CN116695779A - 临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统及方法，所述模型包括：顶管管线；MJS工法桩，用于对顶管始发井和接收井进行加固，设置在所述顶管管线的一段上；接收井，开设在所述MJS工法桩的一侧；钻孔灌注桩，开设在所述接收井的表面上；旋喷桩，设置在所述钻孔灌注桩的表面上；所述方法包括：布置场地，清理路面障碍物，开挖排浆沟槽，设备安装，桩机就位，测量和放线，MJS桩机对中施工，在引孔内下放钻杆至设计深度，钻头到达预定深度；当钻头到达预定施工的深度后，开始施工，拆卸钻杆后，对钻杆进行冲洗保养，所述系统及方法能很好的控制地内压力，并能够有效控制水泥浆在地层中的扩散范围，避免污染地下水。

Description

临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统及方法

技术领域

本发明属于地铁施工技术领域，具体涉及一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统及方法。

背景技术

顶管施工是一种非开挖施工方法，是非开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道顶入土中，并运走土方，全方位高压旋喷注浆MJS工法(MetroJetSystem)在原来高压喷射注浆法的基础上，采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置，实现了孔内强制排浆和地内压力监测，并通过调整强制排浆量来控制地内压力，使深处排泥和地内压力得到合理控制，使地内压力稳定，也就降低了在施工中出现地表变形的可能性，大幅度减少对环境的影响，而地内压力的降低也进一步保证了成桩直径。

现今顶管进出洞围护结构采用钻孔灌注桩支护加旋喷桩止水结合地下连续墙的形式，顶管顶进或贯通前需破除洞门，凿除钻孔灌注桩、地下连续墙的钢筋混凝土结构，需要花费较多人力物力资源，调动较多设备，效率低、工期长，而且破除洞门时凿除的钻孔灌注桩、地下连续墙的钢筋，直接成为了固体废弃物，不能重复利用，从而造成资源浪费；且临近地铁管线时，施工易造成土体不均匀沉降，从而影响地铁运营安全性。

基于现有技术存在如上述技术问题，本发明提出一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统及方法。

发明内容

本发明提出一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统及方法。

本发明采用以下技术方案：

一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，包括：

顶管管线；

MJS工法桩，用于对顶管始发井和接收井进行加固，设置在所述顶管管线的一段上；

接收井，开设在所述MJS工法桩的一侧；

钻孔灌注桩，开设在所述接收井的表面上；

旋喷桩，设置在所述钻孔灌注桩的表面上。

进一步地，所述旋喷桩和所述钻孔灌注桩交错设置。

进一步地，所述顶管管线中，管片外径分别为和/>管节厚度为320mm和260mm，管节每节长度2.5m。

进一步地，所述MJS工法桩包括工法桩本体、设置在所述工法桩本体顶端的第一加固区域、设置在所述工法桩本体底端的第二加固区域、设置在所述第一加固区域和所述第二加固区域之间的第三加固区域，其中，所述第一加固区域和所述第二加固区域分别抵接于所述第三加固区域。

进一步地，所述第一加固区域位于所述顶管管线的上方，所述第二加固区域位于所述顶管管线的下方。

进一步地，所述第一加固区域的高度为所述工法桩本体高度的0.2-0.25倍。

进一步地，所述第二加固区域的高度为所述工法桩本体高度的0.2-0.3倍。

一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固施工方法，包括：

步骤1，对施工区段场地进行整平以及清洁工作，布置场地内排水设施、水电线路；清理路面障碍物，开挖排浆沟槽；

步骤2，将所需的施工设备及施工辅助设备置于施工周边临时场地并运送至场地安装，连接电源、数据线以及各类管线，开启油泵，机架放置平稳后校零，桩机就位；

步骤3，依据设计的坐标网点进行测量和放线，在施工场地的中心轴线标高上确定施工孔位坐标并编号，桩位的偏差不大于50mm；

步骤4，用引孔桩机进行预先成孔，使成孔中心与桩位中心误差不大于50mm；

步骤5，完成成孔后，对接钻杆和钻头，并按照施工要求检测钻杆和钻头之间的密封圈的密封状况及地内压力；

步骤6，MJS桩机对中施工，在成孔内下放钻杆至设计深度；

步骤7，重复步骤5和步骤6，直到钻头到达预定深度；

步骤8，当钻头到达预定施工的深度后，开行校零，使动力头为0刻度，喷嘴、钻杆上白线处于同一条直线，设定施工各段的工艺参数，开始施工；

步骤9，提升一根钻杆后，对钻杆进行拆卸，拆卸过程中检查密封圈和数据线，以防损坏，并检查地内压力显示是否正常；拆卸钻杆后，对钻杆进行冲洗保养。

进一步地，步骤6中，依据土质的分类，土质属于坚土时，将水龙头接上水泵注水切割土体，再将动力头旋转，将钻头压入土体即可钻孔。

进一步地，步骤8中，设定施工各段的工艺参数包括：削孔水喷嘴、浆液喷嘴的摇摆速度、外套管的引拔速度、外套管的回转数。

进一步地，步骤8中，先开回流气和回流高压泵倒吸水流和倒吸空气，排浆正常时，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空压机。

进一步地，步骤8中，在开启高压水泥泵时，压力应逐步增加，直至到达指定压力，达到指定压力并确认地内压力正常后，开始提升钻杆。

与现有技术相比，本发明的优越效果在于：

1.本发明所述临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，采用MJS工法，有效的解决了传统高压喷射注浆工艺地内压力难控制，超深桩喷射效率低下的缺陷，能进行水平地基加固和360°全方位地基加固，施工占地面积小，调运方便，深处排泥，地内压力易控制。

2.实施本发明所述临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统及方法，能够对既有轨道线路的地基进行加固，对地下构筑物(地铁、共同沟)进行有效保护，同时也能够对盾构进出洞的加固，河流、湖沼下的地基加固、地下隔离墙的防护，均取得良好效果；

3.本发明通过采用MJS工法桩用作始发井、接收井围护结构，能够有效控制水泥浆在地层中的扩散范围，避免污染地下水；通过地连墙、旋喷桩和MJS加固组合使用的方法，显著减少人力和设备的投入，优化施工资源配置，降低人工和机械费用，方便控制施工进程、提高施工效率，施工全程大幅减少对环境的影响。

附图说明

图1是本发明实施例中所述临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统的立体结构示意图。

图中：

1-顶管管线；

2-MJS工法桩、21-工法桩本体、22-第一加固区域、23-第二加固区域、24-第三加固区域；

3-接收井；

4-钻孔灌注桩；

5-旋喷桩。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

如图1所示，所述临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，包括：

顶管管线1；

MJS工法桩2，所述MJS工法桩2用于对顶管始发井和接收井进行加固，设置在所述顶管管线1的一段上；

接收井3，开设在所述MJS工法桩2的一侧；

钻孔灌注桩4，开设在所述接收井3的表面上；

旋喷桩5，设置在所述钻孔灌注桩4的表面上；

所述旋喷桩5和所述钻孔灌注桩4交错设置；

所述顶管管线1中，管片外径分别为和/>管节厚度为320mm和260mm，管节每节长度2.5m；

所述MJS工法桩2包括工法桩本体21、设置在所述工法桩本体21顶端的第一加固区域22、设置在所述工法桩本体21底端的第二加固区域23、设置在所述第一加固区域22和所述第二加固区域23之间的第三加固区域24，其中，所述第一加固区域22和所述第二加固区域23分别抵接于所述第三加固区域24；

所述第一加固区域22位于所述顶管管线1的上方，所述第二加固区域23位于所述顶管管线1的下方；

所述第一加固区域22的高度为所述工法桩本体21高度的0.2-0.25倍；

所述第二加固区域23的高度为所述工法桩本体21高度的0.2-0.3倍。

一种具体的实施例中，所述第一加固区域22和所述第二加固区域23的加固深度为顶管隧道顶、底边缘外不小于3m的范围，其中，所述第三加固区域24的水泥掺量不小于35％，所述第二加固区域23的水泥掺量不小于30％，所述第一加固区域22水泥掺量不小于20％；

在上述实施例中：

所述接收井3长21m，宽37.5m；

所述钻孔灌注桩的规格为φ1000@1200；

所述旋喷桩的规格为φ600@400；

所述临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固施工方法，包括：

步骤1，对施工区段场地进行整平以及清洁工作，布置场地内排水设施、水电线路；清理路面障碍物，开挖排浆沟槽；

步骤2，将所需的施工设备及施工辅助设备置于施工周边临时场地，设备准备完全运送至场地安装，连接电源、数据线以及各类管线，开启油泵，机架放置平稳后校零，桩机就位；

步骤3，依据施工图要求以及坐标网点进行测量和放线，在施工场地的中心轴线标高上确定施工孔位坐标并编号，桩位的偏差不大于50mm；

步骤4，用引孔桩机进行预先成孔，使成孔中心与桩位中心误差不大于50mm；

步骤5，引孔完成后，对接的钻杆和钻头，对接时须要仔细检查密封圈情况，查看密封件是否发生缺失变形或损坏，地内压力是否正常；

步骤6，MJS桩机对中施工，在引孔内下放钻杆至设计深度；

步骤7，重复步骤5和步骤6，直到钻头到达预定深度；

步骤8，当钻头到达预定施工的深度后，开行校零，使动力头为0刻度，喷嘴、钻杆上白线处于同一条直线，设定施工各段的工艺参数，开始施工；

步骤9，提升一根钻杆后，对钻杆进行拆卸，拆卸过程中认真检查密封圈和数据线，以防损坏，并检查地内压力显示是否正常；拆卸钻杆后，需及时对钻杆进行冲洗保养。

在上述实施例的步骤6中，如土质较硬时，将水龙头接上水泵从而切割土体，再将动力头旋转，将钻头压入土体即可钻孔。

在上述实施例的步骤8中，设定施工各段的工艺参数包括：削孔水喷嘴、浆液喷嘴的摇摆速度、外套管的引拔速度、外套管的回转数。

在上述实施例的步骤8中，先开回流气和回流高压泵倒吸水流和倒吸空气，确认排浆正常时，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空压机。

在上述实施例的步骤8中，在开启高压水泥泵时，压力应逐步增加，直到到达指定压力，达到指定压力并确认地内压力正常后，钻杆才可开始提升。

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (10)

1.一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，其特征在于，包括：

顶管管线；

MJS工法桩，用于对顶管始发井和接收井进行加固，设置在所述顶管管线的一段上；

接收井，开设在所述MJS工法桩的一侧；

钻孔灌注桩，开设在所述接收井的表面上；

旋喷桩，设置在所述钻孔灌注桩的表面上。

2.根据权利要求1所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，其特征在于，所述旋喷桩和所述钻孔灌注桩交错设置。

3.根据权利要求1所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，其特征在于，所述顶管管线中，管片外径分别为φ4140mm和φ3120mm，管节厚度为320mm和260mm，管节每节长度2.5m。

4.根据权利要求1所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，其特征在于，所述MJS工法桩包括工法桩本体、设置在所述工法桩本体顶端的第一加固区域、设置在所述工法桩本体底端的第二加固区域、设置在所述第一加固区域和所述第二加固区域之间的第三加固区域，其中，所述第一加固区域和所述第二加固区域分别抵接于所述第三加固区域。

5.根据权利要求4所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固配置系统，其特征在于，所述第一加固区域位于所述顶管管线的上方，所述第二加固区域位于所述顶管管线的下方；所述第一加固区域的高度为所述工法桩本体高度的0.2-0.25倍；所述第二加固区域的高度为所述工法桩本体高度的0.2-0.3倍。

6.一种临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固施工方法，其特征在于，包括：

步骤1，对施工区段场地进行整平以及清洁工作，布置场地内排水设施、水电线路；清理路面障碍物，开挖排浆沟槽；

步骤2，将所需的施工设备及施工辅助设备置于施工周边临时场地，设备准备完全运送至场地安装，连接电源、数据线以及各类管线，开启油泵，机架放置平稳后校零，桩机就位；

步骤3，依据设计的坐标网点进行测量和放线，在施工场地的中心轴线标高上确定施工孔位坐标并编号，桩位的偏差不大于50mm；

步骤4，用引孔桩机进行预先成孔，使成孔中心与桩位中心误差不大于50mm；

步骤5，完成成孔后，对接钻杆和钻头，按照施工要求检测钻杆和钻头之间的密封圈的密封状况及地内压力；

步骤6，MJS桩机对中施工，在成孔内下放钻杆至设计深度；

步骤7，重复步骤5和步骤6，直到钻头到达预定深度；

步骤8，当钻头到达预定施工的深度后，开行校零，使动力头为0刻度，喷嘴、钻杆上白线处于同一条直线，设定施工各段的工艺参数，开始施工；

步骤9，提升一根钻杆后，对钻杆进行拆卸，拆卸过程中检查密封圈和数据线，以防损坏，并检查地内压力显示是否正常；拆卸钻杆后，对钻杆进行冲洗保养。

7.根据权利要求6所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固施工方法，其特征在于，步骤6中，依据土质的分类，土质属于坚土时，将水龙头接上水泵注水切割土体，再将动力头旋转，将钻头压入土体即可钻孔。

8.根据权利要求6所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固施工方法，其特征在于，步骤8中，设定施工各段的工艺参数包括：削孔水喷嘴、浆液喷嘴的摇摆速度、外套管的引拔速度、外套管的回转数。

9.根据权利要求6所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固施工方法，其特征在于，步骤8中，先开回流气和回流高压泵倒吸水流和倒吸空气，排浆正常时，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空压机。

10.根据权利要求9所述的临近既有地铁隧道顶管接收井端头加固施工方法，其特征在于，步骤8中，在开启高压水泥泵时，压力应逐步增加，直至到达指定压力，达到指定压力并确认地内压力正常后，开始提升钻杆。