[發明專利]一種盾構機小半徑轉彎并下穿建筑物的掘進方法

有效

• 申請號: 202010894111.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111980718B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 郭宇航;魏輝;李朝成;呂巖;喬文件;閆明;蔡龍;劉軍;嚴賽
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第五工程有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/08;E21D11/10;E21D11/08
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 魏法祥

1.一種盾構機小半徑轉彎并下穿建筑物的掘進方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、盾構機小半徑轉彎掘進階段劃分：對待施工小半徑轉彎段進行施工階段劃分，待施工小半徑轉彎段包括依次連接的小半徑轉彎正常掘進段、小半徑轉彎下穿建筑物掘進段、小半徑轉彎車站過渡掘進段；所述待施工小半徑轉彎段對應的弧度閾值為

步驟二、開挖小半徑轉彎正常掘進段,過程如下：

步驟201、盾尾管片同步注漿：按照設計要求的厚漿的質量比制備所述小半徑轉彎正常掘進段的同步注漿漿液，啟動盾構機(1)在小半徑轉彎正常掘進段中進行掘進，同時對盾尾(30)的管片(3)進行同步注漿加固，在該環管片外側形成同步注漿加固層(5)；注漿過程中每一環外側的管片(3)注漿量和每一環內側的管片(3)注漿量之比按體積比計算為3:1；

步驟202、對小半徑轉彎正常掘進段的管片進行二次注漿：在盾尾(30)的一環管片同步注漿結束后，利用二次注漿組件對該環管片進行二次注漿，在該環管片頂部形成二次注漿加固層(7)；

步驟203、調整盾構機掘進姿態：盾構機(1)每掘進10環管片，對盾構機進行一次換站操作，確保盾構機(1)的掘進路線與設計路線之間的偏差控制在-30mm～30mm之內；

步驟204、多次重復步驟201至步驟203，直至盾構機(1)的前盾掘進至小半徑轉彎正常掘進段末端；

步驟三、開挖小半徑轉彎下穿建筑物掘進段，過程如下:

步驟301、安裝膨潤土注射裝置：在中盾(21)內安裝膨潤土注射裝置，所述膨潤土注射裝置包括豎向設置在所述中盾(21)內用于向所述盾構機(1)外側填充膨潤土(11)的第一注射組件、水平設置在所述中盾(21)內用于向所述盾構機的刀盤填充膨潤土(11)的第二注射組件、以及設置在所述中盾(21)內用于向所述第一注射組件和所述第二注射組件中注射膨潤土(11)的膨潤土泵(22)；所述第一注射組件、所述第二注射組件和所述膨潤土泵(22)之間通過注射三通管(23)連接；

所述第一注射組件和所述注射三通管(23)的管口之間設置有第一截止閥(24)，所述第二注射組件和所述注射三通管(23)的管口之間設置有第二截止閥(25)；

步驟302、填充膨潤土：打開第一截止閥(24)并啟動膨潤土泵(22)，盾構機(1)在小半徑轉彎下穿建筑物掘進段進行掘進，向盾構機(1)的盾體與周圍未開挖的土體(10)之間填充膨潤土(11)；

步驟303、盾尾管片同步注漿：按照設計要求的水泥漿和水玻璃的質量比制備所述小半徑轉彎下穿建筑物掘進段的同步注漿漿液，對盾尾(30)的管片(3)進行同步注漿加固，在該環管片外側形成同步注漿加固層(5)；注漿過程中每一環外側的管片(3)注漿量和每一環內側的管片(3)注漿量之比按體積比計算為3:1；

步驟304、對小半徑轉彎下穿建筑物掘進段的管片進行二次注漿：在盾尾(30)的一環管片同步注漿結束后，利用二次注漿組件對該環管片進行二次注漿，在該環管片頂部形成二次注漿加固層(7)；

步驟305、調整盾構機掘進姿態：盾構機(1)每掘進10環管片，對盾構機進行一次換站操作，確保盾構機(1)的掘進路線與設計路線之間的偏差控制在-30mm～30mm之內；

步驟306、多次重復步驟301至步驟305，直至盾構機(1)的盾尾(30)掘進至小半徑轉彎下穿建筑物掘進段末端；

步驟四、開挖小半徑轉彎車站過渡掘進段，過程如下：

步驟401、填充膨潤土：盾構機(1)在小半徑轉彎車站過渡掘進段進行掘進，利用所述第一注射組件繼續向盾構機(1)的盾體與周圍未開挖的土體(10)之間填充膨潤土(11)；同時打開第二截止閥(25)，向盾構機(1)的刀盤與土體(10)之間填充膨潤土(11)；

步驟402、盾尾管片同步注漿：按照設計要求的水泥漿和水玻璃的質量比制備所述小半徑轉彎車站過渡掘進段的同步注漿漿液，對盾尾(30)的管片(3)進行同步注漿加固，在該環管片外側形成同步注漿加固層(5)；注漿過程中每一環外側的管片(3)注漿量和每一環內側的管片(3)注漿量之比按體積比計算為3:1；

步驟403、對小半徑轉彎車站過渡掘進段的管片進行二次注漿：在盾尾(30)的一環管片同步注漿結束后，利用二次注漿組件對該環管片進行二次注漿，在該環管片頂部形成二次注漿加固層(7)；

步驟404、調整盾構機掘進姿態：盾構機(1)每掘進15環管片，對盾構機進行一次換站操作，確保盾構機(1)的掘進路線與設計路線之間的偏差控制在-30mm～30mm之內；

步驟405、多次重復步驟401至步驟404，直至盾構機(1)的前盾掘進至車站地連墻(12)的前方；

步驟五、下穿車站連續墻：對所述車站地連墻(12)進行掘進，直至與車站(13)連通。