本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)及施工工藝，更具體的是涉及大直徑泥水平衡盾構(gòu)始發(fā)用端頭井素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)及施工工藝方法。

背景技術(shù)：

盾構(gòu)施工技術(shù)在土層或軟弱圍巖地層城市地鐵隧道的修建中應(yīng)用廣泛，是一種非?？煽康乃淼朗┕ぜ夹g(shù)。盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)是盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)體系中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，盾構(gòu)始發(fā)順利與否直接關(guān)系到隧道后期施工質(zhì)量、工期以及施工過程的安全。

為確保盾構(gòu)始發(fā)井的穩(wěn)定，盾構(gòu)始發(fā)前需要對始發(fā)井端頭進行加固，同時需要對加固區(qū)土體進行一定的處理。常規(guī)盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)施工工序復(fù)雜，安全性能較低，稍有不慎就可能發(fā)生涌水涌砂問題，危及盾構(gòu)始發(fā)安全。

最接近的現(xiàn)有技術(shù)如下：

①申請?zhí)枮?01010123683.1的盾構(gòu)接收或始發(fā)端頭的雙井式加固方法及雙井式盾構(gòu)接收方法的相關(guān)專利。該技術(shù)是采用雙井式加固方法，在車站的圍護墻外預(yù)先形成“[”形槽，槽內(nèi)澆注素混凝土形成地下連續(xù)墻即外包素墻,外包素墻與維護墻相連形成超前井，超前井的底端嵌入隧道下不透水層，頂端高于最高地下水位，把水提前擋在超前井外。盾構(gòu)始發(fā)時，盾構(gòu)機先進入超前井，然后再向前開挖。該技術(shù)方法可有效解決地下水對盾構(gòu)始發(fā)所帶來的危險，但是盾構(gòu)隧道下的不透水層埋深較大時，設(shè)置超前井比較困難，該方法不再適用。另外用該方法施工造價較高，不經(jīng)濟。

②申請?zhí)枮?01210300855.7的盾構(gòu)隧道淺覆土始發(fā)方法的相關(guān)專利。該發(fā)明公開了一種盾構(gòu)隧道淺覆土始發(fā)方法，通過采用覆土反壓、局部全斷面地層加固和門式地層加固相結(jié)合的方法對盾構(gòu)始發(fā)段土體進行加固，為了防止盾構(gòu)始發(fā)時洞門打開后掌子面土體破壞和地層發(fā)生松動等，造成泥水倉中的泥漿漏漿、地層失穩(wěn)、涌水涌泥等，采用凍結(jié)法加固開洞處一定厚度地層。該發(fā)明解決了淺覆土條件下始發(fā)段地層的穩(wěn)定問題，同時降低了始發(fā)工作井和明挖段深基坑施工風(fēng)險。該發(fā)明中，需要對緊鄰始發(fā)井洞門外側(cè)1～2m范圍內(nèi)的土體采用凍結(jié)法加固，但凍結(jié)法施工周期長、造價高，并且具有一定的風(fēng)險。

因此需要一種新的盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固工藝方法，來改善現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述存在的缺陷而提供一種可以有效加固始發(fā)井端頭、杜絕加固區(qū)土體發(fā)生涌水涌砂問題的盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)及施工工藝。該止水加固體系由C15素混凝土地下連續(xù)墻(包含預(yù)埋注漿管)、2排旋噴樁、三軸攪拌樁及多口降水井組成，旋噴樁規(guī)格為Φ800@500，三軸攪拌樁規(guī)格為Φ850@600，在加固區(qū)外圍設(shè)置凹型入巖C15素地下連續(xù)墻，與車站地下連續(xù)墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果。素混凝土地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)外側(cè)預(yù)埋注漿管，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作。

本發(fā)明的一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)及施工工藝技術(shù)方案為，一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于盾構(gòu)始發(fā)井端頭的攪拌樁用以加固土體；在攪拌樁加固區(qū)外圍設(shè)置三面素混凝土地下連續(xù)墻形成“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻，與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果，素混凝土地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)外側(cè)預(yù)埋注漿管，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作；素混凝土地下連續(xù)墻與攪拌樁間采用2排旋噴樁閉合；在盾構(gòu)隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設(shè)置有一口以上降水井。

攪拌樁采用Φ850@600三軸攪拌樁。

攪拌樁加固寬度為盾構(gòu)隧道范圍以及隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)左右外側(cè)各3米，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜?gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下5m。

素混凝土地下連續(xù)墻入巖不小于1m。

旋噴樁規(guī)格為Φ800@500。

所述素混凝土地下連續(xù)墻為800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻。

在素混凝土地下連續(xù)墻外設(shè)置2-4口降水井。始發(fā)前利用加固區(qū)降水井對加固區(qū)土體進行降水，確保坑內(nèi)水位降至隧道結(jié)構(gòu)下2m。

在素混凝土地下連續(xù)墻與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻連接處設(shè)置有素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁。

為確保洞門破除時安全，在車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻外側(cè)設(shè)置一道混凝土素地下連續(xù)墻，深度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)下方5m，與攪拌樁加固區(qū)外圍“凹”型素混凝土地下連續(xù)墻形成封閉的“口”型結(jié)構(gòu)。

所述的一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)施工工藝，包括以下步驟：

(1)在盾構(gòu)始發(fā)井端頭的車站圍護結(jié)構(gòu)外設(shè)置800mm厚C15“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻，素混凝土地下連續(xù)墻入巖不小于1m，與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)，該四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)內(nèi)即為加固區(qū)；素混凝土地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)外側(cè)預(yù)埋注漿管；

(2)在素混凝土地下連續(xù)墻與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻連接處設(shè)置素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁；

(3)在加固區(qū)內(nèi)采用Φ850@600三軸攪拌樁加固土體，攪拌樁加固寬度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)3m，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜?gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下5m；

(4)素混凝土地下連續(xù)墻與攪拌樁間采用2排Φ800@500旋噴樁閉合；

(5)在盾構(gòu)隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設(shè)置有一口以上降水井；始發(fā)前利用降水井對加固區(qū)土體進行降水，確?？觾?nèi)水位降至隧道結(jié)構(gòu)下2m。

另外，在第(1)步中，為了洞門破除期間的安全保證加固土體不坍塌，在洞門前施做一道800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻，素墻深度至隧道底部以下5米。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明工藝的實施，有效地加固并封閉了盾構(gòu)始發(fā)端頭一定范圍內(nèi)的土體，保證了該區(qū)域土體的穩(wěn)定性，隔斷了地下水對盾構(gòu)始發(fā)帶來的威脅，徹底避免了粉細砂地層中盾構(gòu)始發(fā)時涌水涌砂險情的發(fā)生，有力的保障了盾構(gòu)的順利始發(fā)，為工程施工奠定了良好的基礎(chǔ)。此外，該結(jié)構(gòu)及施工工藝不需要設(shè)置超前井，始發(fā)井端頭加固時不需要考慮地下不透水層的埋深，此盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)能有效地加固地層和阻隔地下水，快速經(jīng)濟有效，一般也完全可以規(guī)避洞門破除、盾構(gòu)始發(fā)的施工風(fēng)險。

附圖說明：

圖1所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)平面布置圖；

圖2所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)立面示意圖；

圖3所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)中素混凝土地下連續(xù)墻預(yù)埋注漿管分布示意圖；

圖4所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)搭接示意圖。

圖中：1-素混凝土地下連續(xù)墻；2-旋噴樁；3-攪拌樁；4-降水井；5-注漿管；6-素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁。

具體實施方式：

為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實例來詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。

實施例1

一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于盾構(gòu)始發(fā)井端頭的攪拌樁3用以加固土體；在攪拌樁3加固區(qū)外圍設(shè)置“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果，素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預(yù)埋注漿管5，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作；素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排旋噴樁2閉合；在盾構(gòu)隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設(shè)置有一口以上降水井4。

攪拌樁3采用Φ850@600三軸攪拌樁。

攪拌樁3加固寬度為盾構(gòu)隧道范圍以及隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)左右外側(cè)各3米，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜?gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下5m。

素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m。

旋噴樁2規(guī)格為Φ800@500。

所述素混凝土地下連續(xù)墻1為800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻。

在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻連接處設(shè)置有素混凝土地下連續(xù)墻1外側(cè)旋噴樁2。

所述的一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)施工工藝，包括以下步驟：

(1)在盾構(gòu)始發(fā)井端頭的車站圍護結(jié)構(gòu)外設(shè)置800mm厚C15“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m，與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)，該四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)內(nèi)即為加固區(qū)；素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預(yù)埋注漿管5；

(2)在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻連接處設(shè)置素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁6；

(3)在加固區(qū)內(nèi)采用Φ850@600三軸攪拌樁3加固土體，攪拌樁3加固寬度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)3m，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜?gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下5m；

(4)素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排Φ800@500旋噴樁2閉合；

(5)在盾構(gòu)隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設(shè)置有一口以上降水井4；始發(fā)前利用降水井4對加固區(qū)土體進行降水，確?？觾?nèi)水位降至隧道結(jié)構(gòu)下2m。

實施例2

一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于盾構(gòu)始發(fā)井端頭的攪拌樁3用以加固土體；在攪拌樁3加固區(qū)外圍設(shè)置“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)，以減小坑內(nèi)降水對坑外土體的沉降影響范圍，確保有效的隔水效果，為確保洞門破除時安全，在車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻外側(cè)設(shè)置一道混凝土素地下連續(xù)墻1，深度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)下方5m，與攪拌樁3加固區(qū)外圍“凹”型素混凝土地下連續(xù)墻1形成封閉的“口”型結(jié)構(gòu)。素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預(yù)埋注漿管5，以便對存在滲漏的接縫進行注漿止漏操作；素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排旋噴樁2閉合；在盾構(gòu)隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設(shè)置有一口以上降水井4。

攪拌樁3采用Φ850@600三軸攪拌樁。

攪拌樁3加固寬度為盾構(gòu)隧道范圍以及隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)左右外側(cè)各3米，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜?gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下5m。

素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m。

旋噴樁2規(guī)格為Φ800@500。

所述素混凝土地下連續(xù)墻1為800mm厚C15素混凝土地下連續(xù)墻。

在素混凝土地下連續(xù)墻1外設(shè)置2-4口降水井4。始發(fā)前利用加固區(qū)降水井4對加固區(qū)土體進行降水，確?？觾?nèi)水位降至隧道結(jié)構(gòu)下2m。

在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻連接處設(shè)置有素混凝土地下連續(xù)墻1外側(cè)旋噴樁2。

所述的一種盾構(gòu)始發(fā)素墻封閉止水加固結(jié)構(gòu)施工工藝，包括以下步驟：

(1)在盾構(gòu)始發(fā)井端頭的車站圍護結(jié)構(gòu)外設(shè)置800mm厚C15“凹”型入巖素混凝土地下連續(xù)墻1，素混凝土地下連續(xù)墻1入巖不小于1m，與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻形成四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)，該四圍封閉的止水帷幕結(jié)構(gòu)內(nèi)即為加固區(qū)，在車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻外側(cè)設(shè)置一道混凝土素地下連續(xù)墻1，深度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)下方5m，與攪拌樁3加固區(qū)外圍“凹”型素混凝土地下連續(xù)墻1形成封閉的“口”型結(jié)構(gòu)；素混凝土地下連續(xù)墻1接縫處內(nèi)外側(cè)預(yù)埋注漿管5；

(2)在素混凝土地下連續(xù)墻1與車站圍護結(jié)構(gòu)圍護墻連接處設(shè)置素混凝土地下連續(xù)墻外側(cè)接縫止水旋噴樁6；

(3)在加固區(qū)內(nèi)采用Φ850@600三軸攪拌樁3加固土體，攪拌樁3加固寬度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)3m，豎向?qū)崢都庸谭秶鸀槎軜?gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下5m；

(4)素混凝土地下連續(xù)墻1與攪拌樁3間采用2排Φ800@500旋噴樁2閉合；

(5)在盾構(gòu)隧道直徑之外加固區(qū)之內(nèi)還設(shè)置有一口以上降水井4；始發(fā)前利用降水井4對加固區(qū)土體進行降水，確保坑內(nèi)水位降至隧道結(jié)構(gòu)下2m。

(6)在素混凝土地下連續(xù)墻1外設(shè)置2-4口降水井4。