[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

本發明公開了一種盾構機小半徑轉彎并下穿建筑物的掘進方法，該方法包括以下步驟：一、盾構機小半徑轉彎掘進階段劃分；二、開挖小半徑轉彎正常掘進段；三、開挖小半徑轉彎下穿建筑物掘進段；四、開挖小半徑轉彎車站過渡掘進段；五、下穿車站連續墻。本發明通過所述第一注射組件填充膨潤土，既可以在盾構機外側形成保護膜，減少盾構機和土體間摩擦力，能夠較好的減少盾構機前進過程中對后續地層的擾動；同時在盾構機外側形成的膨潤土層可在后續同步注漿的過程中，防止同步漿液向外擴散；在盾構機的盾尾通過一環管片后對該環管片進行二次注漿，在后續掘進過程中，避免前一環管片對后一環管片造成擾動。

技術領域

本發明屬于暗挖隧道施工技術領域，尤其是涉及一種盾構機小半徑轉彎并下穿建筑物的掘進方法。

背景技術

在城市中修建地鐵往往存在下穿建筑物的情況，在盾構過程中為了保證建筑物的穩定性，需要改進現有的掘進方法，防止在掘進過程中對建筑物的正常使用造成影響；另外，當施工過程中盾構的區域主要為沖湖積層區域時，地層為黏土、粉土、粉砂及泥炭質土，地下水位普遍在地面以下3～4米附近，主要為孔隙潛水，微承壓水及上層滯水，含水量較為豐富，區間線路上方存在燃氣，自來水，電力等諸多管線，受此地質條件的影響，盾構機還需要下穿建筑物并伴隨轉彎時，不僅與需要下穿的建筑物樁基礎之間的距離較短，同時轉彎過程中相應的轉彎半徑也較小，轉彎半徑會小于400米，加大了盾構該區域的難度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種盾構機小半徑轉彎并下穿建筑物的掘進方法，通過所述第一注射組件填充膨潤土，既可以在盾構機外側形成保護膜，減少盾構機和土體間摩擦力，能夠較好的減少盾構機前進過程中對后續地層的擾動；同時在盾構機外側形成的膨潤土層可在后續同步注漿的過程中，防止同步漿液向外擴散；在盾構機的盾尾通過一環管片后對該環管片進行二次注漿，在后續掘進過程中，避免前一環管片對后一環管片造成擾動。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：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，啟動盾構機在小半徑轉彎正常掘進段中進行掘進，同時對盾尾的管片進行同步注漿加固，在該環管片外側形成同步注漿加固層；注漿過程中每一環外側的管片注漿量和每一環內側的管片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；

步驟203、調整盾構機掘進姿態：盾構機每掘進10環管片，對盾構機進行一次換站操作，確保盾構機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內用于向所述盾構機外側填充膨潤土的第一注射組件、水平設置在所述中盾內用于向所述盾構機的刀盤填充膨潤土的第二注射組件、以及設置在所述中盾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的膨潤土泵；所述第一注射組件、所述第二注射組件和所述膨潤土泵之間通過注射三通管連接；