[發明專利]卵石土地層超前大管棚的盾構端頭加固體系及其施工方法

有效

• 申請號: 201510210832.0
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN104806267B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 王立新;李儲軍;田鵬程;王俊;王天明;戴志仁;張利斌;曹偉;張毓斌;張海;李慧;崔玉龍;郭亮
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本發明屬于隧道施工技術領域，具體涉及一種卵石土地層超前大管棚的盾構端頭加固體系及其施工方法。

背景技術

21世紀是地下工程迅速發展的時期，尤其是近幾年我國地鐵工程的建設更是如火如荼。盾構在全國各地不同地層中的廣泛應用給其進出洞地基加固的加固方式提出了更高的要求。卵石土地層盾構進出洞如采用常規的地面高壓旋噴加固或地面PVC注漿加固，實施難度較大、加固效果也難以保證，且常規的全斷面加固方式并未充分利用卵石土地層降水后的直立穩定性，造成了很大的工程浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種卵石土地層超前大管棚的盾構端頭加固體系及其施工方法，改變常規進出洞加固方式，更適合于卵石土地層盾構進出洞加固的工況。

本發明所采用的技術方案是：

卵石土地層超前大管棚的盾構端頭加固體系，其特征在于：

包括盾構井端頭開洞范圍內環周施做的盾構井玻璃纖維筋圍護樁；

所述盾構井玻璃纖維筋圍護樁樁間施做有管棚導向墻，管棚導向墻位于盾構隧道拱部上方；

盾構隧道拱部上方的盾構井玻璃纖維筋圍護樁內縱向鉆孔打設管棚導向鋼管，管棚導向墻內預埋有縱向的管棚導向鋼管，所有管棚導向鋼管環向等間距覆蓋盾構隧道拱部范圍；

從管棚導向鋼管中向地層內打設有大管棚，大管棚為注漿鋼花管。

管棚導向墻為鋼筋混凝土現澆結構，現澆前預埋管棚導向鋼管；

管棚導向墻的主筋植入盾構井玻璃纖維筋圍護樁。

管棚導向鋼管與管棚導向墻鋼筋固定，并與管棚導向墻整體模筑。

盾構井玻璃纖維筋圍護樁上鉆孔打入管棚導向鋼管，有效封填孔內空隙。

卵石土地層超前大管棚盾構端頭加固體系的施工方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

步驟一：于端頭開洞范圍內環周施做圍護結構，圍護結構采用盾構井玻璃纖維筋圍護樁，之后開挖基坑、施做車站盾構井主體結構，預留盾構井端墻洞門及盾構井端墻后澆半環的施做空間；

步驟二：在盾構井端墻后澆半環預留范圍內，于盾構隧道拱部上方開挖盾構井玻璃纖維筋圍護樁樁間的管棚導向墻槽體，將管棚導向墻主筋植入兩側盾構井玻璃纖維筋圍護樁內；

在管棚導向墻范圍內提前預埋縱向的管棚導向鋼管，管棚導向鋼管與管棚導向墻鋼筋固定，并與管棚導向墻整體模筑；

在盾構井玻璃纖維筋圍護樁上鉆孔后，打入管棚導向鋼管，同時對鉆孔空隙進行有效封填，牢固固定管棚導向鋼管；

盾構井玻璃纖維筋圍護樁內和管棚導向墻內的管棚導向鋼管環向等間距覆蓋盾構隧道拱部范圍；

待管棚導向墻混凝土達到設計強度后，在全部管棚導向鋼管內向底層打設大管棚，并注漿加固地層；

步驟三：大管棚注漿加固完成后，綁扎盾構井端墻后澆半環鋼筋，固定上部半環盾構鋼環，并將其與下部預埋好的端墻洞門鋼環焊接成環，澆筑盾構井端墻后澆半環混凝土，使盾構井端墻洞門閉合。

本發明具有以下優點：

本發明在卵石土地層中，盾構進出洞范圍采用盾構井玻璃纖維筋圍護樁，無需人工提前破樁；通過車站（盾構井）結構的合理預留，在主體結構基本完成后，再通過樁間施做系梁的方式作為管棚導向墻，對盾構區間進出洞段拱部范圍實施大管棚超前預注漿加固地層；同時結合施工降水，保證盾構進出洞的地層穩定。本發明充分利用了盾構進出洞范圍盾構井玻璃纖維筋圍護樁無須人工提前破樁、卵石土地層降水后直立穩定性較好等特點，改變了常規全斷面地面旋噴或地面PVC注漿加固方式在砂卵石地層中的弊端，不僅降低了工程風險，節約了工程投資，同時還大大降低了端頭加固對地面的影響。

本發明產品成型后，可滿足卵石土地層盾構進出洞地基加固的相關功能要求，確保盾構進出洞的施工安全，同時對地面的影響較小。如此便解決了卵石土地層盾構進出洞加固施工難、效果差的問題，其在水工隧道、城市地鐵隧道等建設領域均有廣泛的應用價值。

附圖說明

圖1為盾構進出洞地基加固橫斷面（平面）示意圖。

圖2為盾構進出洞地基加固縱剖面（立面）示意圖。

圖中，1-管棚導向墻，2-大管棚，3-盾構井玻璃纖維筋圍護樁，4-管棚導向鋼管， 5-盾構井端墻后澆半環。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細的說明。