本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種盾構(gòu)機(jī)常壓開艙作業(yè)施工方法。

背景技術(shù)：

盾構(gòu)施工以其安全、快速、高效在城市基礎(chǔ)設(shè)施—城市地鐵、市政公用管路、輸油氣地下管道等各類地下工程建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

盾構(gòu)施工過程中，承擔(dān)掘進(jìn)功能的刀盤刀具是損耗件，在施工中需經(jīng)常檢查、維修保養(yǎng)和更換。因更換盾構(gòu)機(jī)的刀盤刀具、處理受困刀盤等原因，需進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)土艙內(nèi)，而盾構(gòu)機(jī)土艙與周圍地層相通，人不能直接進(jìn)入，尤其在地下水位高的軟弱地層中，需采取一定的方法進(jìn)行處理后才能進(jìn)入。

目前主要的入艙處理方法有帶壓入艙法、攪拌樁加固地層法、冷凍加固地層法、低強(qiáng)度固結(jié)土艙法等。但帶壓入艙法要求人員素質(zhì)高、工作效率低、施工費(fèi)用高，攪拌樁加固地層法質(zhì)量難保障、處理費(fèi)用高、施工時(shí)間長(zhǎng)，冷凍加固地層法系統(tǒng)繁雜、作業(yè)量大、工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，低強(qiáng)度固結(jié)土艙法安全風(fēng)險(xiǎn)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種有效降低施工費(fèi)用、施工安全的盾構(gòu)機(jī)常壓開艙作業(yè)施工方法。

為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種盾構(gòu)機(jī)常壓開艙作業(yè)施工方法，包括以下步驟：

S1、停止盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)前端的刀盤前方預(yù)定距離處測(cè)定鋼管排樁的定位軸線，鋼管排樁的定位軸線在平面上呈U形且兩端定位軸線包覆盾構(gòu)機(jī)前端；

S2、根據(jù)各定位軸線鉆孔并植入鋼管樁，各鋼管樁底端嵌入盾構(gòu)機(jī)底以下1m，各鋼管樁頂端高出地面60cm；

S3、將鋼管排樁與刀盤之間及刀盤上部的土體挖除，在土體挖除形成槽段過程中，采用泥漿護(hù)壁；

S4、在槽段內(nèi)灌注水泥漿以將預(yù)定體量的護(hù)壁泥漿置換排出，對(duì)槽段內(nèi)的水泥漿和護(hù)壁泥漿攪拌均勻；

S5、在槽段內(nèi)再灌注水玻璃漿液并攪拌均勻，以形成固化灰漿；

S6、在槽段內(nèi)充填形成固化灰漿的同時(shí)，通過盾構(gòu)機(jī)的刀盤開口向艙內(nèi)充填固化灰漿；

S7、槽段內(nèi)的固化灰漿達(dá)到預(yù)定天數(shù)齡期固結(jié)后，人工清除艙內(nèi)低強(qiáng)度灰漿固結(jié)體，進(jìn)行刀盤更換或脫困作業(yè)；

S8、刀盤更換或脫困作業(yè)完成后，進(jìn)行鋼管排樁的拔除。

進(jìn)一步地，步驟S4中，槽段內(nèi)的水泥漿與護(hù)臂泥漿的比例控制在1∶1～1∶4之間。

進(jìn)一步地，步驟S4中，水泥漿的水灰比例控制在0. 4～0.6之間。

進(jìn)一步地，步驟S5中，水玻璃漿液摻入體量為5%～15%之間。

進(jìn)一步地，步驟S4和S5中，采用氣拌法進(jìn)行攪拌均勻。

有益效果：此盾構(gòu)機(jī)常壓開艙作業(yè)施工方法中，鋼管排樁在平面上U形包覆盾構(gòu)機(jī)前端，將鋼管排樁與刀盤之間及刀盤上部范圍內(nèi)的土體清除后，注入固化灰漿，形成強(qiáng)度低、防滲性好的灰漿固結(jié)體，由鋼管排樁和灰漿固結(jié)體聯(lián)合對(duì)盾構(gòu)機(jī)土艙周圍富水軟弱土層進(jìn)行支護(hù)和防滲，確保在盾構(gòu)機(jī)土艙內(nèi)進(jìn)行常壓作業(yè)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明；

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中鋼管排樁及固化灰漿平面布置示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中鋼管排樁及固化灰漿立面布置示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明一種盾構(gòu)機(jī)常壓開艙作業(yè)施工方法，包括以下步驟：

S1、停止盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)前端的刀盤前方1.5m處測(cè)定鋼管排樁的定位軸線，鋼管排樁的定位軸線在平面上呈U形且兩端定位軸線包覆盾構(gòu)機(jī)前端。

S2、根據(jù)各定位軸線鉆孔并植入鋼管樁，各鋼管樁底端嵌入盾構(gòu)機(jī)底以下1m，各鋼管樁頂端高出地面60cm，其中，可以采用旋挖鉆機(jī)沿定位軸線旋挖鉆孔，利用起重吊機(jī)將鋼管植入孔內(nèi)，隨挖隨植，形成鋼管排樁；或者，采用振動(dòng)沉管法將鋼管逐根振入地層，形成鋼管排樁；為了避免后續(xù)固化灰漿直接與鋼管壁接觸，減少鋼管回收時(shí)的阻力，置入的鋼管應(yīng)在外壁涂抹黃油，并使用塑料薄膜包扎。

S3、采用液壓抓斗將鋼管排樁與刀盤之間及刀盤上部范圍內(nèi)的土體挖除，在土體挖除形成槽段過程中，采用泥漿護(hù)壁。

S4、在槽段內(nèi)灌注水泥漿以將預(yù)定體量的護(hù)壁泥漿置換排出，使得槽段內(nèi)的水泥漿與護(hù)臂泥漿的比例控制在1∶1～1∶4之間，對(duì)槽段內(nèi)的水泥漿和護(hù)壁泥漿采用氣拌法進(jìn)行攪拌均勻，其中，水泥漿的水灰比例控制在0. 4～0.6之間。

S5、在槽段內(nèi)再灌注水玻璃漿液并采用氣拌法進(jìn)行攪拌均勻，以形成固化灰漿，其中，水玻璃漿液摻入體量為5%～15%之間。

S6、在槽段內(nèi)充填形成固化灰漿的同時(shí)，通過盾構(gòu)機(jī)的刀盤開口向艙內(nèi)充填固化灰漿。

S7、槽段內(nèi)的固化灰漿達(dá)到7天齡期固結(jié)后，人工清除艙內(nèi)低強(qiáng)度灰漿固結(jié)體，進(jìn)行刀盤更換或脫困作業(yè)，固化灰漿在7天齡期固結(jié)后，強(qiáng)度控制在0.5～1.0MPa之間，滲透系數(shù)小于1×10^-6cm/s。

S8、刀盤更換或脫困作業(yè)完成后，進(jìn)行鋼管排樁的拔除，鋼管排樁拔除時(shí)，先在每根鋼管高出地面部分的頂端焊接對(duì)稱的一組頂升牛腿，使用兩個(gè)100噸手動(dòng)千斤頂將鋼管頂升松動(dòng)后再使用起重吊機(jī)逐要拔除。

本發(fā)明盾構(gòu)機(jī)常壓開艙作業(yè)施工方法，鋼管排樁1在平面上U形包覆盾構(gòu)機(jī)2前端，將鋼管排樁1與刀盤3之間及刀盤3上部范圍內(nèi)的土體清除后，注入固化灰漿4，形成強(qiáng)度低、防滲性好的灰漿固結(jié)體，由鋼管排樁和灰漿固結(jié)體聯(lián)合對(duì)盾構(gòu)機(jī)土艙周圍富水軟弱土層進(jìn)行支護(hù)和防滲，確保在盾構(gòu)機(jī)土艙內(nèi)進(jìn)行常壓作業(yè)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。