆压力和注浆量的可调可控，即通过调整上下区域注浆压力差和注入率差来抑制管片的上浮，可以有效减小动态上浮力对管片上浮的影响，对于位于地下水位以下的区域可以通过增加同步注浆量从而降低因浆液逸散而造成的上浮影响。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：包括盾尾外壳、铆固板、岩层、管片、分区隔板和盾尾密封刷，所述盾尾外壳的上下左右四个平行轴线方向上安装四个分区隔板，相邻所述分区隔板之间的圆心角为90°，且相邻分区隔板将管壁划分四个壁厚区域，所述壁厚区域上至少设有一个管片注浆孔，所述岩层与管片之间设有超挖间隙，所述分区隔板的一端设有凸出的锚固板，所述锚固板上设有螺栓孔和螺栓帽，所述盾尾密封刷的一端与锚固板固定连接，所述锚固板中部设有支撑杆，所述锚固板设置在盾尾外壳的上部。
四个所述分区隔板结构均相同且在盾构机进隧道进行掘进工作之前通过高强螺栓锚接在盾尾外壳的上下左右四个平行轴线方向上，所述锚固板的曲率与盾尾外壳的曲率一致且紧贴盾尾外壳。
所述分区隔板的长度为一环管片的长度，其长度方向与盾构机掘进方向保持一致，所述的分区隔板厚度为2cm，所述的分区隔板的宽度大于超挖间歇的距离，且为超出超挖间隙长度为5cm。
所述分区隔板内部还预留了对因分区隔板向前推进而造成矩形空隙进行补注浆的隔板注浆孔，所述隔板注浆孔直径大小与盾尾同步注浆孔直径大小一致，其有效直径为32mm。
所述管片后设有向空隙处注浆的注浆设备，所述注浆设备包括与盾尾注浆设备和与管片注浆孔相连的补注浆设备，所述盾尾注浆设备包括与隔板预留注浆孔相连的补注浆设备和盾构机自带的同步注浆设备并与隔板预留注浆孔相连的补注浆设备比同步注浆设备要晚一环开启。
所述分区隔板的制作材料为耐锈蚀性的金属材料。
所述分区隔板的四周还设置了具有弹性的橡胶圈，所述橡胶圈的存在使得分区隔板具有一定的伸缩性，有利于管片从盾尾脱出。
所述隔板预留注浆孔对因分区隔板随着盾构向前推进造成的空隙进行补注浆时，所使用的浆液为水泥-水玻璃双液浆，从而保证浆液更早达到凝固状态，与管片壁后同步注浆形成的四块区域连接形成一个整体，共同起到支撑防水作用。
所述管片后空隙的同步注浆分四个区域进行，可根据管片上浮情况以及盾构掘进姿态实现管片壁后空隙的同步注浆压力和浆液注入率的差异化进行动态调控。
所述的一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构的方法，它包括以下步骤：
S1：分区隔板安装：在盾构机进入隧道进行掘进工作之前，在盾尾外壳上下左右四个轴线方向上通过螺栓连接安装四个分区隔板；
S2：注浆系统的准备：注浆系统准备包括与注浆孔相连的补注浆系统和与盾尾注浆系统；
S3：参数控制——根据隧道所处的岩层条件以及水文条件等，初步确定各区域的注浆压力和注入率；
S4：浆液配制：施工前，根据工程地质水文地质条件以及地层岩土体物理力学指标进行浆液配比实验，确定最佳的浆液选型与配比；通过隔板预留注浆孔进行补注浆时所使用的浆液掺入了一定量的水玻璃，使浆液更快的达到初凝强度；
S5：盾尾同步注浆：在管片安装完成并脱出盾尾之后，通过盾尾同步注浆分别对管片后四个区域的间隙进行同步注浆；
S6：分区隔板间隙补注浆：盾构机继续向前掘进到下一环时，分区隔板跟着盾构机一起向前，脱离同步注浆完成后的上一环，此时上一环的浆液已经达到了初凝状态，预留在分区隔板里的浆液注浆孔开启，对因为隔板而形成的空隙进行补注；
S7：注浆效果检查：采用管片上浮量直接量测法、地质雷达探测法和监测数据综合分析法等，对壁后的注浆质量进行检测，即根据同步注浆之后管片的上浮量和地表、四周建筑物的变形量等，评估同步注浆的施工质量；
S8：二次补注浆：对于同步注浆质量不符合要求的进行二次补注浆。
本发明具有以下优点：
1、本发明利用盾构掘进一环所需要的时间大于一环浆液的初凝时间这一特点，在盾尾安装四个分区隔板充当模板的作用，分区隔板将管片与岩层之间的间隙分为四个区域，四个区域分开注浆，可以根据现场实际情况来调整各个区域的注浆压力差和注浆量，并且避免管片壁后浆液流动下沉引起的巨大上浮力，大大减小了动态上浮力对管片上浮的影响，以此来达到抑制管片上浮的目的。
2、本发明的分区隔板的四周设置了具有弹性的橡胶圈，橡胶圈的存在使得分区隔板具有一定的伸缩性，有利于管片从盾尾脱出。
3、本发明通过隔板预留注浆孔对因分区隔板随着盾构向前推进造成的空隙进行补注浆时，所使用的浆液为水泥-水玻璃双液浆，从而保证浆液更早达到凝固状态，与管片壁后同步注浆形成的四块区域连接形成一个整体，共同起到支撑防水作用。
4、本发明的管片后空隙的同步注浆分四个区域进行，可根据管片上浮情况以及盾构掘进姿态实现管片壁后空隙的同步注浆压力和浆液注入率的差异化进行动态调控。
5.本发明通过设置盾尾密封刷以及螺栓帽和螺栓孔，提高了实践过程的稳定性，使得安全系数大大提高。
附图说明
图1 为本发明的施工状态平面图;
图2 为本发明的施工状态立面图；
图3 为本发明的施工状态局部大样图；
图4 为分区隔板的平面图；
图5 为本发明分区隔板的立面图；
图6 为本发明分区隔板的俯视图；
图7 为未用分区隔板前注浆之后效果图；
图8 为本发明的注浆工序流程图；
图中，1管片注浆孔、2锚固板、3分区隔板、4隔板注浆孔、5管片、6盾尾外壳、7螺栓孔、8橡胶圈、9超挖间隙、10岩层、11盾尾密封刷、12螺栓帽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1~8所示，一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，它包括盾尾外壳6、铆固板2、岩层10、管片5、分区隔板3和盾尾密封刷11，所述盾尾外壳6的上下左右四个平行轴线方向上安装四个分区隔板3，相邻所述分区隔板3之间的圆心角为90°，且相邻分区隔板3将管壁划分四个壁厚区域，所述壁厚区域上至少设有一个管片注浆孔1，所述岩层10与管片5之间设有超挖间隙9，所述分区隔板3的一端设有凸出的锚固板2，所述锚固板2上设有螺栓孔7和螺栓帽12，所述盾尾密封刷11的一端与锚固板2固定连接，所述锚固板2中部设有支撑杆，支撑杆的设置使得锚固板2能够稳定的将盾尾密封刷11进行连接，所述锚固板2设置在盾尾外壳6的上部。
四个所述分区隔板3结构均相同且在盾构机进隧道进行掘进工作之前通过高强螺栓锚接在盾尾外壳6的上下左右四个平行轴线方向上，所述锚固板2的曲率与盾尾外壳6的曲率一致且紧贴盾尾外壳6，从而保证了密封性。
所述分区隔板3的长度为一环管片5的长度，其长度方向与盾构机掘进方向保持一致，所述的分区隔板3厚度为2cm，所述的分区隔板3的宽度大于超挖间歇9的距离，且为超出超挖间隙9长度为5cm。
所述分区隔板3内部还预留了对因分区隔板向前推进而造成矩形空隙进行补注浆的隔板注浆孔4，所述隔板注浆孔4直径大小与盾尾同步注浆孔直径大小一致，其有效直径为32mm。
所述管片5后设有向空隙处注浆的注浆设备，所述注浆设备包括与盾尾注浆设备和与管片注浆孔1相连的补注浆设备，所述盾尾注浆设备包括与隔板预留注浆孔4相连的补注浆设备和盾构机自带的同步注浆设备并与隔板预留注浆孔4相连的补注浆设备比同步注浆设备要晚一环开启。
所述分区隔板3的制作材料为耐锈蚀性的金属材料。
所述分区隔板3的四周还设置了具有弹性的橡胶圈8，所述橡胶圈8的存在使得分区隔板3具有一定的伸缩性，有利于管片5从盾尾脱出。
所述隔板预留注浆孔4对因分区隔板3随着盾构向前推进造成的空隙进行补注浆时，所使用的浆液为水泥-水玻璃双液浆，从而保证浆液更早达到凝固状态，与管片壁后同步注浆形成的四块区域连接形成一个整体，共同起到支撑防水作用。
所述管片5后空隙的同步注浆分四个区域进行，可根据管片5上浮情况以及盾构掘进姿态实现管片5壁后空隙的同步注浆压力和浆液注入率的差异化进行动态调控。
所述的一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构的方法，它包括以下步骤：
S1：分区隔板安装：在盾构机进入隧道进行掘进工作之前，在盾尾外壳6上下左右四个轴线方向上通过螺栓连接安装四个分区隔板3；
S2：注浆系统的准备：注浆系统准备包括与注浆孔相连的补注浆系统和与盾尾注浆系统；
S3：参数控制：根据隧道所处的岩层10条件以及水文条件等，初步确定各区域的注浆压力和注入率；
S4：浆液配制：施工前，根据工程地质水文地质条件以及地层岩土体物理力学指标进行浆液配比实验，确定最佳的浆液选型与配比；通过隔板预留注浆孔4进行补注浆时所使用的浆液掺入了一定量的水玻璃，使浆液更快的达到初凝强度；
S5：盾尾同步注浆：在管片5安装完成并脱出盾尾之后，通过盾尾同步注浆分别对管片5后四个区域的间隙进行同步注浆；
S6：分区隔板间隙补注浆：盾构机继续向前掘进到下一环时，分区隔板3跟着盾构机一起向前，脱离同步注浆完成后的上一环，此时上一环的浆液已经达到了初凝状态，预留在分区隔板3里的浆液注浆孔开启，对因为隔板而形成的空隙进行补注；
S7：注浆效果检查：采用管片5上浮量直接量测法、地质雷达探测法和监测数据综合分析法等，对壁后的注浆质量进行检测，即根据同步注浆之后管片的上浮量和地表、四周建筑物的变形量等，评估同步注浆的施工质量；
S8：二次补注浆：对于同步注浆质量不符合要求的进行二次补注浆，从而最终实现了药渣的分离。因此无需人工打捞药渣，极大的减轻了工人的工作强度，此外实现了一次性分离掉所有的药渣，提高了药渣的分离效率。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)
1.一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，包括盾尾外壳、铆固板、岩层、管片、分区隔板和盾尾密封刷，其特征在于，所述盾尾外壳的上下左右四个平行轴线方向上安装四个分区隔板，相邻所述分区隔板之间的圆心角为90°，且相邻分区隔板将管壁划分四个壁厚区域，所述壁厚区域上至少设有一个管片注浆孔，所述岩层与管片之间设有超挖间隙，所述分区隔板的一端设有凸出的锚固板，所述锚固板上设有螺栓孔和螺栓帽，所述盾尾密封刷的一端与锚固板固定连接，所述锚固板中部设有支撑杆，所述锚固板设置在盾尾外壳的上部。
2.根据权利要求1所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，四个所述分区隔板结构均相同且在盾构机进隧道进行掘进工作之前通过高强螺栓锚接在盾尾外壳的上下左右四个平行轴线方向上，所述锚固板的曲率与盾尾外壳的曲率一致且紧贴盾尾外壳。
3.根据权利要求1所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，所述分区隔板的长度为一环管片的长度，其长度方向与盾构机掘进方向保持一致，所述的分区隔板厚度为2cm，所述的分区隔板的宽度大于超挖间歇的距离，且为超出超挖间隙长度为5cm。
4.根据权利要求2所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，所述分区隔板内部还预留了对因分区隔板向前推进而造成矩形空隙进行补注浆的隔板注浆孔，所述隔板注浆孔直径大小与盾尾同步注浆孔直径大小一致，其有效直径为32mm。
5.根据权利要求4所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，所述管片后设有向空隙处注浆的注浆设备，所述注浆设备包括与盾尾注浆设备和与管片注浆孔相连的补注浆设备，所述盾尾注浆设备包括与隔板预留注浆孔相连的补注浆设备和盾构机自带的同步注浆设备并与隔板预留注浆孔相连的补注浆设备比同步注浆设备要晚一环开启。
6.根据权利要求1所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，所述分区隔板的制作材料为耐锈蚀性的金属材料。
7.根据权利要求1所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，所述分区隔板的四周还设置了具有弹性的橡胶圈，所述橡胶圈的存在使得分区隔板具有一定的伸缩性，有利于管片从盾尾脱出。
8.根据权利要求5所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，所述隔板预留注浆孔对因分区隔板随着盾构向前推进造成的空隙进行补注浆时，所使用的浆液为水泥-水玻璃双液浆，从而保证浆液更早达到凝固状态，与管片壁后同步注浆形成的四块区域连接形成一个整体，共同起到支撑防水作用。
9.根据权利要求1所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构，其特征在于，所述管片后空隙的同步注浆分四个区域进行，可根据管片上浮情况以及盾构掘进姿态实现管片壁后空隙的同步注浆压力和浆液注入率的差异化进行动态调控。
10.根据权利要求1~9中任意一项所述的用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：分区隔板安装：在盾构机进入隧道进行掘进工作之前，在盾尾外壳上下左右四个轴线方向上通过螺栓连接安装四个分区隔板；
S2：注浆系统的准备：注浆系统准备包括与注浆孔相连的补注浆系统和与盾尾注浆系统；
S3：参数控制——根据隧道所处的岩层条件以及水文条件等，初步确定各区域的注浆压力和注入率；
S4：浆液配制：施工前，根据工程地质水文地质条件以及地层岩土体物理力学指标进行浆液配比实验，确定最佳的浆液选型与配比；通过隔板预留注浆孔进行补注浆时所使用的浆液掺入了一定量的水玻璃，使浆液更快的达到初凝强度；
S5：盾尾同步注浆：在管片安装完成并脱出盾尾之后，通过盾尾同步注浆分别对管片后四个区域的间隙进行同步注浆；
S6：分区隔板间隙补注浆：盾构机继续向前掘进到下一环时，分区隔板跟着盾构机一起向前，脱离同步注浆完成后的上一环，此时上一环的浆液已经达到了初凝状态，预留在分区隔板里的浆液注浆孔开启，对因为隔板而形成的空隙进行补注；
S7：注浆效果检查：采用管片上浮量直接量测法、地质雷达探测法和监测数据综合分析法等，对壁后的注浆质量进行检测，即根据同步注浆之后管片的上浮量和地表、四周建筑物的变形量等，评估同步注浆的施工质量；
S8：二次补注浆：对于同步注浆质量不符合要求的进行二次补注浆。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2021105044716 | 2021-05-10 | ||
| CN202110504471 | 2021-05-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113958343A true CN113958343A (zh) | 2022-01-21 |
| CN113958343B CN113958343B (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=79472321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111425531.1A Active CN113958343B (zh) | 2021-05-10 | 2021-11-27 | 一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113958343B (zh) |
Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE839864A (fr) * | 1975-12-11 | 1976-07-16 | Dispositif d'etanchement de l'espace annulaire compris entre l'enveloppe du bouclier et le revetement, dans le cas des boucliers d'avancement | |
| DE3431379A1 (de) * | 1984-08-25 | 1986-02-27 | Philipp Holzmann Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum abdichten des schildschwanzes gegenueber dem ruecken von im schildvortriebsverfahren eingebrachten tuebbingringen zur herstellung einer tunnelroehre sowie tuebbingausbau zur durchfuehrung des verfahrens |
| EP0402576A1 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-19 | Kubota Construction Co., Ltd. | Shield machine for use in a shield tunneling method for constructing a small diameter tunnel |
| JPH05149082A (ja) * | 1991-03-26 | 1993-06-15 | Shimizu Corp | シールドトンネルの施工装置及びその施工方法 |
| JP2005282781A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Sekisui Chem Co Ltd | 管継手構造 |
| JP2010065499A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | シールドトンネル用袋体付きセグメント |
| CN101705829A (zh) * | 2009-10-21 | 2010-05-12 | 上海隧道工程股份有限公司 | 盾构法隧道管片衬砌质量控制方法及管片构造 |
| CN102352757A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-02-15 | 上海市第一市政工程有限公司 | 盾构机空推过矿山法隧道时控制管片上浮的方法 |
| CN103899329A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-02 | 中国矿业大学 | 一种大变形破碎围岩巷道的治理方法 |
| CN106121662A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-11-16 | 同济大学 | 盾构掘削局部超挖区域同步注浆动态补偿填充控制方法 |
| CN106437756A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-22 | 中铁二局集团有限公司 | 一种防止盾构空推管片位移的限位方法 |
| CN206888996U (zh) * | 2017-05-31 | 2018-01-16 | 广州市市政工程设计研究总院 | 一种盾构空推过矿山法隧道的管片抗浮结构 |
| CN109653767A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-04-19 | 西南交通大学 | 用于盾构隧道的抗浮型管片及其加工方法和使用方法 |
| CN109973116A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-07-05 | 中铁十二局集团第二工程有限公司 | 一种盾构隧道防上浮的管片结构及其施工方法 |
| CN110566233A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-13 | 成龙建设集团有限公司 | 一种全断面硬岩地层盾构隧道施工管片壁后注浆的方法 |
| CN110924962A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-27 | 中交第三航务工程局有限公司 | Epb-tbm双模式盾构管片壁后填充注浆的施工方法 |
| CN210509199U (zh) * | 2019-05-27 | 2020-05-12 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 8+1分块结构的盾构隧道衬砌环及盾构隧道管片拼装结构 |
| CN111779494A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-16 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 盾构施工中控制管片上浮的注浆方法 |
| WO2020224233A1 (zh) * | 2019-05-05 | 2020-11-12 | 济南轨道交通集团有限公司 | 一种盾构隧道多区间、小净距、交叠下穿高架桥施工方法 |
-
2021
- 2021-11-27 CN CN202111425531.1A patent/CN113958343B/zh active Active
Patent Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE839864A (fr) * | 1975-12-11 | 1976-07-16 | Dispositif d'etanchement de l'espace annulaire compris entre l'enveloppe du bouclier et le revetement, dans le cas des boucliers d'avancement | |
| DE3431379A1 (de) * | 1984-08-25 | 1986-02-27 | Philipp Holzmann Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum abdichten des schildschwanzes gegenueber dem ruecken von im schildvortriebsverfahren eingebrachten tuebbingringen zur herstellung einer tunnelroehre sowie tuebbingausbau zur durchfuehrung des verfahrens |
| EP0402576A1 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-19 | Kubota Construction Co., Ltd. | Shield machine for use in a shield tunneling method for constructing a small diameter tunnel |
| JPH05149082A (ja) * | 1991-03-26 | 1993-06-15 | Shimizu Corp | シールドトンネルの施工装置及びその施工方法 |
| JP2005282781A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Sekisui Chem Co Ltd | 管継手構造 |
| JP2010065499A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | シールドトンネル用袋体付きセグメント |
| CN101705829A (zh) * | 2009-10-21 | 2010-05-12 | 上海隧道工程股份有限公司 | 盾构法隧道管片衬砌质量控制方法及管片构造 |
| CN102352757A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-02-15 | 上海市第一市政工程有限公司 | 盾构机空推过矿山法隧道时控制管片上浮的方法 |
| CN103899329A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-02 | 中国矿业大学 | 一种大变形破碎围岩巷道的治理方法 |
| CN106121662A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-11-16 | 同济大学 | 盾构掘削局部超挖区域同步注浆动态补偿填充控制方法 |
| CN106437756A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-22 | 中铁二局集团有限公司 | 一种防止盾构空推管片位移的限位方法 |
| CN206888996U (zh) * | 2017-05-31 | 2018-01-16 | 广州市市政工程设计研究总院 | 一种盾构空推过矿山法隧道的管片抗浮结构 |
| CN109653767A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-04-19 | 西南交通大学 | 用于盾构隧道的抗浮型管片及其加工方法和使用方法 |
| CN109973116A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-07-05 | 中铁十二局集团第二工程有限公司 | 一种盾构隧道防上浮的管片结构及其施工方法 |
| WO2020224233A1 (zh) * | 2019-05-05 | 2020-11-12 | 济南轨道交通集团有限公司 | 一种盾构隧道多区间、小净距、交叠下穿高架桥施工方法 |
| CN210509199U (zh) * | 2019-05-27 | 2020-05-12 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 8+1分块结构的盾构隧道衬砌环及盾构隧道管片拼装结构 |
| CN110566233A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-13 | 成龙建设集团有限公司 | 一种全断面硬岩地层盾构隧道施工管片壁后注浆的方法 |
| CN110924962A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-27 | 中交第三航务工程局有限公司 | Epb-tbm双模式盾构管片壁后填充注浆的施工方法 |
| CN111779494A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-16 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 盾构施工中控制管片上浮的注浆方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘鑫;: "富水泥岩地层盾构施工管片上浮控制技术研究", 四川水泥, no. 08, pages 114 - 115 * |
| 詹涛: "在泥质粉砂岩地层中采用双轮铣快速成槽施工技术", 隧道建设(中英文), vol. 37, no. 2, pages 205 - 210 * |
| 詹涛等: "复合地层盾构隧道联络通道涌水处置方案研究", 铁道标准设计, vol. 59, no. 12, 20 November 2015 (2015-11-20), pages 69 - 71 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113958343B (zh) | 2024-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102562075B (zh) | 一种大断面软弱围岩隧道三台阶六部短距施工方法 | |
| CN102953341B (zh) | 一种设置于深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥结构 | |
| CN109209392B (zh) | 适用于大断面隧道ⅳ-ⅴ级围岩的全环开挖方法 | |
| WO2016192320A1 (zh) | 一种盾构隧道连续梁式抗浮结构 | |
| CN110617067B (zh) | 一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚低风险施工方法 | |
| CN104533453A (zh) | 巷道穿断层破碎带分步动态耦合支护方法 | |
| CN109209293A (zh) | 一种石门揭突出煤层的综合防突施工方法 | |
| CN108547291A (zh) | 一种鱼骨状玄武岩纤维锚固系统及其锚固方法 | |
| CN111271064A (zh) | 一种富水地层隧道稳定掌子面的开挖施工方法 | |
| CN203049443U (zh) | 一种设置于深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥结构 | |
| CN203904971U (zh) | 控制地下连续墙缩颈、漏筋、夹泥的钢筋笼保护装置 | |
| CN206784393U (zh) | T形件及地下管廊基坑支护系统 | |
| CN210317328U (zh) | 一种营运期盾构隧道超浅埋覆土条件下隧道管片抗浮结构 | |
| CN210829268U (zh) | 适应于矿山深部地层及高应力区域的竖井复合支护结构 | |
| CN113958343A (zh) | 一种用于全断面岩层盾构隧道抑制管片上浮的结构及方法 | |
| CN113294188B (zh) | 一种水下盾构隧道抗浮抗渗装置及方法 | |
| CN109930610A (zh) | 受限环境基坑采用混凝土加钢管混合斜撑支护的施工方法 | |
| CN214697887U (zh) | 一种用于土方开挖工程的抗浮结构 | |
| CN214940381U (zh) | 地下硐室下穿既有建筑时的防护结构 | |
| CN116104530A (zh) | 导流洞不良地质灾害施工方法 | |
| CN207212271U (zh) | 一种浮箱式钻孔平台 | |
| CN109441478B (zh) | 隧洞ⅳ类、ⅴ类围岩超前杆系拱减震加固法 | |
| CN102912769B (zh) | 拉索支墩钢构坝 | |
| CN112664248A (zh) | 一种软岩淋水巷道支护方法 | |
| CN111236982A (zh) | 一种新型网锚结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |