[發(fā)明專利]一種TBM用豆礫石吹填施工工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511034197.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN105626096A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;孫鶴明;馮勝武;范蔚山;張志偉;吳偉;汪強(qiáng)宗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交一公局第三工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/04
• 分類號(hào): E21D11/04;E21D9/06
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

隨著全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)掘進(jìn)速度和管片襯砌功效的提高，被廣泛應(yīng)用于隧道 施工中，掘進(jìn)、預(yù)制管片襯砌、豆礫石吹填及注漿是施工中的主要控制環(huán)節(jié)，預(yù)制管片的 結(jié)構(gòu)尺寸、預(yù)制管片的混凝土強(qiáng)度、豆礫石回填及注漿的質(zhì)量是保證襯砌質(zhì)量的根本。

背景技術(shù)

重慶軌道交通環(huán)線區(qū)間隧道采用單護(hù)盾TBM+鉆爆法進(jìn)行施工，隧道橫斷面型式為圓 型，開挖直徑6880mm，襯砌厚度350mm，管片內(nèi)徑5900mm、外徑6600mm。管片形式 由3片標(biāo)準(zhǔn)塊+2片連接塊+1片封頂塊組成。隧道管片襯砌設(shè)計(jì)承載能力的前提條件是襯 砌與圍巖密貼，具有止堵水能力，共同承受內(nèi)外部荷載，所以隧道管片襯砌背后與圍巖之 間的空腔需進(jìn)行豆礫石回填均勻密實(shí)。圍巖主要以砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，抗壓強(qiáng)度約在 25MPa左右，局部地段強(qiáng)度略高，總體自穩(wěn)性較好，地下水為松散堆積層孔隙水、基巖裂 隙風(fēng)化水，基于該地層條件下本工程研究制定出了一套完整的豆礫石吹填施工工藝，解決 了因管片背后豆礫石吹填不飽滿引起的一系列質(zhì)量問題，本工藝基于對(duì)豆礫石吹填不飽滿 帶來的管片滲漏水和錯(cuò)臺(tái)的原因進(jìn)行了分析，歸結(jié)為只要提高管片背后豆礫石吹填注漿的 質(zhì)量，這些問題就可以迎刃而解。如果空腔不及時(shí)得到填充，勢必造成管片下沉形成錯(cuò)臺(tái)、 地層變形，使相鄰地表建(構(gòu))筑物沉降或隧道本身偏移。填充空腔、防止因空腔的存在導(dǎo) 致管片產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，是吹填豆礫石的最重要目的之一。因此，豆礫石吹填是TBM工法中必 不可少的關(guān)鍵性輔助工法，合理的施工工藝選擇是TBM掘進(jìn)施工安全順利的保證。

發(fā)明內(nèi)容

一種TBM用豆礫石吹填施工工藝，其特征在于，一旦安裝的管片脫出尾盾后，就立 即實(shí)施吹填，豆礫石通過豆礫石機(jī)器進(jìn)入管道到噴嘴從混凝土管片的預(yù)留孔灌入管片與圍 巖的間隙中，具體步驟如下：

(1)拼裝管片完成后，將預(yù)吹填環(huán)管片豆礫石吹填預(yù)留孔打開，進(jìn)行計(jì)算該環(huán)吹填量。

(2)待管片脫離盾尾后，立即將吹填豆礫石噴嘴安裝在管片中軸水平線以下位置預(yù)留孔 上并接好豆礫石管。

(3)接好豆礫石管后，開啟氣閥，將吹填豆礫石氣壓控制在0.2～0.3MPa，將豆礫石均勻 輸送到豆礫石噴射機(jī)接料口，啟動(dòng)豆礫石噴射機(jī)。

(4)待管片中軸水平線位置以下預(yù)留孔飽滿后，將噴嘴接至管片中軸水平線位置預(yù)留

孔吹填；

(5)待管片中軸水平線位置吹填飽滿后，將噴嘴接至頂部位置預(yù)留孔吹填，待整環(huán)吹 填結(jié)束后，檢查該吹填環(huán)相鄰二至五環(huán)頂部吹填情況，對(duì)頂部未吹填飽滿環(huán)立即將直徑為 75mm噴嘴接至該環(huán)頂部預(yù)留孔繼續(xù)吹填以致所有頂部飽滿位為止。待豆礫石吹填飽滿后， 然后進(jìn)行灌漿，凝結(jié)豆礫石。

即補(bǔ)吹結(jié)束后進(jìn)行灌漿，凝結(jié)豆礫石。

管片在掘進(jìn)機(jī)(TBM)的盾尾內(nèi)安裝好后，掘進(jìn)機(jī)的輔助推力油缸就頂緊管片，隨著一 個(gè)行程掘進(jìn)完后，在主推力油缸和輔助推力油缸的共同作用下，盾體前移，管片漸漸離開 盾尾后，豆礫石通過豆礫石機(jī)器進(jìn)入管道到噴嘴從混凝土管片的預(yù)留孔灌入管片與圍巖的 間隙中。一旦安裝的管片脫出尾盾后，就立即實(shí)施吹填，為了確保吹填質(zhì)量，吹填次序?yàn)? 先底部孔，再腰部孔，最后頂部孔吹回填(見附圖)，為管片提供一個(gè)合適的支撐力，防 止管片沉陷。為防止豆礫石進(jìn)入襯砌管片與尾盾的間隙，在掘進(jìn)機(jī)(TBM)尾盾外裝配了 一個(gè)封閉墊片。對(duì)管片背后全環(huán)吹填豆礫石時(shí)，不會(huì)造成豆礫石竄入尾盾，因此需邊掘進(jìn) 邊吹填豆礫石。管片全環(huán)吹填豆礫石再注漿后產(chǎn)生的浮力小于管片自重，不會(huì)產(chǎn)生管片上 浮現(xiàn)象，成洞后管片平順，錯(cuò)臺(tái)小，極大提高了成洞質(zhì)量，減少了掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間。