[發(fā)明專利]高滲透性富水砂層盾構(gòu)端頭加固體系及其施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611120963.0
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106593470A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹偉;王立新;王俊;戴志仁;韓建;李儲軍;翁木生;倪飛;高志宏;張毓斌;張海
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道及地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高滲透性富水砂層盾構(gòu)端頭加固體系及其施工方法。

背景技術(shù)

隨著修建技術(shù)、建設(shè)水平及建設(shè)要求的不斷提高，越來越多的新工藝、新工法應(yīng)用到隧道及地下工程的建設(shè)中，而盾構(gòu)法作為隧道機(jī)械開挖的典型代表，已逐步廣泛的應(yīng)用于交通工程領(lǐng)域、城市軌道交通領(lǐng)域、水利工程領(lǐng)域以及市政領(lǐng)域的隧道建設(shè)。特別在城市隧道、水下隧道、市政管網(wǎng)的建設(shè)中，盾構(gòu)法以其快速、安全、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、文明施工等諸多優(yōu)勢，逐漸成為各類施工方法的首選。但其施工風(fēng)險仍不可小覷，施工過程中仍存在塌方、涌水、涌砂等風(fēng)險，尤其是盾構(gòu)始發(fā)或接收階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高滲透性富水砂層盾構(gòu)端頭加固體系及其施工方法，能快速、有效的隔絕水源、提高土體強(qiáng)度，確保盾構(gòu)始發(fā)和接收的施工安全。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

高滲透性富水砂層盾構(gòu)端頭加固體系，其特征在于：

于車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置地下連續(xù)墻，在車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地下連續(xù)墻之間沿線路方向設(shè)置具備抗?jié)B能力的加固塊體；

加固塊體是由地表袖閥管注漿形成的注漿加固。

車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地下連續(xù)墻的接縫處設(shè)置止水措施。

車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻或咬合樁的止水圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，采用鋼筋混凝土或玻璃纖維筋混凝土結(jié)構(gòu)。

地下連續(xù)墻為素混凝土結(jié)構(gòu)，采用水下澆筑成型。

注漿加固的漿液為水泥漿或水泥-水玻璃。

止水措施采用旋噴樁、攪拌樁或地表注漿。

地下連續(xù)墻厚度為0.6～1.0m；

注漿加固沿線路縱向長度為6.0～12m，橫向為盾構(gòu)結(jié)構(gòu)外擴(kuò)0.5～0.7倍洞徑，豎向為盾構(gòu)結(jié)構(gòu)上下0.5～0.7倍洞徑；

止水措施緊貼車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻，采用樁徑為0.6～0.8m，中心間距為0.4～0.6m；

地表袖閥管采用梅花形布置，橫縱間距為0.4～0.8m。

高滲透性富水砂層盾構(gòu)端頭加固體系的施工方法，其特征在于：

包括以下步驟：

步驟一：車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工：

在“三通一平”后，通過機(jī)械設(shè)成槽或孔，并吊裝鋼筋籠，水下澆筑混凝土，完成車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工；

步驟二：地下連續(xù)墻施工：

依據(jù)注漿加固范圍，精確定位地下連續(xù)墻，同步驟一完成地下連續(xù)墻澆筑；

步驟三：注漿加固施工：

打設(shè)地表袖閥管，通過地表注漿，完成注漿加固；

步驟四：止水措施施工：

待車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻達(dá)設(shè)計強(qiáng)度后，開始止水措施施工；

步驟五：車站主體結(jié)構(gòu)施工：

待注漿加固、止水措施質(zhì)量檢驗合格后，進(jìn)行車站開挖，并施作車站主體結(jié)構(gòu)；

步驟六：盾構(gòu)結(jié)構(gòu)施工：

車站主體結(jié)構(gòu)達(dá)設(shè)計強(qiáng)度后，開始盾構(gòu)始發(fā)或接收，施作盾構(gòu)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明用于地下水豐富、高流速、高滲透性的砂性地層的盾構(gòu)端頭加固處理。該加固原理簡明，受力合理，充分發(fā)揮了地下連續(xù)墻防水性能強(qiáng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)了地下水“流動變靜止”，創(chuàng)造了有利的注漿加固條件，能快速、有效地改良地層，保障盾構(gòu)始發(fā)和接收的施工安全以及周邊建構(gòu)筑的結(jié)構(gòu)安全與正常使用；同時，該結(jié)構(gòu)充分考慮了常規(guī)加固方式的不足，可有效的控制注漿量，減少注漿對環(huán)境的影響，并縮短了端頭加固的時間，保障了加固質(zhì)量，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，在鐵路、公路、水利、城市軌道交通、市政管網(wǎng)等工程中有廣泛的應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1為盾構(gòu)端頭加固平面圖。

圖2為盾構(gòu)端頭加固1-1剖面圖。

圖3為A處放大圖。

圖中，1-車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)，2-地下連續(xù)墻，3-注漿加固，4-止水措施，5-車站主體結(jié)構(gòu)，6-盾構(gòu)結(jié)構(gòu)，7-地表袖閥管。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

本發(fā)明結(jié)合盾構(gòu)掘進(jìn)的施工特點(diǎn)，充分考慮地質(zhì)條件、施工水平、施工組織、施工工期及管理水平等多方面因素影響，對其工作井端頭一定范圍的土體進(jìn)行加固處理，以快速、有效地改良地層，隔絕水源、提高土體強(qiáng)度，保障盾構(gòu)始發(fā)和接收的施工安全以及周邊建構(gòu)筑的結(jié)構(gòu)安全與正常使用。