本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)接收方法，具體為一種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)及其接收方法，屬于隧道施工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，城市里的剩余空間越來(lái)越小，公共交通越來(lái)越擁堵，嚴(yán)重的影響了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程；因此，發(fā)展地下軌道交通成為當(dāng)今城市發(fā)展的必然趨勢(shì)；盾構(gòu)法因其施工安全性高，自動(dòng)化程度高，施工效率高，對(duì)周邊環(huán)境干擾小等優(yōu)點(diǎn)成為了地下軌道交通區(qū)間隧道施工的首選工法。

盾構(gòu)法施工的盾構(gòu)接收一直以來(lái)都是該工法風(fēng)險(xiǎn)高、難度大的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常需要對(duì)接收端頭的軟弱土體進(jìn)行加固，使端頭土體的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。常用的端頭加固法有攪拌樁加固法、凍結(jié)加固法、鋼板樁置換法等。然而實(shí)際工程中，特別是在隧道埋深較深或在富水砂層中時(shí)，僅采用傳統(tǒng)的三軸攪拌樁端頭加固法加固效果難以保證，不能滿(mǎn)足盾構(gòu)安全接收的要求；因此，針對(duì)上述問(wèn)題提出一種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的接收方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的接收方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，一種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)，包括u形素混凝土地連墻和鋼套筒，所述u形素混凝土地連墻外部設(shè)有墻縫止水高壓旋噴樁，且u形素混凝土地連墻內(nèi)側(cè)設(shè)有三軸攪拌樁加固體；所述三軸攪拌樁加固體的一側(cè)設(shè)有單排高壓旋噴樁，且三軸攪拌樁加固體之間設(shè)有降水井；所述三軸攪拌樁加固體內(nèi)部貫穿鋼套筒，且三軸攪拌樁加固體頂部通過(guò)車(chē)站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻連接車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻；所述u形素混凝土地連墻一側(cè)通過(guò)三軸攪拌樁加固體、單排高壓旋噴樁、車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻和車(chē)站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻連接鋼套筒，且鋼套筒內(nèi)部設(shè)有前后法蘭連接螺栓、吊耳、進(jìn)料口、托架和洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板；所述鋼套筒通過(guò)洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板連接反力架，且反力架通過(guò)鋼管斜撐和鋼管直撐連接鋼板預(yù)埋件。

一種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的接收方法，所述操作方法包括以下步驟：

a1：施作u形素混凝土地連墻作止水帷幕；

a2：施作u形素混凝土地連墻外側(cè)墻縫止水高壓旋噴樁，形成四周封閉的結(jié)構(gòu)；

a3：對(duì)u形素混凝土地連墻內(nèi)土體進(jìn)行三軸攪拌樁及高壓旋噴樁加固，形成加固體；

a4：施作加固區(qū)內(nèi)降水井，并將加固體內(nèi)水位降水至隧道底以下；

a5：將鋼套筒與洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板焊接，并安裝好后端蓋及反力架；

a6：向鋼套筒內(nèi)填料，采用欠壓掘進(jìn)以減小鋼套筒內(nèi)砂漿對(duì)筒壁的壓力，并進(jìn)行注雙液漿封堵，繼續(xù)推進(jìn)直至盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)洞后完成盾尾密封并封閉洞門(mén)；

a7：鋼套筒及盾構(gòu)機(jī)解體吊出，完成接收。

優(yōu)選的：所述a1中的u形素混凝土地連墻的厚度約為0.8m-1.2m，且u形素混凝土地連墻形成一個(gè)矩形半封閉結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的：所述的a2中的墻縫止水高壓旋噴樁置于u形素混凝土地連墻外側(cè)墻縫處，且墻縫止水高壓旋噴樁插入在u形素混凝土地連墻內(nèi)部與u形素混凝土地連墻的深度相同；所述墻縫止水高壓旋噴樁與u形素混凝土地連墻連接處采用預(yù)留袖閥管狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的：所述a5中的鋼套筒采用鋼板卷制而成，且鋼套筒采用外周焊接縱、環(huán)向筋板的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的：所述a6中的向鋼套筒內(nèi)填料主要是填粗砂和少量膨潤(rùn)土，且填料采用分批多次注入。

本發(fā)明的有益效果是：該種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的接收方法，可克服軟弱地層，隧道埋深及高水位等不良地質(zhì)條件的給盾構(gòu)接收施工帶來(lái)的諸多困難和風(fēng)險(xiǎn)，適應(yīng)性很強(qiáng)，實(shí)施安全可靠，且該施工方法取消止水簾布，簡(jiǎn)化了盾構(gòu)接收工藝，而且鋼套筒裝置可循環(huán)使用，經(jīng)濟(jì)性良好，技術(shù)先進(jìn)；在盾構(gòu)接收端頭形成一個(gè)封閉的止水加固區(qū)域，配合鋼套筒接收，安全可控，降低了盾構(gòu)接收安全風(fēng)險(xiǎn)，適用于地層穩(wěn)定性較差、孔隙承壓水豐富、滲透性強(qiáng)，易發(fā)生漏水、突涌、涌水涌砂或坍塌事故等不良地質(zhì)條件，具有良好的借鑒作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明素混凝土地連墻及端頭加固示意圖；

圖2為本發(fā)明鋼套筒裝置安裝示意圖。

圖中：1、u形素混凝土地連墻，2、墻縫止水高壓旋噴樁，3、三軸攪拌樁加固體，4、單排高壓旋噴樁，5、降水井，6、車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻，7、車(chē)站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻，8、鋼套筒，9、前后法蘭連接螺栓，10、吊耳，11、進(jìn)料口，12、托架，13、洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板，14、反力架，15、鋼管直撐，16、鋼管斜撐，17、鋼板預(yù)埋件。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-2所示，一種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)，包括u形素混凝土地連墻1和鋼套筒8，所述u形素混凝土地連墻1外部設(shè)有墻縫止水高壓旋噴樁2，且u形素混凝土地連墻1內(nèi)側(cè)設(shè)有三軸攪拌樁加固體3；所述三軸攪拌樁加固體3的一側(cè)設(shè)有單排高壓旋噴樁4，且三軸攪拌樁加固體3之間設(shè)有降水井5；所述三軸攪拌樁加固體3內(nèi)部貫穿鋼套筒8，且三軸攪拌樁加固體3頂部通過(guò)車(chē)站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻7連接車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻6；所述u形素混凝土地連墻1一側(cè)通過(guò)三軸攪拌樁加固體3、單排高壓旋噴樁4、車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻6和車(chē)站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻7連接鋼套筒8，且鋼套筒8內(nèi)部設(shè)有前后法蘭連接螺栓9、吊耳10、進(jìn)料口11、托架12和洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13；所述鋼套筒8通過(guò)洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13連接反力架14，且反力架14通過(guò)鋼管斜撐16和鋼管直撐15連接鋼板預(yù)埋件17。

一種u形素混凝土地連墻加鋼套筒盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的接收方法，所述操作方法包括以下步驟：

a1：施作u形素混凝土地連墻1作止水帷幕；u形素混凝土地連墻1墻厚0.8m-1.2m，同車(chē)站端頭圍護(hù)結(jié)構(gòu)底標(biāo)高，接頭采用鎖口管接頭，三邊素地連墻與車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)端墻形成一個(gè)矩形封閉區(qū)域。

a2：施作u形素混凝土地連墻1外側(cè)墻縫止水高壓旋噴樁2，形成四周封閉的結(jié)構(gòu)；墻縫止水高壓旋噴樁2位于u形素混凝土地連墻1外側(cè)墻縫處，加固深度同墻深，并在接縫位置預(yù)留袖閥管注漿，保證接頭止水效果，形成四周封閉式結(jié)構(gòu)。

a3：對(duì)u形素混凝土地連墻1內(nèi)土體進(jìn)行三軸攪拌樁及高壓旋噴樁加固，形成加固體；三軸攪拌樁及高壓旋噴樁加固是將盾構(gòu)端頭加固區(qū)內(nèi)的軟弱土體加固為具有均質(zhì)性、自立性的加固體，加固完后采取取芯方式進(jìn)行加固效果檢查，加固體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1mpa，如未達(dá)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充加固。

a4：施作加固區(qū)內(nèi)降水井5，并將加固體內(nèi)水位降水至隧道底以下；加固區(qū)降水是采用布置于加固區(qū)內(nèi)的降水井5，將加固區(qū)內(nèi)的水抽出，保證加固區(qū)內(nèi)水位降至隧道底以下1m。

a5：將鋼套筒8與洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13焊接，并安裝好后端蓋及反力架14；洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13采用鋼材特殊設(shè)計(jì)，厚度不小于20mm，無(wú)螺栓孔，后背焊接連接筋與結(jié)構(gòu)鋼筋有效焊接，洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13在主體施工時(shí)預(yù)埋在車(chē)站主體結(jié)構(gòu)上，通過(guò)已經(jīng)焊接好的錨固鋼筋與主體結(jié)構(gòu)鋼筋相連；鋼套筒8下方至接收托架12后，將鋼套筒8后端與洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13進(jìn)行焊接；后蓋板由橢球蓋和受力板組成，橢球蓋采用厚鋼板沖壓加工制作，受力板采用鋼結(jié)構(gòu)組焊而成，后蓋板邊緣設(shè)置法蘭，與鋼套筒第五節(jié)段端頭法蘭采用高強(qiáng)度螺栓連接緊固，法蘭之間采用密封墊圈密封好；反力架14下部工字鋼與標(biāo)準(zhǔn)段臺(tái)階頂緊，大直徑鋼管斜撐與底板預(yù)埋的鋼板焊接。

a6：向鋼套筒8內(nèi)填料，采用欠壓掘進(jìn)以減小鋼套筒內(nèi)砂漿對(duì)筒壁的壓力，并進(jìn)行注雙液漿封堵，繼續(xù)推進(jìn)直至盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)洞后完成盾尾密封并封閉洞門(mén)；具體的是在鋼套筒8內(nèi)下部澆筑自拌素混凝土，防止刀盤(pán)碰到筒體，鋼套筒8內(nèi)主要是填粗砂和少量膨潤(rùn)土，回填過(guò)程中，邊填邊加入適量水，讓砂處于自然密實(shí)狀態(tài)，盾構(gòu)機(jī)破除洞門(mén)掘進(jìn)至鋼套,8內(nèi)后，采用欠壓模式掘進(jìn)，以減小倉(cāng)內(nèi)泥水對(duì)鋼套筒壁的壓力，同時(shí)優(yōu)化盾構(gòu)到達(dá)時(shí)的同步注漿配比，增加水泥和砂子用量，分批多次注入，盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入鋼套,8內(nèi)之后，立刻注雙液漿封堵盾尾與洞門(mén)結(jié)構(gòu)位置，封住洞門(mén)。

a7：鋼套筒8及盾構(gòu)機(jī)解體吊出，完成接收，鋼套筒8及盾構(gòu)機(jī)解體吊出是將鋼套筒卸壓后拆解，盾構(gòu)機(jī)解體吊出，最后將鋼套筒8下半部拆解，割開(kāi)與洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13的連接，吊出鋼套筒8，以完成接收。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述a1中的u形素混凝土地連墻1的厚度約為0.8m-1.2m，且u形素混凝土地連墻1形成一個(gè)矩形半封閉結(jié)構(gòu)，牢固，穩(wěn)定。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述的a2中的墻縫止水高壓旋噴樁2置于u形素混凝土地連墻1外側(cè)墻縫處，且墻縫止水高壓旋噴樁2插入在u形素混凝土地連墻1內(nèi)部與u形素混凝土地連墻1的深度相同；所述墻縫止水高壓旋噴樁2與u形素混凝土地連墻1連接處采用預(yù)留袖閥管狀結(jié)構(gòu)，便于進(jìn)行注漿，保證接頭止水效果，形成四周封閉式結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述a5中的鋼套筒8采用鋼板卷制而成，且鋼套筒8采用外周焊接縱、環(huán)向筋板的結(jié)構(gòu)，剛性強(qiáng)，不易變形。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述a6中的向鋼套筒8內(nèi)填料主要是填粗砂和少量膨潤(rùn)土，且填料采用分批多次注入，密實(shí)堅(jiān)固。

接收方法如下：

a1：施作u形素混凝土地連墻1作止水帷幕，在車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻6施工階段即在盾構(gòu)接收端端頭同時(shí)施作一圈u形素混凝土地連墻1，形素混凝土地連墻1與車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)端墻6形成一個(gè)矩形區(qū)域，即端頭加固區(qū)，區(qū)域長(zhǎng)12m，寬30m，素墻墻厚800mm，深度同車(chē)站端頭圍護(hù)結(jié)構(gòu)底標(biāo)高，素墻接頭采用鎖口管接頭；

a2：施作u形素混凝土地連墻1外側(cè)墻縫止水高壓旋噴樁2，u形素混凝土地連墻1施工完成后，在u形素混凝土地連墻1的墻縫處采用φ800@600墻縫止水高壓旋噴樁2進(jìn)行止水，形成四周封閉式結(jié)構(gòu)，加固深度同u形素混凝土地連墻1相同，并在接縫位置預(yù)留袖閥管注漿，保證接頭止水效果；

a3：對(duì)u形素混凝土地連墻1內(nèi)土體進(jìn)行三軸攪拌樁及高壓旋噴樁加固，形成加固體，端頭加固區(qū)采用ф850@600的三軸攪拌樁加固體3和ф800@500單排高壓旋噴樁4進(jìn)行加固，加固長(zhǎng)度12m，加固寬度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)3m，豎向加固范圍為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下各3m，加固目的是將加固區(qū)內(nèi)的軟弱土體改良為具有均質(zhì)性、自立性的加固體，加固完后采取取芯方式進(jìn)行加固效果檢查，加固體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1mpa，如未達(dá)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充加固；

a4：施作加固區(qū)內(nèi)降水井5，并將加固體內(nèi)水位降水至隧道底以下為保證盾構(gòu)接收的無(wú)水施工環(huán)境，必須對(duì)接收端頭深層地下水進(jìn)行有效治理，在端頭加固區(qū)域設(shè)計(jì)位置打六口降水井5，并進(jìn)行單井及群井抽水試驗(yàn)，接收前將加固區(qū)水位降至隧道底以下1m；

a5：將鋼套筒8與洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13焊接，并安裝好后端蓋及反力架14、鋼套筒8主體部分，總長(zhǎng)10.5m，直徑6800mm，外徑7100mm，共分成五段，第一段500mm，第二段至第五段均為2500mm，每段又分為上下兩個(gè)半圓，筒體采用q345鋼板卷制而成，每段筒體的外周焊接縱、環(huán)向筋板以保證筒體剛度；每段筒體的端頭和上下兩半圓接合面均焊接圓法蘭，筒體縱向及上下均采用法蘭連接，用高強(qiáng)度螺栓連接緊固；每節(jié)鋼套筒分別于頂部設(shè)置四個(gè)起吊用吊耳10，一個(gè)直徑600mm的進(jìn)料口11；在筒體底部安裝托架12，托架12分四塊制作，均與筒體底部焊接固定一體；洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13采用鋼材特殊設(shè)計(jì)，厚度不小于20mm，無(wú)螺栓孔，后背焊接連接筋與結(jié)構(gòu)鋼筋有效焊接，洞門(mén)環(huán)板在主體施工時(shí)預(yù)埋在車(chē)站主體結(jié)構(gòu)上，通過(guò)已經(jīng)焊接好的錨固鋼筋與主體結(jié)構(gòu)鋼筋相連；鋼套筒8下方至接收托架12后，將鋼套筒8后端與洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13進(jìn)行焊接，后蓋板由橢球蓋和受力板組成，橢球蓋采用厚鋼板沖壓加工制作，受力板采用鋼結(jié)構(gòu)組焊而成，后蓋板邊緣設(shè)置法蘭，與鋼套筒第五節(jié)段端頭法蘭采用高強(qiáng)度螺栓連接緊固，法蘭之間采用密封墊圈密封好；反力架14下部工字鋼與標(biāo)準(zhǔn)段臺(tái)階頂緊，大直徑鋼管斜撐16與底板預(yù)埋鋼板17焊接；

a6：向鋼套筒8內(nèi)填料；采用欠壓掘進(jìn)以減小鋼套筒內(nèi)砂漿對(duì)筒壁的壓力，并進(jìn)行注雙液漿封堵，繼續(xù)推進(jìn)直至盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)洞后完成盾尾密封并封閉洞門(mén)，向鋼套筒8內(nèi)填料，鋼套筒底60°范圍全部回填100mm厚自拌素混凝土，防止刀盤(pán)碰到筒體；鋼套筒8倉(cāng)內(nèi)主要是填粗砂和少量膨潤(rùn)土，回填過(guò)程中，邊填邊加入適量水，讓砂處于自然密實(shí)狀態(tài)；盾構(gòu)機(jī)破除洞門(mén)掘進(jìn)至鋼套筒內(nèi)后，采用欠壓模式掘進(jìn)，以減小倉(cāng)內(nèi)泥水對(duì)鋼套筒壁的壓力。同時(shí)優(yōu)化盾構(gòu)到達(dá)時(shí)的同步注漿配比，增加水泥和砂子用量，分批多次注入，盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入鋼套筒8內(nèi)之后，立刻注雙液漿封堵盾尾與洞門(mén)結(jié)構(gòu)位置，封住洞門(mén)；

a7：鋼套筒8及盾構(gòu)機(jī)解體吊出，完成接收，鋼套筒8及盾構(gòu)機(jī)解體吊出是將鋼套筒8卸壓后拆解，盾構(gòu)機(jī)解體吊出，最后將鋼套筒8下半部拆解，割開(kāi)與洞門(mén)預(yù)埋環(huán)板13的連接，吊出鋼套筒，完成接收。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。