富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系及其構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系及其構(gòu)建方法。富水砂卵石地層條件下的盾構(gòu)進出洞經(jīng)常出現(xiàn)洞門密封失效、土體失穩(wěn)與塌方、周圍環(huán)境破壞等現(xiàn)象。本發(fā)明于盾構(gòu)進洞及出洞端的車站內(nèi)墻外側(cè)設(shè)置車站基坑圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)設(shè)置玻璃纖維筋圍護樁，玻璃纖維筋圍護樁外部設(shè)置單排素咬合樁，單排素咬合樁外側(cè)為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明由玻璃纖維筋樁+單排素咬合樁+降水井三者協(xié)同作用，充分利用地層的自穩(wěn)性及盾構(gòu)與土體的整體性，保證了盾構(gòu)隧道進出洞的可實施性和安全性，并降低了施工風險，方法操作簡單，節(jié)省投資，利于施工實施。
【專利說明】
富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系及其構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及隧道工程結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系及其構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002]縱觀國內(nèi)外軌道交通建設(shè)史，對于富水砂卵石地區(qū)，盾構(gòu)法隧道在盾構(gòu)進出洞過程中經(jīng)常會出現(xiàn)工程質(zhì)量缺陷嚴重、工程進度緩慢及工程投資超額等問題，富水砂卵石地層作為一種典型的力學不穩(wěn)定地層，盾構(gòu)進出洞施工經(jīng)常伴隨著嚴重的工程質(zhì)量事故。因此，盾構(gòu)進出洞加固方法的選擇就顯得尤為重要。
[0003]既有經(jīng)驗表明，富水砂卵石地層條件下的盾構(gòu)進出洞經(jīng)常出現(xiàn)洞門密封失效、土體失穩(wěn)與塌方、周圍環(huán)境破壞等現(xiàn)象。主要是因為富水砂卵石地層是一種典型的力學不穩(wěn)定地層，級配不良且大顆粒較多，形成粗粒搭接、細粒填隙的顆粒支撐結(jié)構(gòu)，粘聚力小，地層反應(yīng)靈敏，盾構(gòu)刀盤切削很容易破壞原來相對穩(wěn)定或平衡狀態(tài)而發(fā)生坍塌，使開挖面失穩(wěn)、洞壁坍塌，同時由于顆粒骨架效應(yīng)，施工中容易形成空洞，發(fā)生滯后沉降。因此常規(guī)的盾構(gòu)進出洞地層加固方式不再適用，需要進行相應(yīng)的調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系及其構(gòu)建方法，達到對上部砂卵石地層進行有效加固的目的。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系，其特征在于:
于于盾構(gòu)進洞及出洞端車站內(nèi)墻外側(cè)設(shè)置車站基坑圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)設(shè)置玻璃纖維筋圍護粧，玻璃纖維筋圍護粧外部設(shè)置單排素咬合粧，單排素咬合粧外側(cè)為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)。
[0006]于車站進出洞口處設(shè)置環(huán)形的后澆環(huán)梁，后澆環(huán)梁外周設(shè)置有預(yù)埋鋼環(huán)。
[0007]單排素咬合粧直徑800mm，間距600mm，粧間咬合200mm，礙壓密實度^ 95%。
[0008]富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系的構(gòu)建方法，其特征在于:
包括以下步驟:
步驟一:盾構(gòu)始發(fā)、到達前，提前進行降水施工，降水井采用直徑0.6m井點降水，將沿線路縱向始發(fā)端8米和到達端1米的范圍水位降至盾構(gòu)底板以下Im;
步驟二:進而施做車站基坑圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)采用玻璃纖維筋圍護粧，在玻璃纖維筋圍護粧外部設(shè)置直徑800mm、間距600mm的單排素咬合粧，粧間咬合200mm，單排素咬合粧粧頂至地面采用粘性土分層夯實，碾壓密實度多95%;單排素咬合粧粧身混凝土采用緩凝混凝土，采用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥，等級為C20;單排素咬合粧加固深度為隧道拱頂以上3000 mm，隧道底板以下3000 mm，盾構(gòu)隧道兩側(cè)各3000 mm，并且能隔斷透水層； 步驟三:于進、出洞處是做環(huán)形鋼筋混凝土的后澆環(huán)梁，施工完成后，后澆環(huán)梁頂部通過襯砌壓漿孔進行補充壓漿，注漿材料為水灰質(zhì)量比1:1的水泥漿;采取探孔檢查加固體質(zhì)量及滲漏水情況，符合加固要求后方可破除洞門。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明由玻璃纖維筋粧+單排素咬合粧+降水井三者協(xié)同作用，充分利用地層的自穩(wěn)性及盾構(gòu)與土體的整體性，保證了盾構(gòu)隧道進出洞的可實施性和安全性，并降低了施工風險;
2、咬合粧采用直徑800mm間距600mm素混凝土粧，有效范圍為:地面以下3m至管片結(jié)構(gòu)底部3m，粧頂至地面采用粘性土分層夯實，碾壓密實度多95%。
[0010]3、本發(fā)明操作簡單，節(jié)省投資，利于施工實施。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的平面示意圖；
圖2是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是咬合粧示意圖。
[0012]圖中，1-玻璃纖維筋圍護粧，2-單排素咬合粧，3-后澆環(huán)梁，4-車站基坑圍護結(jié)構(gòu)，5-車站內(nèi)墻，6-盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)，7-預(yù)埋鋼環(huán)。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0014]本發(fā)明涉及的富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系及其構(gòu)建方法，是一種適用于富水砂卵石地區(qū)盾構(gòu)法隧道，利用玻璃纖維筋粧、單排素咬合粧、降水井等體系，來實現(xiàn)富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固的方法。該方法是采用在車站端墻設(shè)置可切削玻璃纖維筋圍護粧及圍護粧外圍加設(shè)一排素混凝土咬合粧，并配合降水的加固方法。這種方法三者協(xié)同作用，形成連續(xù)、剛性、密閉的支護體系，實現(xiàn)以往加固方式對地層的改良效果。通過降水可提高砂卵石地層的自穩(wěn)能力，從而達到對上部砂卵石地層形成有效加固的目的，其次車站端墻設(shè)置可切削玻璃纖維筋圍護粧，盾構(gòu)刀盤可直接采用磨粧切削代替原有人工鑿除圍護結(jié)構(gòu)的方式，有效降低可人工鑿除圍護結(jié)構(gòu)的施工風險，外圍增設(shè)一排素混凝土咬合粧可有效防護盾構(gòu)因初始掌子面壓力不足導(dǎo)致的地層失穩(wěn)問題。利用這種方法在盾構(gòu)法隧道端頭加固設(shè)計中是比較經(jīng)濟適用的，且具有現(xiàn)場施工簡單、安全性高、施工風險低的優(yōu)點。
[0015]本發(fā)明涉及的富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系，于于盾構(gòu)進洞及出洞端的車站內(nèi)墻5外側(cè)設(shè)置車站基坑圍護結(jié)構(gòu)4，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)6范圍內(nèi)設(shè)置玻璃纖維筋圍護粧I，玻璃纖維筋圍護粧I外部設(shè)置單排素咬合粧2，咬合粧2外側(cè)為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)6。
[0016]于車站進出洞口處設(shè)置環(huán)形的后澆環(huán)梁3，后澆環(huán)梁3外周設(shè)置有預(yù)埋鋼環(huán)7。單排素咬合粧2直徑800mm，間距600mm，粧間咬合200mm，礙壓密實度^ 95%。
[0017]上述富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系的構(gòu)建方法，包括以下步驟:
步驟一:盾構(gòu)始發(fā)、到達前，提前進行降水施工，降水井采用直徑0.6m井點降水，將沿線路縱向始發(fā)端8米和到達端10米的范圍水位降至盾構(gòu)底板以下Im，以提高洞門密封性能。
[0018]步驟二:進而施做車站基坑圍護結(jié)構(gòu)4，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)6范圍內(nèi)采用玻璃纖維筋圍護粧I，在玻璃纖維筋圍護粧I外部設(shè)置直徑800mm、間距600mm的單排素咬合粧2，粧間咬合200mm，單排素咬合粧2粧頂至地面采用粘性土分層夯實，碾壓密實度多95%;單排素咬合粧2粧身混凝土采用緩凝混凝土，采用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥，等級為C20;單排素咬合粧2加固深度為隧道拱頂以上3000 mm，隧道底板以下3000 mm，盾構(gòu)隧道兩側(cè)各3000 mm，并且能隔斷透水層。
[0019]步驟三:于進、出洞處是做環(huán)形鋼筋混凝土的后澆環(huán)梁3，施工完成后，后澆環(huán)梁3頂部通過襯砌壓漿孔進行補充壓漿，注漿材料為水灰質(zhì)量比1:1的水泥漿;采取探孔檢查加固體質(zhì)量及滲漏水情況，符合加固要求后方可破除洞門。盾構(gòu)進出洞范圍即隧道軸線方向10米地表禁止堆載，盾構(gòu)到達及始發(fā)前應(yīng)做好地表監(jiān)測及防護措施。
[0020]本發(fā)明的內(nèi)容不限于實施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系，其特征在于: 于于盾構(gòu)進洞及出洞端車站內(nèi)墻(5)外側(cè)設(shè)置車站基坑圍護結(jié)構(gòu)(4)，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)(6)范圍內(nèi)設(shè)置玻璃纖維筋圍護粧(I)，玻璃纖維筋圍護粧(I)外部設(shè)置單排素咬合粧(2)，單排素咬合粧(2)外側(cè)為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系，其特征在于: 于車站進出洞口處設(shè)置環(huán)形的后澆環(huán)梁(3 )，后澆環(huán)梁(3 )外周設(shè)置有預(yù)埋鋼環(huán)(7 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系，其特征在于: 單排素咬合粧(2)直徑800mm，間距600mm，粧間咬合200mm，碾壓密實度^95%。4.富水砂卵石地層盾構(gòu)進出洞加固體系的構(gòu)建方法，其特征在于: 包括以下步驟: 步驟一:盾構(gòu)始發(fā)、到達前，提前進行降水施工，降水井采用直徑0.6m井點降水，將沿線路縱向始發(fā)端8米和到達端1米的范圍水位降至盾構(gòu)底板以下Im; 步驟二:進而施做車站基坑圍護結(jié)構(gòu)(4)，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)(6)范圍內(nèi)采用玻璃纖維筋圍護粧(I)，在玻璃纖維筋圍護粧(I)外部設(shè)置直徑800mm、間距600mm的單排素咬合粧(2)，粧間咬合200mm，單排素咬合粧(2)粧頂至地面采用粘性土分層夯實，碾壓密實度多95%;單排素咬合粧(2)粧身混凝土采用緩凝混凝土，采用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥，等級為C20;單排素咬合粧(2)加固深度為隧道拱頂以上3000 mm，隧道底板以下3000 mm，盾構(gòu)隧道兩側(cè)各3000 mm，并且能隔斷透水層； 步驟三:于進、出洞處是做環(huán)形鋼筋混凝土的后澆環(huán)梁(3)，施工完成后，后澆環(huán)梁(3)頂部通過襯砌壓漿孔進行補充壓漿，注漿材料為水灰質(zhì)量比1:1的水泥漿;采取探孔檢查加固體質(zhì)量及滲漏水情況，符合加固要求后方可破除洞門。
【文檔編號】E21D9/06GK106050244SQ201610618202
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月1日
【發(fā)明人】馬曉波, 王博, 雷永生, 戴志仁, 王天明, 高志宏, 王立新
【申請人】中鐵第勘察設(shè)計院集團有限公司, 中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司