專利名稱：一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及豎井施作技術領域，主要涉及一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法。
背景技術：
在采用的盾構法施工的城市地下鐵路隧道和地鐵工程中，由于盾構機長距離掘進、刀盤刀具與工程地質條件適應性差等原因，常導致刀盤刀具磨損破壞嚴重，因此經(jīng)常需施作工作豎井，對盾構刀盤刀具改造修復。以保證工程順利進行。目前國內外采用的傳統(tǒng)工作豎井施工方法，施工場地大、施工工藝復雜經(jīng)常需要進行施工降水、管線改移、長時間交通導改等工作，極大的增加了施工成本和施工工期，另外傳統(tǒng)豎井施工采用人工開挖且常伴帶水作業(yè)，施工場地周邊臨近建筑物，施工安全風險非常大。

發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法，尤其適用于城市繁忙地區(qū)工作井施工，減少開挖工程數(shù)量，縮短施工工期、降低工程成本和施工風險，達到為盾構刀盤刀具改造修復提供作業(yè)空間的目的。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法，其步驟如下:
I)、首先在盾構隧道需要檢修刀盤的位置，采用物探和人工挖探的方法，探明施工區(qū)域地下管線(11)，并對地下管線(11)做好標記；
2 )、然后對鉆孔灌注樁加固范圍內5m深的地層進行后退式注漿加固，
3)、再以預停機位置為中心對盾構隧道加固范圍采用旋挖鉆施作3排Φ1.0m玻璃纖維筋灌注粧(I);
4)、最后在盾構(6)隧道軸線(3)上，群樁中間施作I根大直徑(Φ2.0m- Φ 3.0m)灌注樁(2)，灌注樁施工過程:樁位測量放線、埋設護筒、鉆機就位、鉆孔、終孔、清孔、下玻璃纖維筋籠、水下灌的混凝土采用緩凝混凝土(5)灌注；
5)、待Φ2.0m的灌注樁砼達到I天凝固強度后，在灌注樁頂中心位置畫出一個ΦΙ.Οπι的圓，
6)、然后在Φ2.0m灌注樁(2)中間位置根據(jù)作業(yè)需要采用旋挖鉆鉆出一個較小直徑(如ΦΙ.Οπι)中空孔(4)形成盾構刀盤檢修豎井(8)，并在井口預埋一段鋼護筒；
a)、先采用ΦΙ.Οπι的旋挖鉆進行鉆孔，鉆孔時孔內仍然裝滿高質量泥漿，起到護壁和支撐樁壁的作用；
b)、保持好旋挖鉆桿的垂直度，防止偏鉆，造成井壁薄厚不均，根據(jù)工作需要確定工作井鉆孔設計標聞，并保證工作井底部有7m厚左右輪底板；
c )、鉆孔完成后，孔內仍充滿泥漿， d)、待砼達到7天強度后，將孔內泥漿全部抽排干凈，形成工作豎井(8)。e)、井口預埋一段2m高的鋼護筒，使鋼護筒和蓋板鋼筋連接牢固一起澆筑蓋板，成為一個整體,確保安全。7)、灌注樁完成后對群樁中間的土體地層進行補償注漿(6);
8)、最后在灌注樁樁頂施做C30砼蓋梁(9)，將所有的樁連成一個整體，蓋梁中間將工作井孔口留出，并加蓋一個封閉的井蓋。由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法，是在隧道和地下工程領域的盾構法隧道施工中，采用機械法施工盾構刀盤檢修井的方法，尤其適用于城市中心區(qū)周邊環(huán)境復雜的區(qū)域進行豎井施工，可以大大的減少開挖工程數(shù)量，縮短施工工期、降低工程成本和施工風險，達到為盾構刀盤刀具檢修提供作業(yè)空間的目的。本發(fā)明施作的工作豎井同時還可以應用于長大隧道測量、軌下結構施工投料孔作用。采用本發(fā)明的新工藝方法，施工方便、快捷、安全，可以大大降低工程成本和施工風險。經(jīng)施工工程試驗取得了良好的效果，具有很好的推廣應用前景。


圖1灌注樁和注漿孔位平面布置圖 圖2旋挖鉆孔樁施工流程圖。圖3灌注樁施工順序圖。圖4盾構刀盤與工作豎井下部位置關系縱側面示意圖。圖5盾構刀盤與工作豎井下部位置關系縱正面示意圖。圖中，1、Φ1.0m玻纖灌注樁，2、Φ 2.0m玻纖灌注樁，3、隧道中線，4、ΦΙ.Οπι中空樁，5、C20緩凝混凝土，6、盾構機，7、補償注漿孔，8、工作空間，9、C30砼蓋梁，10、盾構機刀盤，11管線
具體實施例方式結合附圖對本發(fā)明實施例加以說明:
如圖1、2、3、4、5所示，一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法，其步驟如下:
I)、首先在盾構隧道需要檢修刀盤的位置，采用物探和人工挖探的方法，探明施工區(qū)域地下管線(11)，并對地下管線(11)做好標記；
2 )、然后對鉆孔灌注樁加固范圍內5m深的地層進行后退式注漿加固，
3)、再以預停機位置為中心對盾構隧道加固范圍采用旋挖鉆施作3排ΦΙ.Οπι玻璃纖維筋灌注粧(I);
4)、最后在盾構(6)隧道軸線(3)上，群樁中間施作I根大直徑(Φ2.0m-Φ 3.0m)灌注樁
(2)，灌注樁施工過程:樁位測量放線、埋設護筒、鉆機就位、鉆孔、終孔、清孔、下玻璃纖維筋籠、水下灌的混凝土采用緩凝混凝土(5)灌注；
5)、待Φ2.0m的灌注樁砼達到I天凝固強度后，在灌注樁頂中心位置畫出一個Φ 1.0m的圓， 6)、然后在Φ2.0m灌注樁(2)中間位置根據(jù)作業(yè)需要采用旋挖鉆鉆出一個較小直徑(如ΦΙ.Οπι)中空孔(4)形成盾構刀盤檢修豎井(8)，并在井口預埋一段鋼護筒；
a)、先采用ΦΙ.Οπι的旋挖鉆進行鉆孔，鉆孔時孔內仍然裝滿高質量泥漿，起到護壁和支撐樁壁的作用；
b)、保持好旋挖鉆桿的垂直度，防止偏鉆，造成井壁薄厚不均，根據(jù)工作需要確定工作井鉆孔設計標聞，并保證工作井底部有7m厚左右輪底板；
c )、鉆孔完成后，孔內仍充滿泥漿，
d)、待砼達到7天強度后，將孔內泥漿全部抽排干凈，形成工作豎井(8)。e)、井口預埋一段2m高的鋼護筒，使鋼護筒和蓋板鋼筋連接牢固一起澆筑蓋板，成為一個整體,確保安全。7)、灌注樁完成后對群樁中間的土體地層進行補償注漿(6);
8)、最后在灌注樁樁頂施做C30砼蓋梁(9)，將所有的樁連成一個整體，蓋梁中間將工作井孔口留出，并加蓋一個封閉的井蓋。即本發(fā)明采用機械法施工盾構刀盤檢修井工藝步驟為:如圖4所示，
步驟1:管線探查、注漿加固。采用物探和人工挖探方法，探明設計施工區(qū)地下管線，并對地下管線做好標記。然后對鉆孔灌注樁加固范圍內5m深的地層進行后退式注漿加固
如圖2、3所示，步驟2:施作周邊及中心Φ2.0m玻纖灌注樁。以預停機位置為中心施做3排Φ 1.0m玻璃纖維筋灌注樁，旋挖鉆孔樁施工流程見圖2旋挖鉆孔樁施工時應分排跳孔施工，具體施工順序如下:
第一排樁施工順序:1#一5# — 3# — 7#——2#—4#—6#—8# ；
第二排樁施工順序:15# —11#一 13# — 9#一 14#一 12# —10# ；
第三排樁施工順序:16# — 20# —18# — 22# —17# —19#一 21# — 23# ；
最后施工24#樁。如圖3、4所示,步驟3:施作Φ 1.0m中空孔及工作豎井。Φ 2.0m的灌注樁5仝達到I天凝固強度后，在樁頂中心位置畫出一個Φ 1.0m的圓，然后埋設護筒，先采用Φ 1.0m的旋挖鉆進行鉆孔。待砼達到7天強度后，將孔內泥漿全部抽排干凈，形成工作豎井。井口預埋一段2m高的鋼護筒，使鋼護筒和蓋板鋼筋連接牢固一起澆筑蓋板，成為一個整體，最后加
蘭#蘭JHL TT JHL O如圖1所示，步驟4:施作補償注漿和蓋梁。灌注樁完成后對群樁中間的土體地層進行補償注漿，最后在樁頂施做蓋梁將所有的樁連成一個整體，蓋梁中間將工作井孔口留出，并加蓋封閉的井蓋。雖然上面已經(jīng)參考附圖描述了本發(fā)明的實施例，但是本領域技術人員可以理解，在不脫離本發(fā)明和精神的情況下，可以對本發(fā)明做出各種不同的修改和變化。因此，應該理解上述的實施案例不是限制，而是各個方面的舉例說明。
權利要求
1.一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法，其特征在于:其步驟如下: 1)、首先在盾構隧道需要檢修刀盤的位置，采用物探和人工挖探的方法，探明施工區(qū)域地下管線(11)，并對地下管線(11)做好標記； 2)、然后對鉆孔灌注樁加固范圍內5m深的地層進行后退式注漿加固， 3)、再以預停機位置為中心對盾構隧道加固范圍采用旋挖鉆施作3排Φ1.0m玻璃纖維筋灌注粧(I); 4)、最后在盾構(6)隧道軸線(3)上，群樁中間施作I根大直徑Φ2.0m-Φ 3.0m的灌注樁(2)，灌注樁施工過程:樁位測量放線、埋設護筒、鉆機就位、鉆孔、終孔、清孔、下玻璃纖維筋籠、水下灌的混凝土采用緩凝混凝土(5)灌注； 5)、待Φ2.0m的灌注樁砼達到I天凝固強度后，在灌注樁頂中心位置畫出一個ΦΙ.Οπι的圓， 6)、然后在Φ2.0m灌注樁(2)中間位置根據(jù)作業(yè)需要采用旋挖鉆鉆出一個小直徑Φ 1.0m的中空孔(4)形成盾構刀盤檢修豎井(8)，并在井口預埋一段鋼護筒； a)、先采用Φ1.0m的旋挖鉆進行鉆孔，鉆孔時孔內仍然裝滿高質量泥漿，起到護壁和支撐樁壁的作用； b)、保持好旋挖鉆桿的垂直度，防止偏鉆，造成井壁薄厚不均，根據(jù)工作需要確定工作井鉆孔設計標聞，并保證工作井底部有7m厚左右輪底板； c )、鉆孔完成后，孔內仍充滿泥漿， d)、待砼達到7天強度后，將孔內泥漿全部抽排干凈，形成工作豎井(8): e)、井口預埋一段2m高的鋼護筒，使鋼護筒和蓋板鋼筋連接牢固一起澆筑蓋板，成為一個整體，確保安全； 7)、灌注樁完成后對群樁中間的土體地層進行補償注漿(6)； 8)、最后在灌注樁樁頂施做C30砼蓋梁(9)，將所有的樁連成一個整體，蓋梁中間將工作井孔口留出，并加蓋一個封閉的井蓋。
全文摘要
本發(fā)明涉及豎井施作技術領域，公開一種隧道和地下工程中盾構刀盤檢修井機械成井的方法，首先在盾構隧道需要檢修刀盤的位置做好標記，對鉆孔灌注樁加固范圍內進行注漿加固，再以預停機位置為中心對盾構隧道加固范圍采用玻璃纖維筋灌注樁(1)；并在盾構(6)隧道軸線(3)上群樁中間施作灌注樁(2)，然后在灌注樁中間旋挖鉆鉆出一個中空孔(4)形成盾構刀盤檢修豎井(8)，并在井口預埋鋼護筒；再對群樁中間的土體地層進行補償注漿，最后在灌注樁樁頂施做蓋梁(9),將所有的樁連成一個整體。本發(fā)明施工方便、快捷、安全，能夠大大的減少開挖工程數(shù)量，縮短施工工期、降低工程成本和施工風險，達到為盾構刀盤刀具檢修提供作業(yè)空間的目的。
文檔編號E21D9/08GK103161476SQ20121041461
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權日2012年10月26日
發(fā)明者許維清, 翟志國, 趙寶華, 楊志永, 張長強, 楊澤平 申請人:中鐵隧道集團有限公司