CN114320321B - 一种盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，通过该盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法能够解决盾构机在带砂层的复合地层中接收，因砂层流动性及含水率较大，在接收前易出现土仓无法排空降压，接收时洞门涌水涌砂等问题；使各工作面有序进行，不仅施工效率高、节省施工成本和缩短工期，还充分的保证了地层的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机施工技术领域，特别涉及一种盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法。
背景技术
随着城市地铁工程的飞速发展，盾构施工应用也越来越广泛。但在盾构施工中，难免存在施工风险较大的风险源，如盾构机在带砂层的复合地层中接收，因砂层流动性及含水率较大，在接收前易出现土仓无法排空降压，接收时洞门涌水涌砂等问题。因此，如何科学有效的处理相关风险在施工过程中尤为重要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法。
本发明采用的技术方案为：
一种盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤S1，物资及设备准备、预先打设注浆孔、探明周边管线、分析地质情况和根据盾构机埋深选取注浆位置和深度；
步骤S2，盾尾后五环连续三环管片注浆孔，K块除外，二次注浆做止水环，并且开孔检查止水效果，减少管片后方来水，达到初步止水的目的；
步骤S3，探明周边管线、分析地质图、测量放出盾构机中心线、得出盾构机埋深、盾体范围内做空洞探测；分析空洞探测报告，若因地层水土流失造成空洞需立即使用钻注一体机打探孔复核空洞深度并注双液浆填充，在填充过程中严格控制注浆压力，若未出现空洞，则进行排仓；
步骤S4，为加强止水效果，使土仓内无砂和水流入土仓内，保证土仓内渣土能顺利排空降压，为盾构机安全顺利接收提供前置条件；
步骤S5，盾构机接收若遇突发涌水涌砂情况，则启动注浆；若未出现涌水涌沙情况，盾构机则继续推进，在推进的过程中管片后10环拉紧，提高整体性和防水效果，减少管片位移、洞门封堵；
步骤S6，检查注浆效果，若有明水流出，则需继续注浆，直至注浆孔内无明水流出；若无明水流出，则证明洞门封堵效果良好，盾体进行全部接收。
进一步，步骤S1中的物资及设备包括钻注一体机、注脂机、注浆材料和应急物资。
进一步，步骤S2中还包括接收洞门顶部2点和10点钟方向端墙上钻设注浆孔，注浆管准备至井口；若盾构机在接收时洞门渗漏水，则直接连接注浆管路注浆。
进一步，步骤S3中的空洞探测进行若干次；若存在空洞则使用钻注一体机打探孔复核空洞深度并注双液浆填充，直至空洞探测为无空洞。
进一步，步骤S4中盾构机进入加固区域进行排仓，观察土压是否降为0bar；若土压在6小时内均为0bar，则直接接收；若排仓后土压无法降低或降低后短时间内土压持续上涨，则证明盾体周围流沙和水涌入土仓，需立即对空洞处注浆加固，保证地面安全，并将履带吊开离盾体上方；若土仓土压无法排空降压，地面端头处台钻注一体机开始在盾体正上方2米、盾体左右侧2米位置注入磷酸和水玻璃止水，控制注浆压力，当钻注一体机起压时停止注浆并开始排仓降压，若土仓能排空降压，则具备接收条件，否则继续注入磷酸和水玻璃止水。
进一步，当土仓排空后，盾体内注脂机接好管路并连接至前盾径向孔，在盾构机推进的过程中同时从前盾径向孔内注入聚氨酯，加强止水效果。
进一步，所述聚氨酯为水性聚氨酯和油性聚氨酯按1:1进行混合。
进一步，步骤S5中通过控制盾体接收距离和管片伸接收门距离，使盾尾剩余30cm在预埋钢环内和折页板压住管片，保证后续洞门封堵。
进一步，步骤S5，启动注浆过程中，管片注浆孔内注双液浆，控制注浆压力、注浆量、浆液凝固时间，待6小时后打开注浆孔检查注浆效果。
本发明的有益效果是：
该盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法能够解决盾构机在带砂层的复合地层中接收，因砂层流动性及含水率较大，在接收前易出现土仓无法排空降压，接收时洞门涌水涌砂等问题；该盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法能够结合信息化管理施工，地面和地下24小时信息联动，使各工作面有序进行，不仅施工效率高、节省施工成本和缩短工期，还充分的保证了地层的稳定性。
附图说明
图1为该盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
如图1所示，本发明公开了一种盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，该方法具体包括以下步骤：
所述步骤S1中包括：
编制盾构机接收施工专项方案。
钻注一体机3台、注脂机2台、注浆材料、应急物资等准备到位。
洞门周边开注浆孔，为后续接收洞门渗漏提供注浆条件。
洞门掌子面探孔、接收架、应急物资等申请验收。
探明周边管线、做空洞探测，根据地质图和盾构机埋深选取注浆位置和深度。
步骤S1的作用在于：提前探明接收端头地质情况和准备接收应急物资。在遇到突发情况时，可第一时间进行抢险，保障盾构机安全接收。
所述步骤S2中包括：
从盾尾后五环连续三环管片注浆孔（K块除外）二次注浆做止水环，并且开孔检查止水效果，减少管片后方来水。
地面3台钻注一体机、注浆材料、应急物资准备到位。
接收洞门顶部、2点、10点钟方向端墙上钻设注浆孔，注浆管准备至井口，如盾构机在接收时洞门渗漏水，可直接连接注浆管路注浆。
步骤S2的作用在于：隧道内施做止水环，减少管片后方来水，隧道内及隧道外同时准备应急设备及材料，进一步保障盾构机安全出洞。
所述步骤S3中包括：
探明周边管线、分析地质图、测量放出盾构机中心线、得出盾构机埋深、接收端头做空洞探测。
分析空洞探测报告，如因地层水土流失造成空洞需立即使用钻注一体机打探孔复核空洞深度并注双液浆填充，在填充过程中严格控制注浆压力。如未出现空洞，则进行排仓。
步骤S3的作用在于：盾构接收端头为砂层，因砂层流动性大，容易造成空洞。为保证盾构机接收及吊装安全，须进行空洞探测。
所述步骤S4中包括：
盾构机进入加固区域进行排仓，观察土压是否降为0bar；如土压在6小时内均为0bar，则可直接接收；若排仓后土压无法降低或降低后短时间内土压持续上涨，则证明盾体周围流沙和水涌入土仓，需立即对空洞处注浆加固，保证地面安全，并将履带吊开离盾体上方。
如土仓土压无法排空降压，地面端头处3台钻注一体机开始在盾体正上方2米、盾体左右侧2米位置注入磷酸和水玻璃止水。严格控制注浆压力，当钻注一体机起压时停止注浆并开始排仓降压。如土仓能排空降压，则具备接收条件；否则继续注入磷酸水玻璃。
当土仓排空后，盾体内注脂机接好管路并连接至前盾径向孔（左上部和右上部孔位）。在盾构机推进的过程中同时从前盾径向孔内注入聚氨酯（水性聚氨酯：油性聚氨酯=1:1），加强止水效果。
步骤S4的作用在于：砂层流动性较好且含水量大，因此在接收时土仓排空困难且容易造成地面空洞。通过以上步骤可在盾体周边施做止水帷幕，减少盾体周边流砂和水进入土仓，保证盾构机安全顺利接收。
所述步骤S5中包括：
盾体接收后，若出现洞门涌水涌沙情况，立即停机连接注浆管路与端墙预留注浆孔，启动注浆；在注浆的过程中，严格控制注浆压力并且专人盯控管片有无变形和破损。若未出现涌水涌沙情况，盾构机则继续推进；在推进的过程中同时做好管片最后10环拉紧装置。
为保证后续洞门封堵，需根据盾体接收距离和管片伸接收门距离，使盾尾剩余30cm在预埋钢环内和折页板压住管片。
步骤S5的作用在于：通过在接收洞门端墙处预留注浆孔，如遇盾构突发涌水涌砂时，可第一时间进行封堵。盾构机盾尾剩余30cm在预埋钢环内时启动封堵洞门，封堵效果最佳。
所述步骤S6中包括：
管片注浆孔内注双液浆，严格控制注浆压力、注浆量、浆液凝固时间，待6小时后打开注浆孔检查注浆效果。若有明水流出，则需继续注浆，直至注浆孔内无明水流出。若无明水流出，则证明洞门封堵效果良好，盾体可全部接收。
步骤S6的作用在于：通过检查注浆孔情况，从而判断洞门封堵效果是否满足盾尾全部接收条件。
该盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法与现有方法相比较,通过增加了在砂层中土仓排空困难施做止水帷幕处理方法和端墙预留注浆孔等应急措施。与传统盾构接收相比，施工效率更高、应急措施更完善，施工方案更安全可靠。
最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：
步骤S1，物资及设备准备、预先打设注浆孔、探明周边管线、分析地质情况和根据盾构机埋深选取注浆位置和深度；
步骤S2，盾尾后五环连续三环管片注浆孔，K块除外，二次注浆做止水环，并且开孔检查止水效果，减少管片后方来水，达到初步止水的目的；
步骤S3，探明周边管线、分析地质图、测量放出盾构机中心线、得出盾构机埋深、盾体范围内做空洞探测；分析空洞探测报告，若因地层水土流失造成空洞需立即使用钻注一体机打探孔复核空洞深度并注双液浆填充，在填充过程中严格控制注浆压力，若未出现空洞，则进行排仓；
步骤S4，为加强止水效果，土仓内无砂以及土仓内没有水流流入，保证土仓内渣土能顺利排空降压，为盾构机安全顺利接收提供前置条件；步骤S4中盾构机进入加固区域进行排仓，观察土压是否降为0bar；若土压在6小时内均为0bar，则直接接收；若排仓后土压无法降低或降低后短时间内土压持续上涨，则证明盾体周围流沙和水涌入土仓，需立即对空洞处注浆加固，保证地面安全，并将履带吊开离盾体上方；若土仓土压无法排空降压，地面端头处台钻注一体机开始在盾体正上方2米、盾体左右侧2米位置注入磷酸和水玻璃止水，控制注浆压力，当钻注一体机起压时停止注浆并开始排仓降压，若土仓能排空降压，则具备接收条件，否则继续注入磷酸和水玻璃止水；
步骤S5，盾构机接收若遇突发涌水涌砂情况，则启动注浆；若未出现涌水涌沙情况，盾构机则继续推进，在推进的过程中管片后10环拉紧，提高整体性和防水效果，减少管片位移、洞门封堵；
步骤S6，检查注浆效果，若有明水流出，则需继续注浆，直至注浆孔内无明水流出；若无明水流出，则证明洞门封堵效果良好，盾体进行全部接收。
2.根据权利要求1所述的盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：步骤S1中的物资及设备包括钻注一体机、注脂机、注浆材料和应急物资。
3.根据权利要求1所述的盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：步骤S2中还包括接收洞门顶部2点和10点钟方向端墙上钻设注浆孔，注浆管准备至井口；
若盾构机在接收时洞门渗漏水，则直接连接注浆管路注浆。
4.根据权利要求1所述的盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：步骤S3中的空洞探测进行若干次；
若存在空洞则使用钻注一体机打探孔复核空洞深度并注双液浆填充，直至空洞探测为无空洞。
5.根据权利要求1所述的盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：当土仓排空后，盾体内注脂机接好管路并连接至前盾径向孔，在盾构机推进的过程中同时从前盾径向孔内注入聚氨酯，加强止水效果。
6.根据权利要求5所述的盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：所述聚氨酯为水性聚氨酯和油性聚氨酯按1:1进行混合。
7.根据权利要求1所述的盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：步骤S5中通过控制盾体接收距离和管片伸接收门距离，使盾尾剩余30cm在预埋钢环内和折页板压住管片，保证后续洞门封堵。
8.根据权利要求1所述的盾构机在带砂层的复合地层中接收施工方法，其特征在于：步骤S5，启动注浆过程中，管片注浆孔内注双液浆，控制注浆压力、注浆量、浆液凝固时间，待6小时后打开注浆孔检查注浆效果。
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