[發(fā)明專利]一種防止富水分層軟土管片擠裂和地面下沉的盾構(gòu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010947228.7
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112031789B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱漢華;陳立平;應(yīng)國剛;魏新江;吳志軍;何家源;陳旦
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波朗達工程科技有限公司
• 主分類號: E21D9/04
• 分類號: E21D9/04;E21D9/06;E21D9/093;E21D11/00;E21D11/08;E21D11/10;C04B28/02;C04B28/10
• 代理公司: 北京一枝筆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11791
• 代理人: 張慶瑞

本發(fā)明提供了一種防止富水分層軟土管片擠裂和地面下沉的盾構(gòu)方法，屬于盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，提供一種富水分層軟土盾構(gòu)防止管片擠裂和地面下沉病害的施工方法，保持盾構(gòu)良好，做好輔助工法，盾構(gòu)掘進開始時，調(diào)整盾構(gòu)土倉壓力與開挖面泥土壓力平衡；其中，控制盾構(gòu)推力為1.1～1.2倍靜土壓力；盾構(gòu)掘進時，控制盾構(gòu)姿態(tài)，同時調(diào)整管片姿態(tài)與盾構(gòu)機姿態(tài)一致，使千斤頂作用管片中心位置；千斤頂固定管片后，盾構(gòu)在地層開挖空間時同步注漿，控制管片后同步注漿液穩(wěn)定性和可泵性，提高同步注漿體積率，該種方法，有效的預(yù)防了施工過程盾構(gòu)結(jié)泥餅或盾殼砂漿凝結(jié)現(xiàn)象，同時也預(yù)防管片與地層上下作用力時間差問題導(dǎo)致地面下沉病害。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及本發(fā)明涉及一種防止富水分層軟土管片擠裂和地面下沉的盾構(gòu)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有公路鐵路城市地鐵富水分層軟土盾構(gòu)隧道均在不同程度上存在滲漏水及地面下沉等病害，既影響行車又會引起周邊結(jié)構(gòu)物開裂甚至使用安全，并且維修困難，造成上述病害的原因是在盾構(gòu)設(shè)計施工中，對盾構(gòu)、管片及地層共同受力不平衡，致使施工過程盾構(gòu)結(jié)泥餅或盾殼砂漿凝結(jié)現(xiàn)象，進而導(dǎo)致千斤頂作用于管片的力偏大和不均勻等造成管片擠裂；盾構(gòu)施工同步注漿性質(zhì)設(shè)計沒有明確要求和施工中各單位變化較大造成管片與地層受力變形狀態(tài)穩(wěn)定性不足，甚至管片擠裂，導(dǎo)致滲漏水及地面下沉等病害。

富水分層軟土盾構(gòu)施工中盾殼和管片分別與地層上下作用力存在時間差，要求盾殼在地層開挖空間同步注膨潤土穩(wěn)定性和管片在地層開挖空間時同步注漿穩(wěn)定性，由于同步注膨潤土穩(wěn)定性和同步注漿穩(wěn)定性差，進而導(dǎo)致盾構(gòu)施工中盾殼和管片分別與地層存在上下作用力時間差，致使地面下沉等病害，管片與地層開挖空間同步注漿，注漿效果穩(wěn)定性差，導(dǎo)致約束管片縱向受壓側(cè)向穩(wěn)定性不足，進而導(dǎo)致管片擠裂等病害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種富水分層軟土盾構(gòu)防止管片擠裂和地面下沉病害的施工方法，旨在解決施工過程中盾構(gòu)結(jié)泥餅或盾殼砂漿凝結(jié)，導(dǎo)致千斤頂作用于管片的力偏大和不均勻等造成管片擠裂的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種富水分層軟土盾構(gòu)防止管片擠裂和地面下沉病害的施工方法，其具體步驟包括：

步驟1：保持盾構(gòu)良好，做好輔助工法，盾構(gòu)掘進開始時，調(diào)整盾構(gòu)土倉壓力與開挖面泥土壓力平衡；其中，控制盾構(gòu)推力為1.1～1.2倍靜土壓力；

步驟2：盾構(gòu)掘進時，控制盾構(gòu)姿態(tài)，同時調(diào)整管片姿態(tài)與盾構(gòu)姿態(tài)一致，使千斤頂作用管片中心位置；

步驟3：千斤頂固定管片后，盾構(gòu)在地層開挖空間時同步注漿，控制管片后同步注漿液穩(wěn)定性和可泵性，提高同步注漿體積率。

優(yōu)選地，所述步驟1中盾構(gòu)土倉壓力與開挖面泥土壓力平衡，根據(jù)盾構(gòu)、管片及地層共同作用力學(xué)平衡關(guān)系公式如下：

F 總推力 ＝F 盾殼摩擦力 (39.2％)+F 土艙反力 (51％)+F 其他 (9.8％)，其中主要考慮三方面：盾頭受力F 刀盤 +F 土艙 、盾尾受力F 注漿 +F 千斤頂 及盾中受力地層上下作用力時間差，適當(dāng)調(diào)節(jié)盾頭、盾尾和盾中作用力，使盾構(gòu)、管片及地層共同作用力學(xué)平衡。

優(yōu)選地，所述步驟3中提高同步注漿體積率為95～98％。

優(yōu)選地，所述步驟3中控制管片后同步注漿液穩(wěn)定性參數(shù)為水泥或石灰用量50kg/m3，含砂量800～1000kg/m3，用水量350～400kg/m3，添加外加劑1～ 2％。

優(yōu)選地，所述步驟3中控制管片后同步注漿液可泵性的稠度為10～14cm，初凝時間4～5h。

優(yōu)選地，所述步驟3中控制管片后同步注漿液穩(wěn)定性的材料配比，當(dāng)盾構(gòu)穿越地層上部淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，下部粘土，承壓水影響小時，需大比重漿液配合比為水泥100：粉煤灰450：砂900：膨潤土80：水400：減水劑1.5。