[發明專利]一種溶溝地層盾構進洞施工方法

有效

• 申請號: 201110417720.4
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102518441A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 王宗勇;雷軍;高治雙;毋海軍
• 申請（專利權）人: 中鐵十二局集團有限公司;中鐵十二局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

技術領域

本發明涉及溶溝地層盾構進洞洞門防管涌、防坍陷施工技術，具體為一種溶溝地層盾構進洞施工方法。

背景技術

中國城市地鐵建設進入飛躍發展階段，盾構掘進最關鍵技術就是盾構進出洞，目前只能采取各種加固方式進行端頭加固，再進行盾構進洞，然而，在砂卵石地層，無論采取哪種加固均無法滿足盾構安全進洞，導致盾構進洞發生事故是目前盾構施工的最大風險源。

目前，地鐵盾構進洞通常采用預加固、冷凍或鋼套筒進行進洞，這些技術要求高，安全、質量不可控，費用也高，常常需要一些輔助措施才能實現盾構安全進洞，在實際施工中均存在各自不同的優缺點，具體分析如下：

⑴端頭注漿加固后盾構進洞

注漿加固種類較多，有袖閥管注漿和旋噴加固，也有水平旋噴注漿；

優點：注漿工藝成熟；

缺點：注漿質量不可控、費用高、存在加固盲區，盾構進洞發生安全事故概率較大。

⑵端頭冷凍后盾構進洞

地下水豐富，采用加固后效果較差，在盾構進洞前1個月，端頭插入冷凍管進行冷凍，使水成冰固結土層；

優點：補救冷凍效果好；

缺點：操作困難、工期長、費用高、不環保、進洞后溶沉較大。

⑶利用鋼套筒進行盾構接收

采用端頭加固效果差，在進洞洞門外加工一個封閉的鋼套筒，并在鋼套筒里充填砂，然后使盾構進洞后直接掘進到封閉的鋼套筒內，最后進行背后注漿后拆除鋼套筒；

優點：安全；

缺點：盾構進洞工期長、費用高、工序轉換繁雜。

然而，全國城市地鐵施工已進入高峰期，特別對老城區地鐵是“車隨人走”的設計理念，也就是盾構進洞周邊一般都是構筑物，這就對盾構進洞的要求更高。相關的文獻報道均是盾構進洞發生的安全事故案例，到目前為止，還沒有切實可行的盾構進洞施工方法能夠完全避免盾構進洞安全事故。

發明內容

本發明為了解決目前盾構溶溝地層進洞時所采用的傳統方法均存在各自不同缺點的問題，提供一種溶溝地層盾構進洞施工方法，以實現盾構機在非加固條件下安全進洞。

本發明是采用如下技術方案實現的：一種溶溝地層盾構進洞施工方法，包括以下步驟：

步驟一、優化洞門鋼環結構：根據車站主體結構厚度調整洞門鋼環寬度，在洞門鋼環內部并且位于洞門鋼環與車站圍護結構面之間的位置增設至少一道彈性橡膠止水環，在洞門鋼環最外端增設一道內翻式橡膠止水簾布，橡膠止水簾布外側間隔分布若干折疊翻板；洞門鋼環周圈、且位于彈性橡膠止水環與橡膠止水簾布之間的部位間隔開設注漿孔及與注漿孔連通的注漿管；步驟二、車站圍護結構施工時，采用玻璃纖維筋，盾構機直接切除進洞，在盾構機破除完車站圍護結構瞬間，彈性橡膠止水環緊緊擋住刀盤與車站圍護結構間隙；步驟三、車站主體施工時，盾構刀盤破除車站圍護結構后快速前移使得橡膠止水簾布外側的折疊翻板搭接在刀盤上，此時立即通過洞門鋼環上預留的注漿孔及注漿管向橡膠止水簾布及彈性橡膠止水環之間的空隙注入盾尾油脂；步驟四、洞門鋼環注入盾尾油脂密封好后，快速前移盾構機并拼裝完成盾構進洞管片，并用工字鋼把進洞成型隧道管片連接成一體，當盾尾進入橡膠止水簾布與彈性橡膠止水環之間后，立即對最后幾環管片進行二次補注漿，即完成了溶溝地層盾構進洞的施工。

與現有技術相比，本發明所述的方法具有以下優點：

⑴優化車站圍護結構，并采用玻璃纖維筋，杜絕盾構進洞圍護結構無鋼筋或工字鋼，確保盾構機直接切除進洞，解決了傳統盾構進洞前破除洞門而使洞門失穩的難題；

⑵通過優化洞門鋼環結構，在洞門鋼環內側增設內翻式彈性橡膠止水環與橡膠止水簾布，并且在彈性橡膠止水環與橡膠止水簾布之間注入盾尾油脂，確保盾體進洞時，洞門的密封效果，杜絕盾構進洞涌砂涌水的現象，確保盾構機安全、快速進洞，杜絕安全事故發生，而且減少盾構進洞前進行注漿加固的工序，解決了傳統盾構進洞涌水的技術難題；

⑶快速完成盾構進洞管片拼裝與同步注漿，而且用工字鋼把進洞管片連成一體，當盾尾進入兩道止水簾布之間后，立即進行二次補注漿，解決了傳統盾構進洞后由于地面下沉和管片松馳而漏水的質量通病；

總之，本發明所述的方法可以確保盾構機安全、快速進洞，杜絕安全事故發生，整個施工工序簡單，技術先進，安全可靠，填補了非加固盾構進洞施工技術的空白，開創了砂卵石地層盾構進洞無噴砂涌水的先河，推動了盾構施工技術向前發展，推廣前景好。

附圖說明

圖1為本發明盾構進洞施工時的平剖圖；

圖2為本發明盾構進洞施工時的橫剖圖；