[發明專利]一種泥水盾構施工地下障礙物快速清除方法

無效

• 申請號: 201310015781.7
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103075161A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 李勇軍;周誠;王承山;駱漢賓;孫振川;丁烈云;徐延召;郭譜;榮亮;黃平華
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道集團有限公司;華中科技大學
• 主分類號: E21D9/12
• 分類號: E21D9/12
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 馮衛平

技術領域

本發明屬于地鐵盾構隧道施工技術領域，具體涉及一種泥水盾構施工地下障礙物快速清除方法。

背景技術

地鐵盾構施工具有高度的機械化、自動化，不影響地面交通，對周圍建(構)筑物影響較小，適應軟弱地質條件，施工速度快等優點，在城市地鐵工程中得到廣泛應用。目前已經成為國內外城市地鐵隧道的主要施工方法。由于城市建設難免遺留鋼管等不明障礙物，故在城市地鐵盾構隧道施工過程中難免需要對這些不明障礙物進行清理。而城市地鐵盾構隧道施工地質條件及周邊環境復雜，障礙物處理本身風險較高，易對周邊環境產生破壞甚至造成人員傷亡，故選取適當的清障方法就顯得尤為重要。

目前地鐵施工中比較常見的地下障礙物主要有以下幾種：地下殘留樁基、孤石、鉆桿及其它不明障礙物（如炮彈、鋼管等）。目前，工程中清除地下障礙物的方法很多，按照操作要求可分為人工清障和大型機械清障。而常見的人工清障方法有豎井開挖、直接帶壓進倉清除、定向爆破、冷凍加固后進倉清除。綜合工程造價、施工工期、施工安全等方面考慮，基于冷凍法加固的地下障礙物處理是相對安全快捷的處理方法。

綜上所述，鑒于城市地鐵建設工期要求和安全性保障，液氮冷凍下的泥水泥水盾構施工地下障礙物快速清除方法能有效降低和控制工程安全風險，具有重要的工程意義和推廣應用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種泥水盾構施工地下障礙物快速清除方法，該方法能夠快速有效清除地鐵泥水盾構施工中碰到的地下不明障礙物，保證施工工期和周邊建構筑物的安全性，為城市地鐵隧道泥水盾構施工的正常掘進提供必要條件。

為實現上述技術目的，本發明提供的方案是：一種泥水盾構施工地下障礙物快速清除方法，其特征在于所述方法包含如下步驟：

1)???????調查施工區域范圍內的地下障礙物情況，分析障礙物的大小及分布情況；根據實地踏勘的施工場地環境，設計冷凍施工范圍及冷凍管埋深、冷凍時間、冷凍溫度的參數；

2)???????垂直鉆設冷凍孔和測溫孔，鉆孔至設計深度，分別向冷凍孔和測溫孔內埋設冷凍管和測溫管；

3)???????將冷凍管相互連接，并設置液氮進液口和排氣口；

4)???????向冷凍管的進液口內輸送液氮，氣化后的氮氣通過排氣口排入空氣，如此反復循環對需要冷凍的地層進行冷凍；

5)???????冷凍過程中通過預埋的測溫管對土體進行溫度監測；

6)???????冷凍效果達到設計要求之后，施工人員帶壓進入泥水盾構刀盤位置，對冷凍土體進行分段分層開挖，并形成洞室；

7)???????施工人員帶壓進洞室清理地下障礙物；

8)???????待障礙物全部清除之后，停止冷凍，并拔出埋設的冷凍管。

而且，所述步驟2的具體步驟如下：

1)???????施工鉆場基礎，確保鉆場基礎平整、穩固；

2)???????采用垂直鉆機鉆設冷凍孔；

3)???????在相鄰冷凍孔的中心處鉆設測溫孔；

4)???????清除冷凍管內異物，并在地面配組，丈量全長，作好記錄；

5)???????向冷凍孔內埋設冷凍管，冷凍管的長度應不小于設計冷凍孔的深度；

6)???????向測溫孔內埋設測溫管。

而且，所述冷凍孔和測溫孔的鉆設，根據深度及地層情況的需要及時增減鉆鋌，鉆進過程施力均勻，勻速推進，并平衡轉速、壓力及沖洗量；冷凍孔和測溫孔的施工過程中使用燈光經緯儀進行終孔和成孔測斜，并及時繪制冷凍孔偏斜平面圖；冷凍孔的終孔間距不大于設計值，否則應予以補孔。

而且，所述步驟4中輸送液氮時，檢測液氮各個回路溫度，并保持基本相同，同時現場儲備足量液氮，以防液氮供應出現中斷；經常轉動刀盤以防止把盾構刀盤凍住影響盾構推進。

而且，所述步驟6的具體步驟如下：

1)???????冷凍運行開始后，使用泥漿（若使用高粘度聚合物泥漿，效果更佳）對泥水倉泥漿反復置換，保證掌子面優質泥膜的形成；

2)???????施工人員帶壓進洞室使用鐵鍬、風鎬以及高壓水管分段分層開挖洞室；

3)???????洞室開挖完成后，焊接鋼板和槽鋼施作簡易支撐，防止掌子面上方掉落土體。

而且，所述步驟8的拔管方法如下：

1)???????盾構機推進待盾尾脫離加固體后，進行同步注漿；

2)???????待水泥漿達到強度后，停止冷凍，冷凍拔管；