本發(fā)明涉及錨索拆除領(lǐng)域，特別是涉及一種穿過(guò)盾構(gòu)掘進(jìn)斷面的錨索群的預(yù)處理方法。

背景技術(shù)：

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多地運(yùn)用盾構(gòu)技術(shù)修建的隧道。地下情形非常復(fù)雜，盾構(gòu)區(qū)間施工時(shí)遇到所需處理的障礙物也是各種各樣，錨索處理更是給施工帶來(lái)較大的難題。

常見(jiàn)的處理錨索的方法主要有開(kāi)槽后鉆機(jī)套管跟進(jìn)拔除法、暗挖隧道清理法等。

開(kāi)槽后鉆機(jī)套管跟進(jìn)拔除法：場(chǎng)地占用面積及土方挖量均較大，在有限的可用施工面積的都市里采用此方法是不切實(shí)際的。暗挖隧道清理法：受地質(zhì)條件限制嚴(yán)重，且需施工一座臨時(shí)豎井作為進(jìn)口，造價(jià)高、風(fēng)險(xiǎn)大、工期長(zhǎng)。

城市隧道地面可利用空間有限，管線錯(cuò)綜復(fù)雜，常規(guī)的處理方法難以適用，為此，研究適用于城市盾構(gòu)隧道掘進(jìn)斷面錨索群的預(yù)處理方法極為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于可利用施工面積小且錨索埋深較深的穿過(guò)盾構(gòu)掘進(jìn)斷面的錨索群的預(yù)處理方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種穿過(guò)盾構(gòu)掘進(jìn)斷面的錨索群的預(yù)處理方法，包括以下步驟：

1）、在錨索侵入的盾構(gòu)路徑的上方且遠(yuǎn)離錨索末端的一側(cè)采用跳倉(cāng)法施工前序的人工井孔；

2）、在發(fā)現(xiàn)錨索的位置先切斷錨索，再設(shè)置工作平臺(tái)，并在工作平臺(tái)上安裝拔除工具；

3）、采用拔除工具將錨索拔松、拉出；

4）、回填人工井孔并恢復(fù)地面；

5）、根據(jù)前序的人工井孔殘留錨索的情況調(diào)整后序的人工井孔的方位和直徑，但保證前序和后序的人工井孔之間形成梅花連接；

6）、重復(fù)步驟1）～步驟5）直至拔除全部錨索。

作為上述方案的改進(jìn)，人工井孔包括上部井孔和設(shè)置在錨索處的下部井孔，下部井孔直徑大于上部井孔，梅花連接處設(shè)置在相鄰的下部井孔之間。

作為上述方案的改進(jìn)，上部井孔高出地面作為擋板。

作為上述方案的改進(jìn)，先拔松組成錨索的鋼絞線，再拔出錨索。

作為上述方案的改進(jìn)，當(dāng)拔除工具不能在施力范圍內(nèi)拔除錨索時(shí)，在錨索的周圍設(shè)置若干應(yīng)力解除孔。

作為上述方案的改進(jìn)，挖掘人工井孔時(shí)，人工井孔的外側(cè)設(shè)置若干回灌孔，回灌孔兼作水位觀測(cè)孔。

作為上述方案的改進(jìn)，在挖掘人工井孔的同時(shí)在內(nèi)壁澆筑層疊的、環(huán)形的一次護(hù)壁，處于盾構(gòu)路徑的高度范圍內(nèi)的一次護(hù)壁預(yù)留爆破孔。

作為上述方案的改進(jìn)，每節(jié)一次護(hù)壁的長(zhǎng)度為0.5～1m，先在錨索與一次護(hù)壁接觸的位置設(shè)置保護(hù)套，再澆筑一次護(hù)壁。

作為上述方案的改進(jìn)，工作平臺(tái)包括貼合一次護(hù)壁的弧形鋼板、連接弧形鋼板的平直鋼板以及設(shè)置在弧形鋼板和平直鋼板之間的支撐塊，工作平臺(tái)下方設(shè)置有混凝土墊層。

作為上述方案的改進(jìn)，當(dāng)錨索偏置人工井孔的中間位置時(shí)，采用混凝土澆筑工作平臺(tái)，工作平臺(tái)下方設(shè)置有混凝土墊層。

本發(fā)明的有益效果：該穿過(guò)盾構(gòu)掘進(jìn)斷面的錨索群的預(yù)處理方法通過(guò)跳倉(cāng)法挖人工井孔，布孔靈活，既有效地減少了施工面積又提高了施工速度；若干人工井孔之間采用梅花連接，在盾構(gòu)路徑上形成連續(xù)的施工區(qū)域，確保了錨索均能拔除。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的剖面圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的人工井孔剖面圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一次護(hù)壁剖面圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一次護(hù)壁俯視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的第一種工作平臺(tái)整體圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的第一種工作平臺(tái)原理圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例的第二種工作平臺(tái)整體圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)力解除孔主視圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1～圖9，本發(fā)明為一種穿過(guò)盾構(gòu)掘進(jìn)斷面的錨索群的預(yù)處理方法，包括以下步驟：

1)、人工井孔3的布置以及開(kāi)挖的整體思路。

收集穿過(guò)盾構(gòu)隧道掘進(jìn)斷面，即盾構(gòu)路徑2，的錨索1的設(shè)計(jì)及施工資料，根據(jù)錨索1的施工圖定孔位，并在全面施工前進(jìn)行試孔，初步確定錨索1的位置。人工井孔3布置在遠(yuǎn)離錨索1末端的一側(cè)，從圖1上看，人工井孔3布置在侵入起點(diǎn)一側(cè)，便于切斷錨索1后拔除。

人工井孔3采用跳倉(cāng)法開(kāi)挖，即像跳棋一樣間隔挖孔。參照?qǐng)D1，本實(shí)施例中，從左到右依次給若干人工井孔3分配a～e五個(gè)編號(hào)，先施工a和e，再施工c，最后施工b以及d。前序的人工井孔3回填密實(shí)后方可施工后序的人工井孔3。同時(shí)，后序的人工井孔3擴(kuò)孔直徑根據(jù)前序的人工井孔3發(fā)現(xiàn)和殘留錨索1的情況進(jìn)行修正。

人工井孔3包括上部井孔31和下部井孔32，上部井孔31與下部井孔32之間采用漸變段過(guò)渡。其中上部井孔31高出地面300mm作為擋板，若干下部井孔32之間采用梅花咬合，確保最終處理的斷面搭接連貫，確保錨索1處理沒(méi)有遺落。

該穿過(guò)盾構(gòu)掘進(jìn)斷面的錨索群的預(yù)處理方法通過(guò)跳倉(cāng)法挖人工井孔3，布孔靈活，既有效地減少了施工面積又提高了施工速度；若干人工井孔3之間采用梅花連接，在盾構(gòu)路徑2上形成連續(xù)的施工區(qū)域，確保了錨索1均能拔除。當(dāng)梅花連接的區(qū)域設(shè)置在下部井孔32時(shí)，能進(jìn)一步縮小地面上的施工面積。

2)、上部井孔31的開(kāi)挖。

上部井孔31的直徑大于等于1200mm，此段人工井孔3每下挖1米澆灌一次護(hù)壁33，遇到不良地質(zhì)時(shí)，每0.5米澆筑一次護(hù)壁33。一次護(hù)壁33的混凝土等級(jí)根據(jù)地質(zhì)條件確定，但不低于C25。

3)、下部井孔32的開(kāi)挖。

下部井孔32處于盾構(gòu)路徑2的斷面區(qū)，下部井孔32擴(kuò)大端頭處理，直徑的區(qū)間為1500mm～2300mm，下部井孔32的長(zhǎng)度能夠橫跨盾構(gòu)路徑2的斷面。在上部井孔31與下部井孔32之間的漸變段上，一次護(hù)壁33長(zhǎng)度不大于0.5米。下部井孔32在開(kāi)挖至盾構(gòu)路徑2底部時(shí)澆筑混凝土，封閉井底。

4)、一次護(hù)壁33的結(jié)構(gòu)。

一次護(hù)壁33的外形參照?qǐng)D4和圖5，一次護(hù)壁33的外側(cè)為直圓柱、內(nèi)側(cè)為圓錐，使得一次護(hù)壁33的上方截面大、下方截面小，便于層疊。進(jìn)一步，一次護(hù)壁33的上方還設(shè)置有用于卡位前序的一次護(hù)壁33的擋板。處于盾構(gòu)路徑2的高度范圍內(nèi)的一次護(hù)壁33預(yù)留爆破孔34，其他區(qū)段內(nèi)的一次護(hù)壁33不需要留置爆破孔34。一次護(hù)壁33內(nèi)的爆破孔34沿軸向從上至下延伸，爆破孔34的下端未穿透一次護(hù)壁33，每節(jié)一次護(hù)壁33沿環(huán)向設(shè)置了四個(gè)爆破孔34，便于拆除一次護(hù)壁33回填。

5)、錨索1的拔除。

挖到發(fā)現(xiàn)錨索1的位置時(shí)，首先敲掉注漿體8，采用砂輪鋸切斷錨索1，留出足夠的拉拔長(zhǎng)度，其余錨索1吊出孔外，并及時(shí)澆筑混凝土的一次護(hù)壁33。一次護(hù)壁33澆筑前，在錨索1與一次護(hù)壁33接觸的位置安裝一個(gè)PVC套管，其中套管直徑參考錨索1直徑，防止錨索1被周圍澆筑的混凝土裹死。具體參照?qǐng)D6和圖7。

先安裝工作平臺(tái)5，再安裝拔除工具6。工作平臺(tái)5包括貼合一次護(hù)壁33的弧形鋼板51、連接弧形鋼板51的平直鋼板53和設(shè)置在弧形鋼板51和平直鋼板53之間的支撐塊52，工作平臺(tái)5下方設(shè)置有混凝土墊層54，防止沉降?；⌒武摪?1和平直鋼板53均具有便于錨索1穿過(guò)的圓孔。拔除工具6包括千斤頂和卷?yè)P(yáng)機(jī)。

安裝千斤頂時(shí)，按“工作平臺(tái)5、楔形硬木塊55、鋼墊板56至千斤頂”的順序安裝。其中弧形鋼板51的半徑與下部井孔32相當(dāng)，即其弧度需要貼合一次護(hù)壁33。

先采用大行程的千斤頂將錨索1拔松，在拔松過(guò)程中采用電動(dòng)砂輪分段切割，吊出孔外。后采用卷?yè)P(yáng)機(jī)將組成錨索1的鋼絞線逐條拉出，其中卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置在地面，卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力大于2t。

為降低錨索1拔除難度，可以首先拔松一根或者兩根鋼絞線，解除錨索1與注漿體8的固結(jié)，然后將錨索1整體緩慢頂出；另一種方法是先繞錨索1周邊鉆出一圈應(yīng)力解除孔7，應(yīng)力解除孔7應(yīng)間隔鉆孔，參照?qǐng)D9，以上兩種方法可組合使用。

6)、偏置錨索1的拔除。

出現(xiàn)錨索1緊挨一次護(hù)壁33時(shí)，弧形鋼板51、平直鋼板53以及千斤頂難以架設(shè)，于是工作平臺(tái)5采用混凝土澆筑，然后鋪設(shè)鋼墊板56，并在鋼墊板56上安裝千斤頂，同時(shí)保證工作平臺(tái)5支撐千斤頂?shù)闹蚊娲怪庇阱^索1拉出方向。當(dāng)錨索1緊挨一次護(hù)壁33，兩者距離小于200mm時(shí)，拔除難度大，容易出現(xiàn)拔斷現(xiàn)象，此時(shí)采取在后序的人工井孔3中處理，即后序的人工井孔3需調(diào)整位置和擴(kuò)孔直徑。

7)、錨索1拔斷處理。

鋼絞線可能由于拔除應(yīng)力過(guò)大或者本身已經(jīng)被銹蝕而出現(xiàn)拉斷的情況，若錨索1的斷面仍在人工井孔3內(nèi)，但拉拔長(zhǎng)度不夠時(shí)，可適當(dāng)增大下部井孔32的直徑，釋放足夠的拉拔長(zhǎng)度，下部井孔32的最大直徑為2500mm；若錨索1的斷面處于人工井孔3外，則需在該人工井孔3沿錨索1走向一側(cè)重新開(kāi)孔，開(kāi)孔前需要把前序的人工井孔3回填至地面。

8)、回填人工井孔3。

錨索1拔除完畢后，向盾構(gòu)路徑2高度范圍內(nèi)的一次護(hù)壁33上預(yù)留的爆破孔34內(nèi)灌入靜爆膨脹劑，破除一次護(hù)壁33并將其吊出人工井孔3。其余區(qū)段的一次護(hù)壁不作處理。

人工井孔3采用6%的水泥石粉渣回填并恢復(fù)原貌，確保后續(xù)盾構(gòu)穿越下部井孔32時(shí)能成功保壓。

9)、監(jiān)測(cè)防護(hù)。

根據(jù)人工井孔3的結(jié)構(gòu)特征和施工場(chǎng)地水文地質(zhì)特征對(duì)人工井孔3外側(cè)進(jìn)行回灌措施，回灌孔4兼做水位觀測(cè)孔?；毓嗫?的直徑、數(shù)量、間距以及孔深根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)及水文條件來(lái)確定。

當(dāng)然，本設(shè)計(jì)創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。