一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法技术

一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，所述方法包括如下步骤：1）制作相互配合的上套筒和下套筒；2）将上套筒和下套筒下吊至盾构井内；3）对钢构套筒进行密封性试验，试验合格后填充滤料；4）盾构磨穿盾构井，进入钢构套筒内部；5）在钢构套筒端部制作洞门止水环，阻挡钢构套筒端部地下水与盾构井的连通通道；6）拆除钢构套筒，清理筒体内渣土，盾构机拆机。本发明专利技术所述的方法，施工工期短、可以最小化盾构接收风险，易于保证盾构接收质量，施工过程中安全性高，有效降低了接收时可能发生的涌水涌砂乃至端头土体坍塌的可能，施工投入经济合理。

A shield receiving method using integral steel sleeve to assist water rich and high-pressure formation conditions

A shield tunneling receiving method using integral steel sleeve to assist in water-rich and high-pressure formation conditions includes the following steps: 1) making matching upper sleeve and lower sleeve; 2) lowering upper sleeve and lower sleeve to shield tunneling; 3) conducting sealing test on steel sleeve and filling filter material after qualified test; Shield tunneling penetrates the shield well and enters the inside of the steel sleeve. 5) Make a water stop ring at the end of the steel sleeve to block the connecting passage between groundwater and the shield well at the end of the steel sleeve. 6) Remove the steel sleeve, clean up the slag and soil inside the sleeve, and dismantle the shield machine. The method of the invention has the advantages of short construction period, minimizing the risk of shield receiving, easy guarantee of shield receiving quality, high safety in construction process, effectively reducing the possibility of water gushing, sand gushing and even end soil collapse when receiving, and economic and reasonable construction investment.

【技术实现步骤摘要】
一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法
本专利技术属于盾构接收
，尤其涉及一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法。
技术介绍
城市轨道项目盾构区间接收端常采用地层加固工法对端头地层进行加固，常见的地层加固工法有三轴搅拌桩、高压旋喷桩、冷冻法等，一方面在端头形成一道止水帷幕，防止盾构机接收过程中土体出现涌水涌砂现象，另一方面提高端头土体强度，防止盾构机破除洞门围护结构后土体坍塌。在地层加固后辅以降水井，以使地下水位降低至盾构开挖面以下。在土体强度达到设计值、地层水位降低至设计值后盾构掘进通过加固体并接收。但地下水文地质瞬息万变，一旦端头加固施工无法实现止水帷幕效果，则降水井无法降低地下水位，盾构机掘进通过加固体并破除洞门围护结构后，洞门处土体有极大的可能产生涌水涌砂，严重时甚至发生端头土体坍塌。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种施工工期短、费用低、安全质量有保证的采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，所述方法包括如下步骤：1）制作相互配合的上套筒和下套筒：上套筒和下套筒的横截面均为半圆形；上套筒和下套筒的制造方法相同，均为：将至少两个横截面为半圆形的套筒沿长度方向在地面上进行首尾连接；2）将上套筒和下套筒下吊至盾构井内：首先将下套筒下吊至盾构井内；然后，对应下套筒将上套筒下吊至盾构井内；最后，将下套筒和上套筒的连接处组装密封形成钢构套筒，钢构套筒横截面为圆形；3）对钢构套筒进行密封性试验，试验合格后填充滤料；4）盾构磨穿盾构井，进入钢构套筒内部；5）在钢构套筒端部制作洞门止水环，阻挡钢构套筒端部地下水与盾构井的连通通道；6）拆除钢构套筒，清理筒体内渣土，盾构机拆机。钢构套筒内建立的土压与钢构套筒端头地层的水土压力保持平衡。步骤1）中横截面为半圆形的套筒首尾连接的方式为：采用法兰组装，组装完成后对连接处进行焊接。步骤2）中，将下套筒和上套筒的连接处组装密封的方法为：在下套筒上设置密封材料，设置完成后，吊装上套筒，使得密封材料位于上套筒和下套筒的连接处；其中，所述的密封材料为缓膨胀型橡胶止水条。步骤2）之后，在钢构套筒的后端进行后端盖安装，安装后采用支撑杆与后端盖平面板顶紧，钢构套筒左右通过工字钢顶至盾构井内壁。步骤3）中所述的密封性试验钢构套筒内的压力至少大于0.3MPa；填充的滤料采用盾构掘进外排的改良性渣土。改良性渣土为：盾构机掘进出来的渣土和膨润土加水配制而成，其中，渣土和膨润土的质量比为：2：1，改良性渣土的动力粘度为：2~5Pa·s。步骤3）中填充滤料的方法为：在地面设置一个漏斗，将漏斗与一条直径为590mm的管路连接，管路末端与钢构套筒连通，将填料直接从漏斗输送至钢构套筒内。步骤5）中所述的洞门止水环采用在隧道内二次注浆施做，浆液采用水灰比1：1的水泥浆液。步骤6）中盾构机完全进入钢构套筒内部后，施做完成洞门止水环，在钢构套筒下部设置泄水孔，通过泄水孔观察钢构套筒内水流情况，在无水流外排地下水时，将钢构套筒拆除。通过以上技术方案，本专利技术的有益效果为：（1）钢构套筒分上套筒和下套筒分开吊装，极大程度提高施工效率，定位精确，密封效果好；（2）通过本专利技术所述的方法可以最小化富水高压地层的接收风险，降低了盾构接收时可能发生的涌水涌砂乃至端头土体坍塌的可能性；（3）填充的滤料采用盾构掘进外排的改良性渣土，对渣土进行二次利用，不仅节约施工材料，另外，由于渣土改良后流塑性良好，更利于盾构进入钢套筒时的掘进施工，使施工质量得到保障。附图说明图1为本专利技术下套筒安装示意图；图2为上、下套筒安装示意图；图3为钢构套筒后端盖安装示意图；图4为钢构套筒拆除条件示意图。具体实施方式一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，所述方法包括如下步骤：1）制作相互配合的上套筒5和下套筒4：上套筒5和下套筒4的横截面均为半圆形；上套筒5和下套筒4的制造方法相同，均为：将至少两个横截面为半圆形的套筒2沿长度方向在地面上进行首尾连接；横截面为半圆形的套筒首尾连接的方式为：采用法兰3组装，组装完成后对连接处进行焊接。其中，下套筒4安装如图1所示。2）将上套筒5和下套筒4下吊至盾构井1内：首先将下套筒4下吊至盾构井1内；然后，对应下套筒4将上套筒5下吊至盾构井1内；最后，将下套筒4和上套筒5的连接处组装密封形成钢构套筒9，钢构套筒9横截面为圆形。其中，将下套筒4和上套筒5的连接处组装密封的方法为：在下套筒4上设置密封材料，设置完成后，吊装上套筒5，使得密封材料位于上套筒5和下套筒4的连接处；其中，所述的密封材料为缓膨胀型橡胶止水条。另外，在钢构套筒9组装完成后，在钢构套筒9两侧设置斜撑6，斜撑6通过盾构井1内壁撑紧，如图2所示。在步骤2）之后，在钢构套筒9的后端进行后端盖8安装，安装后采用支撑杆7与后端盖8平面板顶紧，钢构套筒9左右通过工字钢10顶至盾构井1内壁，如图3所示。3）对钢构套筒9进行密封性试验，试验合格后填充滤料，使得钢构套筒9内建立的土压与钢构套筒9端头地层的水土压力保持平衡。其中，所述的密封性试验钢构套筒9内的压力至少大于0.3MPa，保证盾构接收过程中的顺利性，降低出现坍塌的概率；填充的滤料采用盾构掘进外排的改良性渣土。其中，改良性渣土为：盾构机掘进出来的渣土和膨润土加水配制而成，其中，渣土和膨润土的质量比为：2：1，改良性渣土的动力粘度为：2~5Pa·s。设置的改良性渣土使用效果好，可以有效降低出现坍塌的概率。另外，填充滤料的方法为：在地面设置一个漏斗，将漏斗与一条直径为590mm的管路连接，管路末端与钢构套筒9连通，将填料直接从漏斗输送至钢构套筒9内。通过这种方式，可以在保证压力平衡的情况下，实现滤料的填充，实现方便。4）盾构磨穿盾构井1，进入钢构套筒9内部。5）在钢构套筒9端部制作洞门止水环12，阻挡钢构套筒9端部地下水与盾构井1的连通通道。所述的洞门止水环12采用在隧道内二次注浆施做，浆液采用水灰比1：1的水泥浆液。6）拆除钢构套筒9，清理筒体内渣土，盾构机拆机，其中，钢构套筒9拆除的条件为：盾构机完全进入钢构套筒9内部后，施做完成洞门止水环12后，在钢构套筒9下部设置泄水孔，通过泄水孔观察钢构套筒9内水流情况，在无水流排地下水时，将钢构套筒9拆除。当然也可以以下述为条件：洞门封堵完成后通过在近洞门口区域的管片11拼装孔位置处打孔，观察洞门封堵效果，如果无水、泥等流出，同时可以取到芯有固结的水泥块方可进行钢构套筒9拆除，打开钢构套筒9进行部分清理，然后拆除钢构套筒9，分上套筒5和下套筒4吊装钢构套筒9至地面，如图4所示。本专利技术所述的方法，施工工期短、可以最小化盾构接收风险，易于保证盾构接收质量，施工过程中安全性高，有效降低了接收时可能发生的涌水涌砂乃至端头土体坍塌的可能，施工投入经济合理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：1）制作相互配合的上套筒和下套筒：上套筒和下套筒的横截面均为半圆形；上套筒和下套筒的制造方法相同，均为：将至少两个横截面为半圆形的套筒沿长度方向在地面上进行首尾连接；2）将上套筒和下套筒下吊至盾构井内：首先将下套筒下吊至盾构井内；然后，对应下套筒将上套筒下吊至盾构井内；最后，将下套筒和上套筒的连接处组装密封形成钢构套筒，钢构套筒横截面为圆形；3）对钢构套筒进行密封性试验，试验合格后填充滤料；4）盾构磨穿盾构井，进入钢构套筒内部；5）在钢构套筒端部制作洞门止水环，阻挡钢构套筒端部地下水与盾构井的连通通道；6）拆除钢构套筒，清理筒体内渣土，盾构机拆机。

【技术特征摘要】
1.一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：1）制作相互配合的上套筒和下套筒：上套筒和下套筒的横截面均为半圆形；上套筒和下套筒的制造方法相同，均为：将至少两个横截面为半圆形的套筒沿长度方向在地面上进行首尾连接；2）将上套筒和下套筒下吊至盾构井内：首先将下套筒下吊至盾构井内；然后，对应下套筒将上套筒下吊至盾构井内；最后，将下套筒和上套筒的连接处组装密封形成钢构套筒，钢构套筒横截面为圆形；3）对钢构套筒进行密封性试验，试验合格后填充滤料；4）盾构磨穿盾构井，进入钢构套筒内部；5）在钢构套筒端部制作洞门止水环，阻挡钢构套筒端部地下水与盾构井的连通通道；6）拆除钢构套筒，清理筒体内渣土，盾构机拆机。2.如权利要求1所述的采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，其特征在于：钢构套筒内建立的土压与钢构套筒端头地层的水土压力保持平衡。3.如权利要求2所述的采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，其特征在于：步骤1）中横截面为半圆形的套筒首尾连接的方式为：采用法兰组装，组装完成后对连接处进行焊接。4.如权利要求3所述的采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，其特征在于：步骤2）中，将下套筒和上套筒的连接处组装密封的方法为：在下套筒上设置密封材料，设置完成后，吊装上套筒，使得密封材料位于上套筒和下套筒的连接处；其中，所述的密封材料为缓膨胀型橡胶止水条。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明峰，何剑光，华振，周琴，李秋霜，
申请(专利权)人：中交一公局厦门工程有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35