本發(fā)明涉及隧道施工領域，具體來說涉及一種盾構鋼套筒密閉接收施工方法。

背景技術：

隨著我國經濟的高速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，城市人口越來越多，地面可利用空間少越來越少，城市交通越來越擁擠，開發(fā)和利用城市地下空間成為當今城市發(fā)展的必然要求。盾構法因其對地面交通影響小，施工安全性高，低噪等優(yōu)點，成為建設地鐵區(qū)間隧道、過街地道的首選工法。

采用盾構法施工時，盾構進洞接收存大較大的風險，通常都需要對接收端頭土體進行加固處理，使端頭土體強度與抗?jié)B性滿足設計要求。端頭加固方法有深層攪拌樁、高壓旋噴樁、素混凝土地下連續(xù)墻、冷凍加固、SMW 工法、注漿加固、復合處理法等等，實際工程中常是以上幾種工法的組合應用，而實際工程中常常因場地空間有限，管線拆遷困難，地質條件惡劣等原因難以保證端頭加固長度達到盾構安全接收的要求。

因此，研制出一種可確保盾構以正確的姿態(tài)順利到達，并防止出現塌陷等事故的盾構機施工方法，便成為業(yè)內人士亟需解決的問題。

技術實現要素：

本發(fā)明的提出了一種盾構鋼套筒密閉接收施工方法，克服了現有產品中上述方面的不足。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種盾構鋼套筒密閉接收施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1在接收掘進過程中，運用盾構機的自動導向系統(tǒng)，精確計算出刀盤及盾尾密封刷所在位置，當盾尾完全進入加固體時，對脫出盾尾的管片進行注漿封堵；

S2通過盾體的徑向注漿孔向盾體外側注入膨潤土泥漿；

S3盾尾完全進入加固體后，對脫出盾尾的第一及第二片管片進行第二次注漿以封堵和隔絕外部水系；

S4通過對加固體內采用降水措施，使加固體中的水位線低于開挖底面；

S5將鋼套筒安裝到洞門預埋環(huán)形鋼套上，并安裝好封頭和反力架；

S6在鋼套筒內注滿砂漿，以保證盾構處于良好的接收狀態(tài)；

S7當盾構機破除洞門掘進至鋼套筒內后，采用欠壓開挖模式以減少開挖倉內泥水對鋼套筒筒壁的壓力；

S8當盾構刀盤距鋼套筒封頭的距離為30mm時，在封頭底部開觀察孔，復核注漿封堵與降水效果；

S9拆除封頭和反力架，繼續(xù)推進直至盾構機完全進洞，并對最后一環(huán)管片進行注漿封堵，封閉洞門，將盾構機、鋼套筒、封頭與反力架吊出，完成接收。

進一步地，所述鋼套筒為多個部件組裝而成。

進一步地，在S3中，盾構機進入加固體前20環(huán)時，復測盾構狀態(tài)，確?？刂凭_，降低推進速度，待盾構機穿過第一道素混凝土連續(xù)墻完全進入加固體后，對脫出盾尾的第一第二片管片及時進行注漿，以封堵隔絕外部水系。

進一步地，在S4中，在加固體內設置有若干降水井，降水井深入隧道底面以下4m，待盾尾完全進入加固體時，開水泵抽水使加固體中的水位線低于隧道開挖底面。

進一步地，在S5中，盾構機在接收過程中需把外層鋼筋剝除，然后再在洞門安裝環(huán)形鋼套，并在環(huán)形鋼套上安裝高強螺栓，用于連接鋼套筒。

進一步地，在S5中在封頭上平均分布3根工字鋼，并且工字鋼與反力架相接觸。

進一步地，在S8中，當盾構機的刀盤掘進至封頭前方30mm處停機，利用盾構機的排漿泵把開挖倉和氣墊倉的泥漿全部抽完，然后在封頭底部開孔，檢驗開挖倉含水量，通過水量大小判斷加固體內降水效果，觀察過程要持續(xù)1小時以上，如果沒有水流或水量很小，便可以進行下道工序。如果水量較大，可以開啟加固體內降水井抽水，直到水流或水量變小，便可以開始下道工序。

本發(fā)明的有益效果為：解決了因場地條件限制、管線拆遷困難、地質條件惡劣等原因難以保證端頭加固長度滿足盾構安全接收時的盾構接收問題，該施工方法無需止水簾布，大大簡化盾構接收工藝，具有技術先進，可實施性強，經濟性好的優(yōu)勢，同時安全可靠，效率高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例所述的盾構鋼套筒密閉接收施工方法的鋼套筒接收示意圖；

圖2是圖1所示的盾構鋼套筒密閉接收施工方法的鋼套筒安裝示意圖。

圖中：

1、盾構機；2、降水井一；3、降水井二；4、降水井三；5、降水井四；6、接收井；7、素混凝土連續(xù)墻；8、車站地下連續(xù)墻；9、加固體；10、鋼套筒；11、封頭；12、反力架。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，根據本發(fā)明實施例所述的一種盾構鋼套筒密閉接收施工方法，包括以下步驟：

S1在接收掘進過程中，運用盾構機1的自動導向系統(tǒng)，精確計算出刀盤及盾尾密封刷所在位置，當盾尾完全進入加固體9時，對脫出盾尾的管片進行注漿封堵；

S2通過盾體的徑向注漿孔向盾體外側注入膨潤土泥漿；

S3盾尾完全進入加固體9后，對脫出盾尾的第一及第二片管片進行第二次注漿以封堵和隔絕外部水系；

S4通過對加固體9內采用降水措施，使加固體9中的水位線低于開挖底面；

S5將鋼套筒10安裝到洞門預埋環(huán)形鋼套上，并安裝好封頭11和反力架12；

S6在鋼套筒10內注滿砂漿，以保證盾構處于良好的接收狀態(tài)；

S7當盾構機1破除洞門掘進至鋼套筒10內后，采用欠壓開挖模式以減少開挖倉內泥水對鋼套筒10筒壁的壓力；

S8當盾構刀盤距鋼套筒10封頭的距離為30mm時，在封頭11底部開觀察孔，復核注漿封堵與降水效果；

S9拆除封頭11和反力架12，繼續(xù)推進直至盾構機1完全進洞，并對最后一環(huán)管片進行注漿封堵，封閉洞門，將盾構機1、鋼套筒10、封頭11與反力架12吊出，完成接收。

其中，所述鋼套筒10為多個部件組裝而成；其中，在S3中，盾構機1進入加固體9前20環(huán)時，復測盾構狀態(tài)，確?？刂凭_，降低推進速度，待盾構機1穿過第一道素混凝土連續(xù)墻7完全進入加固體9后，對脫出盾尾的第一第二片管片及時進行注漿，以封堵隔絕外部水系；其中，在S4中，在加固體9內設置有若干降水井，降水井深入隧道底面以下4m，待盾尾完全進入加固體9時，開水泵抽水使加固體9中的水位線低于隧道開挖底面；其中，在S5中，盾構機1在接收過程中需把外層鋼筋剝除，然后再在洞門安裝環(huán)形鋼套，并在環(huán)形鋼套上安裝高強螺栓，用于連接鋼套筒10；其中，在S5中在封頭上11平均分布3根工字鋼，并且工字鋼與反力架12相接觸；其中，在S8中，當盾構機1的刀盤掘進至封頭11前方30mm處停機，利用盾構機1的排漿泵把開挖倉和氣墊倉的泥漿全部抽完，然后在封頭11底部開孔，檢驗開挖倉含水量，通過水量大小判斷加固體內降水效果，觀察過程要持續(xù)1小時以上，如果沒有水流或水量很小，便可以進行下道工序。如果水量較大，可以開啟加固體9內降水井抽水，直到水流或水量變小，便可以開始下道工序。

為了方便理解本發(fā)明的上述技術方案，以下通過具體使用方式上對本發(fā)明的上述技術方案進行詳細說明。

本發(fā)明運用“接長補短”理念，主要原理是：在洞門環(huán)板前端增加鋼套筒來延長盾構機接收長度，使盾構機接收位置前移，盾構機在鋼套筒的保護下能夠完全進入端頭加固區(qū)，結合對盾構機主機尾部已脫出盾尾的管片二次注漿封堵或者地面降水井降水的措施，保證在盾構機接收過程中端頭和固體內部水系與外界處于隔離狀態(tài)，確保盾構機在接收過程中不發(fā)生涌水、涌沙，達到安全接收的目的。

本方案中的盾構機1長度為9000m，素混凝土連續(xù)墻7厚度為800mm，短套筒10長度為400mm，加固體9長度為8400mm。

步驟一、盾構機1推進中精確控制，及時封堵隔絕加固體9與外界的水通道。

在盾構機1進入加固體前20環(huán)時，復測盾構狀態(tài)，確保控制精確，降低推進速度。待盾構機1穿過第一道素混凝土連續(xù)墻7完全進入加固體9后，對脫出盾尾的第一第二片管片及時進行注漿，以封堵隔絕外部水系。

加固體內降水井一2、降水井二3、降水井三4、降水井四5深入隧道底面以下4m，其中降水井一2、降水井二3為主降水井，直徑600mm，降水井三4、降水井四5為兼作觀測井的備用降水井，直徑300mm，待盾尾完全進入加固體9時，開水泵抽水，使加固體9中的水位線低于隧道開挖底面。

步驟二、連接鋼套筒10。

由于洞門連續(xù)墻迎水面為玻璃纖維筋，被水面為鋼筋，盾構機1在接收過程中需把外層鋼筋剝除，然后再安裝環(huán)形鋼套，為了把鋼套筒10牢固的固定在環(huán)形鋼套上，在安裝鋼套筒10前先在環(huán)形鋼套上安裝高強螺栓，用于對接鋼套筒10。

鋼套筒10的底部為180度套筒組件，上部連接有3個60度的套筒組件，四個套筒組件共同構成一個整圓，并且在最上方的套筒組件上均布有3個注漿孔。

鋼套筒10運至現場后，采用吊車將上述套筒組件吊裝就位，調整位置后通過法蘭螺栓連接到環(huán)形鋼套及封頭11。

為保證短套筒在接收過程中受盾構水平推力時的穩(wěn)定性，需加裝反力架12，并在圓形封頭11上平均分布3根300mm的工字鋼，可將支撐反力有效分布到的封頭11上。

步驟三、盾構機1破除洞門，掘進到鋼套筒10內。

在盾構機1進入鋼套筒10之前，應通過注漿孔向鋼套筒10內注入砂漿，保證鋼套筒10內填充密實。

待回填的砂漿達到初凝時間后，盾構機1開始掘進前，先通過盾構機1自帶調壓系統(tǒng)，調整開挖倉壓力，降低倉內液面，使盾構機1進入欠壓掘進狀態(tài)。由于砂漿強度遠大于地層土體強度，所以在掘進過程中要嚴格控制掘進速度和總推力，進一步降低推進速度，減小總推力，同時在掘進過程中要保持洞門接收井處6與盾構機1操作室通訊暢通，接收井6與加固體9之間隔著車站地下連續(xù)墻8，在接收井6處安排專人負責與操作室聯系，隨時通報洞門接收設備情況，進一步指導盾構機1操作。根據預先計算的里程參數，當盾構機1的刀盤到達距離封頭11有10mm處停機，再次降低開挖倉壓力，使頂部壓力為零。

步驟三、檢測注漿封堵與降水效果。

當盾構機1的刀盤掘進至封板前方3mm處停機，利用盾構機的排漿泵把開挖倉和氣墊倉的泥漿全部抽完，然后在封頭11底部開孔，檢驗開挖倉含水量，通過水量大小判斷加固體9內降水效果，觀察過程要持續(xù)1小時以上，如果沒有水流或水量很小，便可以進行下道工序，如果水量較大，可以開啟加固體9內降水井抽水，直到水流或水量變小，便可以開始下道工序。

步驟四、封頭11拆除,盾構機1上托架至順利接收。

吊車就位后，由上至下依次拆除封頭11的固定螺栓，吊車吊裝封頭11放在指定位置，安排人員剝除刀盤前方剩余3mm的砂漿薄層，漏出刀盤，盾構機1繼續(xù)推進，上托架后順利接收。

盾構機1在后續(xù)上托架的過程中，會擾動加固體9的土體，使其隨著盾構機1移動，在管片脫出盾尾后要及時進行壓注水泥漿，保證管片外側填充密實。

綜上所述，借助本發(fā)明的上述技術方案，解決了因場地條件限制、管線拆遷困難、地質條件惡劣等原因難以保證端頭加固長度滿足盾構安全接收時的盾構接收問題，該施工方法無需止水簾布，大大簡化盾構接收工藝，具有技術先進，可實施性強，經濟性好的優(yōu)勢，同時安全可靠，效率高。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內。