一種盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種富水砂卵石地層中盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加 固結(jié)構(gòu)，應用于砂卵石地層中盾構(gòu)長距離掘進盾構(gòu)停機換刀位置處的地層加固。
【背景技術】
[0002] 隨著城市軌道交通及城際鐵路的發(fā)展，盾構(gòu)法成為修筑地下隧道的主要工法。盾 構(gòu)在砂卵石地層中長距離掘進時，刀盤刀具磨損比較嚴重，為確保盾構(gòu)正常掘進，每掘進一 段距離需要對盾構(gòu)刀盤進行檢修、對刀具進行檢查更換。在富水砂卵石地層中更換刀具、檢 修刀盤，安全風險非常大。
[0003] 如小數(shù)量更換刀具，可采取置換高粘度泥漿的輔助措施帶壓進倉換刀作業(yè);如小 規(guī)模換刀，可采取地面深孔注漿加固地層的輔助措施，帶壓進倉作業(yè);如大規(guī)模更換刀具、 檢修刀盤，通常在換刀地點設置臨時豎井進行常壓作業(yè)。設置臨時豎井，存在施工周期長、 施工占地大、對周圍環(huán)境影響大、工程投資高等問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型為了解決上述現(xiàn)有技術中盾構(gòu)機在砂卵石地層中長距離掘進過程中 刀具更換、刀盤檢修的安全技術問題，提供了一種施工效率高、工程費用少、安全可靠、可實 施性強的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)。
[0005]本實用新型為解決這一問題所采取的技術方案是：
[0006] -種盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括在盾構(gòu)機停機位 置處設置的鉆孔粧，粧間進行土體注漿加固；該結(jié)構(gòu)還包括加固體中間位置與隧道中線交 叉處設置的咬合粧;設置在鉆孔粧粧間的注漿管以及在加固體中間部位從地面向下施作的 檢修工作井。
[0007] 所述的鉆孔粧設置有三排，排間距l(xiāng)m，靠近刀盤一側(cè)的兩排鉆孔粧的粧間距1.5m， 第三排鉆孔粧的粧間距1.2m;鉆孔粧的底部位于盾構(gòu)機底以下不小于3m。
[0008] 所述的檢修工作井為一圓形豎井，直徑為2.0~2.5m，井內(nèi)設置爬梯，檢修工作井 的井底設置集水槽，集水槽頂部鋪設蓋板。
[0009] 本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：
[0010] 本實用新型的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用鉆孔粧 和粧間注漿地層加固措施，施工占地小，對周邊環(huán)境影響小，施工工藝成熟、效率高，工程投 資低;地層加固改良效果明顯，加固體密實性好;可操作性強，安全可靠，適用于富水砂卵石 地層中盾構(gòu)機長距離掘進常壓換刀輔助的地層加固改良。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型的盾構(gòu)停機換刀地層加固時刀盤未進入加固體的平面示意圖；
[0012] 圖2是本實用新型的盾構(gòu)停機換刀地層加固時刀盤進入加固體停機后的平面示意 圖；
[0013]圖3是本實用新型的盾構(gòu)停機換刀地層加固及工作井的縱斷面示意圖。
[0014]附圖中主要部件符號說明：
[0015] 1:盾構(gòu)機主機 2:盾殼
[0016] 3:刀盤 4:中心刀
[0017] 5:刀具 6:盾構(gòu)機軸線
[0018] 7:鉆孔粧 8:咬合粧
[0019] 9:注衆(zhòng)管 10:檢修工作井
[0020] 11:爬梯 12:集水槽
[0021] 13:加固體 14:蓋板。
【具體實施方式】
[0022] 以下參照附圖和具體實施例對本實用新型的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地 層加固結(jié)構(gòu)進行詳細的說明。下面描述的具體實施例僅是本實用新型的最佳實施方式，而 不能理解為對本實用新型的限制。
[0023] 圖1是本實用新型的盾構(gòu)停機換刀地層加固時刀盤未進入加固體的平面示意圖； 圖2是本實用新型的盾構(gòu)停機換刀地層加固時刀盤進入加固體停機后的平面示意圖；圖3是 本實用新型的盾構(gòu)停機換刀地層加固及工作井的縱斷面示意圖。如圖1至圖3所示，本實用 新型的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括在盾構(gòu)機停機位置處設 置的鉆孔粧7,粧間進行土體注漿加固。該結(jié)構(gòu)還包括加固體中間位置與隧道中線交叉處設 置的咬合粧8;設置在鉆孔粧7粧間的注漿管9以及在加固體中間部位從地面向下施作的檢 修工作井10。
[0024]所述的鉆孔粧直徑1.0m，設置有三排，排距l(xiāng)m，靠近刀盤一側(cè)的兩排鉆孔粧間距 1.5m，第三排鉆孔粧粧間距1.2m，鉆孔粧交叉布設;橫斷面鉆孔粧布設寬度:盾構(gòu)機兩側(cè)外 不小于1.5m;鉆孔粧深度:盾構(gòu)機底以下不小于3m。鉆孔粧澆筑C15混凝土，粧內(nèi)設置玻璃纖 維筋。中間部位的咬合粧布設參數(shù)為:直徑1000mm，間距850mm。
[0025] 注漿管參數(shù)：
[0026] 您注漿管采用直徑42mm的PVC袖閥管；
[0027] ②注漿管布設間距0.75m，注漿管孔深與鉆孔粧深度相同；
[0028] 澎注漿材料:采用普通水泥漿(W/C=l: 1 )，漿液初凝時間不得大于5小時。漿液中摻 加補償收縮的微膨脹劑。
[0029]所述的檢修工作井10為一圓形豎井，直徑為2.0~2.5m，為便于人員出入，在檢修 工作井側(cè)壁安裝爬梯。檢修工作井的井底設置集水槽12,集水槽頂部鋪設蓋板14。集水槽12 用于地層滲漏水的匯集，集水槽12尺寸600mmX600mmX500mm。在集水槽底部放置小型水 栗，將滲漏水排出地面。該井底位于盾構(gòu)機軸線以下1.8m。
[0030] 盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固的方法如下：
[0031] 首先，在盾構(gòu)機擬停機換刀位置，在地面施作鉆孔粧7,加固體13中間位置、隧道中 線位置處施作咬合粧8;為提高粧間土體的穩(wěn)定性和密實性，粧間布設注漿管9對粧間土進 行注漿加固。
[0032] 其次，鉆孔粧7及地面注漿加固完成后，在加固體13中間部位，采用大直徑旋挖鉆 機引孔施作直徑2.0~2.5m的圓形豎井，作為刀具更換、刀盤檢修的檢修工作井10。檢修工 作井的井底深至刀盤3中心以下1.8m。為方便人員進出，在井壁設置爬梯11;井底設置集水 槽12,集水槽頂部鋪設蓋板14,通過機排將加固地層的滲漏水抽排至地面。
[0033] 再次，盾構(gòu)機主機1掘進至檢修工作井10位置后停機，刀盤3及中心刀4伸入檢修工 作井10內(nèi)，中心刀進入檢修工作井中約700_。逐漸調(diào)至常壓狀態(tài)，在檢修工作井10內(nèi)更換 刀具和檢修刀盤3。更換刀具的過程中，通過盾構(gòu)機主機1旋轉(zhuǎn)刀盤3,來實現(xiàn)整個刀盤上刀 具的更換、刀盤檢修。
[0034] -個角度的刀盤檢修、刀具更換完成之后，撤出人員和設備，刀盤旋轉(zhuǎn)至另一個角 度，進行同樣的工作流程，直至整個刀盤面板檢修、刀具更換完成。
[0035]最后，刀盤檢修、刀具更換完成后，拆除檢修工作井10內(nèi)的臨時設施，采用采用C15 素混凝土將檢修工作井回填密實，然后恢復盾構(gòu)掘進。
【主權(quán)項】
1. 一種盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，其特征在于：該結(jié)構(gòu)包括在盾 構(gòu)機（1)停機位置處設置的鉆孔粧(7)，粧間進行土體注漿加固；該結(jié)構(gòu)還包括加固體（13) 中間位置與隧道中線交叉處設置的咬合粧(8);設置在鉆孔粧(7)粧間的注漿管(9)以及在 加固體(13 )中間部位從地面向下施作的檢修工作井(10 )。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，其特征在于： 鉆孔粧(7)設置有三排，排間距l(xiāng)m，靠近刀盤一側(cè)的兩排鉆孔粧的粧間距1.5m，第三排鉆孔 粧的粧間距1.2m;鉆孔粧(7)的底部位于盾構(gòu)機底以下不小于3m處。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，其特征在于： 檢修工作井（10)為一圓形豎井，直徑為2.0~2.5m，井內(nèi)設置爬梯（11)，檢修工作井的井底 設置集水槽(12)，集水槽頂部鋪設蓋板(14)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，包括在盾構(gòu)機停機位置處設置的鉆孔樁，樁間進行土體注漿加固；該結(jié)構(gòu)還包括加固體中間位置與隧道中線交叉處設置的咬合樁；設置在樁間的注漿管以及在加固體中間部位從地面向下施作的檢修工作井。本實用新型的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固結(jié)構(gòu)，采用鉆孔樁和樁間注漿地層加固措施，施工占地小，對周邊環(huán)境影響小，施工工藝成熟、效率高，工程投資低；地層加固改良效果明顯，加固體密實性好；可操作性強，安全可靠，適用于富水砂卵石地層中盾構(gòu)機長距離掘進常壓換刀輔助的地層加固改良。
【IPC分類】E21D9/00, E21D9/08, E02D3/00
【公開號】CN205370577
【申請?zhí)枴緾N201620053183
【發(fā)明人】唐偉, 張繼清, 索曉明, 王立暖, 李得昌
【申請人】鐵道第三勘察設計院集團有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月20日