砂礫粘土地層盾構(gòu)進(jìn)出洞施工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種砂礫粘土地層盾構(gòu)進(jìn)出洞施工工
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【背景技術(shù)】
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[0002]盾構(gòu)進(jìn)出洞是盾構(gòu)隧道施工中的關(guān)鍵，其施工技術(shù)的成功與否將直接影響整條隧道的盾構(gòu)推進(jìn)和施工質(zhì)量，也關(guān)系到隧道工程的安全。此外，進(jìn)出洞階段是隧道施工事故的多發(fā)階段，其中發(fā)生的事故主要有:洞門(mén)外圍巖塌落，封門(mén)拆除后，洞門(mén)外土體喪失穩(wěn)定性，涌入盾構(gòu)，引起地表塌方，對(duì)附近地下管線和地面建筑物造成損害，影響施工；盾構(gòu)出洞時(shí)由于失去支撐，產(chǎn)生向上或向下的角度偏差，使得剛建成的隧道不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，造成停工或返工。此外，開(kāi)挖部位或者挖土量控制不當(dāng)，盾構(gòu)容易上抬，出土量過(guò)高引起土體流失，盾構(gòu)容易下沉；洞口在盾構(gòu)出洞時(shí)由于損壞密封裝置或者沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行防滲處理，易造成泥水從隧道間隙涌入，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)設(shè)備受淹，甚至引發(fā)隧洞被淹事故，還會(huì)引起地面塌陷；因管片開(kāi)裂使得隧道的施工質(zhì)量下降，不能滿(mǎn)足功能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是提供砂礫粘土地層盾構(gòu)進(jìn)出洞施工工藝，它工藝簡(jiǎn)單，操作方便，提高了盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞口的安全性，并且提高了施工質(zhì)量。
[0004]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:它的工作流程如下:
[0005]一、洞口土體加固:盾構(gòu)進(jìn)出洞地層加固應(yīng)考慮如下影響因素:地質(zhì)條件、地下水、覆蓋層厚度、盾構(gòu)機(jī)直徑、盾構(gòu)機(jī)型、施工環(huán)境、安全性、施工方便、經(jīng)濟(jì)性和進(jìn)度等，在此采用三重管高壓旋噴粧加固，旋噴粧采用跳粧隔排施工，粧徑Φ800mm，咬合200mm，成孔約18.7m，其中空孔約6.7mο加固28d后無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度須達(dá)到1.0-1.2MPa，滲透系數(shù)(1.0X10-7cm/s，加固范圍為:始發(fā)井是灌注粧外側(cè)6m，隧道中心線上下左右各6m ;接收井是灌注粧外側(cè)8m，隧道中心線上下左右各6m，旋噴粧施工基本參數(shù)是提升速15cm/min、轉(zhuǎn)速15r/min、水灰比1.2: 1，空壓機(jī)6m3/0.7MPa，同時(shí)應(yīng)根據(jù)試粧前實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；
[0006]二、洞口密封:為保證盾構(gòu)機(jī)出洞時(shí)泥水不從盾構(gòu)機(jī)外殼周?chē)砍觯枰诔龆纯诎惭b特制的橡膠簾布，掘進(jìn)前應(yīng)預(yù)先將橡膠簾布用螺栓掛在洞口預(yù)埋鋼環(huán)上，并用鋼壓板將其固定，盾構(gòu)機(jī)的殼體將橡膠簾布及扇型鋼板頂入并向內(nèi)彎曲，當(dāng)盾尾鋼絲刷剛進(jìn)入洞口露出管片時(shí)，再調(diào)整扇形板，使其落在管片上，待初始掘進(jìn)完成后拆除橡膠簾布，采用常規(guī)的橡膠簾板密封方式，洞門(mén)注漿采用盾構(gòu)同步注漿裝置注入式，未單獨(dú)預(yù)埋注漿管；
[0007]三、反力系統(tǒng):盾構(gòu)出洞的后盾反力系統(tǒng)采用整負(fù)環(huán)的混凝土管片與組合鋼門(mén)架及其后部的鋼反力支撐相結(jié)合的方法，盾構(gòu)反力通過(guò)混凝土管片均勻傳遞到鋼門(mén)架，繼而通過(guò)鋼反力支撐傳遞到車(chē)站結(jié)構(gòu)處。反力架采用斜撐門(mén)式反力架，材料選用Q235的30#H型鋼，反力架安裝時(shí)，用45#工字鋼做為斜撐與隧底預(yù)埋版焊接，下橫梁采用采用5排45#工字鋼與隧底支撐，45#工字鋼三根焊接在一起使用，安裝時(shí)后背中線和盾構(gòu)機(jī)中線重合，整體垂直度為28%。，上端向掘進(jìn)方向傾斜，由于盾構(gòu)機(jī)帶有鉸接系統(tǒng)，盾構(gòu)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角在±0.3度內(nèi)機(jī)身盾尾不會(huì)聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因此，反力架受力驗(yàn)算中，只計(jì)算盾構(gòu)推力對(duì)反力架的影響，不考慮刀盤(pán)扭矩對(duì)反力架的影響，初始掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)推力按32000kN計(jì)算，負(fù)環(huán)整環(huán)拼裝，推力平分在后背左右兩側(cè)上下橫梁上，每側(cè)8000kN，均布在4.538m范圍內(nèi)，最危險(xiǎn)處為立柱及支撐；
[0008]四、負(fù)環(huán)管片與負(fù)環(huán)拼裝:因始發(fā)段平曲線半徑較小(R< 500m)，盾構(gòu)始發(fā)推進(jìn)產(chǎn)生的巨大反力具有較大的不均勻性，負(fù)環(huán)管片的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性對(duì)盾構(gòu)始發(fā)起決定作用，負(fù)環(huán)管片全部采用閉環(huán)管片，以保證將盾構(gòu)始發(fā)推進(jìn)的巨大反力可靠、穩(wěn)定地傳至反力架而不發(fā)生相對(duì)位移和超限變形，從而確保正環(huán)管片的錯(cuò)臺(tái)量和密封質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，一般情況下，負(fù)環(huán)管片按照在盾殼內(nèi)的正常安裝位置進(jìn)行拼裝，在安裝負(fù)環(huán)管片之前，為保證負(fù)環(huán)管片不破壞盾構(gòu)機(jī)尾部的密封刷，保證負(fù)環(huán)管片在拼裝好以后能順利向后推進(jìn)。在盾尾密封刷中填塞密封油脂，以保護(hù)盾尾密封刷不被磨壞，第一環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝成后，用4-5組千斤頂完成管片的后移，負(fù)環(huán)拼裝時(shí)，要注意管片與管片之間縫隙的變化，要保持一定的縫隙，負(fù)環(huán)管片拼裝一定要保證其拼裝的質(zhì)量，尤其是整環(huán)拼裝的圓整度，管片外側(cè)與基座間的空隙用木楔子楔緊固定；
[0009]五、洞口灌注粧鑿除:為保證洞口土體穩(wěn)定，避免土體長(zhǎng)時(shí)間裸露在外，在始發(fā)前7天內(nèi)進(jìn)行洞門(mén)灌注粧鑿除，車(chē)站開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ800_灌注粧，盾構(gòu)進(jìn)出洞門(mén)的破除主要針對(duì)該部分結(jié)構(gòu)，考慮到盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的外徑Φ 6170mm和盾構(gòu)始發(fā)后洞口的尺寸需求，洞門(mén)破除的外徑定為Φ 6700mm，左右線各需鑿除5.5根，采用風(fēng)鎬人工鑿除，灌注粧粧體的拆除應(yīng)從兩邊往中間的順序進(jìn)行。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:它工藝簡(jiǎn)單，操作方便，提高了盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞口的安全性，并且提高了施工質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
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[0011]本【具體實(shí)施方式】是采用以下技術(shù)方案:它的工作流程如下:
[0012]一、洞口土體加固:盾構(gòu)進(jìn)出洞地層加固應(yīng)考慮如下影響因素:地質(zhì)條件、地下水、覆蓋層厚度、盾構(gòu)機(jī)直徑、盾構(gòu)機(jī)型、施工環(huán)境、安全性、施工方便、經(jīng)濟(jì)性和進(jìn)度等，在此采用三重管高壓旋噴粧加固，旋噴粧采用跳粧隔排施工，粧徑Φ800mm，咬合200mm，成孔約18.7m，其中空孔約6.7mο加固28d后無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度須達(dá)到1.0-1.2MPa，滲透系數(shù)(1.0X10-7cm/s，加固范圍為:始發(fā)井是灌注粧外側(cè)6m，隧道中心線上下左右各6m ;接收井是灌注粧外側(cè)8m，隧道中心線上下左右各6m，旋噴粧施工基本參數(shù)是提升速15cm/min、轉(zhuǎn)速15r/min、水灰比1.2: 1，空壓機(jī)6m3/0.7MPa，同時(shí)應(yīng)根據(jù)試粧前實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；
[0013]二、洞口密封:為保證盾構(gòu)機(jī)出洞時(shí)泥水不從盾構(gòu)機(jī)外殼周?chē)砍?，需要在出洞口安裝特制的橡膠簾布，掘進(jìn)前應(yīng)預(yù)先將橡膠簾布用螺栓掛在洞口預(yù)埋鋼環(huán)上，并用鋼壓板將其固定，盾構(gòu)機(jī)的殼體將橡膠簾布及扇型鋼板頂入并向內(nèi)彎曲，當(dāng)盾尾鋼絲刷剛進(jìn)入洞口露出管片時(shí)，再調(diào)整扇形板，使其落在管片上，待初始掘進(jìn)完成后拆除橡膠簾布，采用常規(guī)的橡膠簾板密封方式，洞門(mén)注漿采用盾構(gòu)同步注漿裝置注入式，未單獨(dú)預(yù)埋注漿管；
[0014]三、反力系統(tǒng):盾構(gòu)出洞的后盾反力系統(tǒng)采用整負(fù)環(huán)的混凝土管片與組合鋼門(mén)架及其后部的鋼反力支撐相結(jié)合的方法，盾構(gòu)反力通過(guò)混凝土管片均勻傳遞到鋼門(mén)架，繼而通過(guò)鋼反力支撐傳遞到車(chē)站結(jié)構(gòu)處。反力架采用斜撐門(mén)式反力架，材料選