[發(fā)明專利]一種盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610036300.4
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105569666A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐偉;張繼清;索曉明;王立暖;李得昌
• 申請（專利權(quán)）人: 鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/00;E02D15/04;E02D5/38
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 王寧寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明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方法，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(shù)

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。

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(shè)置臨時豎井進行常壓作業(yè)。設(shè)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。因此，為解決設(shè)置豎井進行常壓換刀、檢修刀盤的問題，非常有必要研究一種快捷、高效、節(jié)省工程投資的輔助措施，進行常壓更換刀具、檢修刀盤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)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(shù)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方法。

本發(fā)明為解決這一問題所采取的技術(shù)方案是：

一種盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固方法，是在盾構(gòu)機擬停機換刀位置處采用鉆孔樁+樁間注漿加固地層，在加固體中施作檢修工作井。關(guān)鍵是提高盾構(gòu)停機附近地層的穩(wěn)定性和密實性；重點是在加固體內(nèi)施作圓形檢修工作井，通過旋轉(zhuǎn)刀盤實現(xiàn)整個刀盤的刀具更換、刀盤檢修。

該方法包括如下步驟：

首先，在盾構(gòu)機擬停機位置施作鉆孔樁，隧道中線位置處采用咬合樁；鉆孔樁樁間布設(shè)注漿管，對鉆孔樁樁間土體進行注漿加固；

其次，在地層加固范圍內(nèi)、停機刀盤的前面施作一圓形豎井，作為檢修工作井；在檢修工作井內(nèi)設(shè)置爬梯，作為工作人員進出通道；

再次，盾構(gòu)掘進至檢修工作井位置后停機，逐漸調(diào)至常壓狀態(tài)，在工作井內(nèi)更換刀具、檢修刀盤；

最后，刀盤檢修和刀具更換完成后，拆除檢修工作井內(nèi)的爬梯，采用素混凝土回填檢修工作井，然后恢復盾構(gòu)掘進。

其中，鉆孔樁設(shè)置有三排，排間距1m，靠近刀盤一側(cè)的兩排鉆孔樁的樁間距1.5m，第三排鉆孔樁的樁間距1.2m；鉆孔樁的底部位于盾構(gòu)機底以下不小于3m。

檢修工作井的直徑為2.0m，檢修工作井井底設(shè)置集水槽，集水槽頂部鋪設(shè)蓋板；刀盤檢修和刀具更換完成后，拆除集水槽及蓋板。

更換刀具的過程中，通過旋轉(zhuǎn)刀盤來實現(xiàn)整個刀盤上刀具的更換和刀盤檢修。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

本發(fā)明所述的盾構(gòu)換刀配套的鉆孔樁+樁間注漿地層加固輔助措施，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

圖1是本發(fā)明的盾構(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是本發(fā)明的盾構(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是本發(fā)明的盾構(gòu)停機換刀地層加固及工作井的縱斷面示意圖；

圖4是本發(fā)明的盾構(gòu)停機換刀地層加固及工作井的橫斷面示意圖。

附圖中主要部件符號說明：

1：盾構(gòu)機主機2：盾殼

3：刀盤4：中心刀

5：刀具6：盾構(gòu)機軸線

7：鉆孔樁8：咬合樁

9：注漿管10：檢修工作井

11：爬梯12：集水槽

13：加固體14：蓋板。

具體實施方式

以下參照附圖和具體實施例對本發(fā)明的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固方法進行詳細的說明。下面描述的具體實施例僅是本發(fā)明的最佳實施方式，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明的盾構(gòu)長距離掘進常壓換刀配套的地層加固方法，是在盾構(gòu)機擬停機換刀位置，采用地面鉆孔樁+樁間注漿對地層進行加固改良，以提高地層穩(wěn)定性和密實性；在加固體中采用旋挖鉆機施作一個圓形工作井，在工作井內(nèi)，通過刀盤旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)刀盤檢修、刀具更換。

該方法包括如下步驟：