一种地铁隧道盾构端头加固方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁隧道盾构端头加固方法，包括盾构端头加固、给水管加固和桥墩加固，所述盾构端头加固方法采用φ800@600的高压旋喷桩加固，所述给水管加固和桥墩加固均采用袖阀管加固；采用本发明专利技术提供的加固方法，使得加固后土体具有良好的均匀性、自立性、止水性，加固土体无侧限抗压强度不小于1Mpa，渗透系数小于1.0×10

【技术实现步骤摘要】
一种地铁隧道盾构端头加固方法
本专利技术涉及一种地铁隧道盾构端头加固方法。
技术介绍
地下铁道交通用于解决城市交通问题的优越性十分明显，近年来地铁建设在全国范围内大面积铺开，地铁建设工程中盾构作为隧道施工的智能化施工机械被广泛应用。盾构工程施工过程中，盾构的始发和接收容易发生地表变形过大坍塌等事故，尤其是端头加固体未能达到设计要求或加固失效时，极易发生安全事故。盾构机在进出洞时，工作面将处于开放状态，这种开放状态将持续较长时间。如果处理不当，地下水、涌砂、涌水等就会进入工作井，严重情况下会引起洞门塌方。因此端头加固工作在盾构施工中显得极为重要。江汉路站～大智路站区间大智路端头在地表下1.7m存在一根直径1.4m自来水管，横穿盾构端头加固区域，此区域加固难度较大，如处理不当，则盾构始发存在很大困难；在距离盾构端头15m处存在1号线轻轨桥墩基础，其中桥墩基础桩基距离盾构右线最近为3.4m，左线1m，桥墩桩基础桩长52m，嵌入风化岩中，施工难度较大。因此，提供一种合适的加固方法和范围，以确保施工安全，是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地铁隧道盾构端头加固方法，使得加固后土体具有良好的均匀性、自立性、止水性，加固土体无侧限抗压强度不小于1Mpa，渗透系数小于1.0×10-5cm/s。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种地铁隧道盾构端头加固方法，包括盾构端头加固、给水管加固和桥墩加固，所述盾构端头加固方法分为始发井加固和接收井加固；所述始发井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩加固，加固区边缘施工1000mm地连墙用于封闭端头加固；接收井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩，其中加固长度为9m，宽度为盾构洞圈延伸3m，深度范围为洞圈向上3m，向下3m强加固，区域范围弱加固；所述给水管加固和桥墩加固均采用袖阀管加固；所述给水管加固方法为在管线两侧外50cm外每隔50cm施工一排袖阀管，共三排，袖阀管横向间隔为60cm，其中最外排倾斜角度为61度，内侧两排施工角度为81度；所述桥墩加固方法为采用两排袖阀管加固，加固深度为桩深度52m，在承台外侧施工，施工角度为90.8度。上述一种地铁隧道盾构端头加固方法，其中，所述高压旋喷桩加固包括测放桩位、引孔钻、钻进成孔、清孔、移钻、插入高喷管、高喷作业、回灌和搬迁；进行引孔钻时，应对对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度；进行钻进成孔步骤时，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进；引孔采用泥浆护壁，钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确；插入高喷管时，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内；进行高喷作业时，当高喷管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出，喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升高喷管，以防扭断高喷管；当喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升，在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。上述一种地铁隧道盾构端头加固方法，其中，所述袖阀管加固包括测放孔位、钻进成孔至设计深度、注入套壳料、下入袖阀管、安装止浆环、注入固管止浆料、待凝、下入芯管、开环注浆、分段间歇注浆、冲洗袖阀管；进行钻进成孔至设计深度步骤时，地面注浆选用锚索钻机，针对较软土层采用合金钻具回转钻进方法成孔；针对硬土层和破碎岩层采用风动潜孔锤冲击钻进；当注入套壳料时，将套壳料通过钻杆泵送至孔底，自下而上灌注套壳料至孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止；下入袖阀管时，及时向管内加入清水，克服孔内浮力，顺畅下入至孔底；进行安装止浆环、注入固管止浆料步骤时，在袖阀管的外花管与孔壁之间的环状间隙处下入注浆管，在孔口上部2米孔段压入固管止浆料，直至孔口返止浓浆为止；下入芯管、开环注浆时，采用双栓塞芯管进行灌浆，从孔底自下而上进行注浆，每排孔眼作为一个灌浆段，其段长为0.4m；注浆液采用P.O42.5普硅水泥，注浆时按先灌入稀浆后灌入浓浆的原则逐渐调整水灰比，开环压力为0.35mpa，注浆压力控制在0.6-0.8MPa，并由下而上逐渐减小，每次都必须跳开一个孔进行注浆，以防止发生窜浆现象。上述一种地铁隧道盾构端头加固方法，其中，所述钻进成孔时车站部分成孔直径100mm，区间加固部分成孔直径120mm；钻孔垂直度小于1.0%，孔位偏差小于50毫米；钻孔时采用优质稀泥浆护壁，当砂层较厚、孔内塌孔时，用φ108mm套管护孔。上述一种地铁隧道盾构端头加固方法，其中，所述套壳料采用粘土和水泥配制，配比范围为水泥：粘土：水=1:1.5:1.88，浆液比重约为1.5，漏斗粘度24-26s。上述一种地铁隧道盾构端头加固方法，其中，所述固管止浆料采用速凝水泥浆，其中质量比为水：水泥=1：1.5。上述一种地铁隧道盾构端头加固方法，其中，分段间歇注浆的间歇时间控制在10~30min之内。本专利技术的有益效果体现在：采用本专利技术提供的加固方法，使得加固后土体具有良好的均匀性、自立性、止水性，加固土体无侧限抗压强度不小于1Mpa，渗透系数小于1.0×10-5cm/s，土体加固后地面无较大隆起或沉降，施工工期短，确保了后续施工的安全。附图说明本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1本专利技术江汉路站~大智路站区间轻轨桥墩桩基础加固示意图。图2本专利技术高压旋喷桩施工流程示意图。图3本专利技术袖阀管施工流程示意图。图4本专利技术给水管沉降检测埋设示意图。图5本专利技术桥墩沉降观测点平面布置图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：请参阅图1-图3，本专利技术实施例中，一种地铁隧道盾构端头加固方法，包括盾构端头加固、给水管加固和桥墩加固，所述盾构端头加固方法分为始发井加固和接收井加固；所述始发井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩加固，加固区边缘施工1000mm地连墙用于封闭端头加固；接收井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩，其中加固长度为9m，宽度为盾构洞圈延伸3m，深度范围为洞圈向上3m，向下3m强加固，区域范围弱加固；所述给水管加固和桥墩加固均采用袖阀管加固；所述给水管加固方法为在管线两侧外50cm外每隔50cm施工一排袖阀管，共三排，袖阀管横向间隔为60cm，其中最外排倾斜角度为61度，其目的为加固管线周围土体，避免后期钻进、注浆过程翻浆等扰动管线产生不均匀沉降。内侧两排施工角度为81度；所述桥墩加固方法为采用两排袖阀管加固，加固深度为桩深度52m，在承台外侧施工，施工角度为90.8度。具体地，所述高压旋喷桩加固包括测放桩位、引孔钻、钻进成孔、清孔、移钻、插入高喷管、高喷作业、回灌和搬迁；进行引孔钻时，应对对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁隧道盾构端头加固方法，包括盾构端头加固、给水管加固和桥墩加固，其特征在在于，所述盾构端头加固方法分为始发井加固和接收井加固；所述始发井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩加固，加固区边缘施工1000mm地连墙用于封闭端头加固；接收井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩，其中加固长度为9m，宽度为盾构洞圈延伸3m，深度范围为洞圈向上3m，向下3m强加固，区域范围弱加固；所述给水管加固和桥墩加固均采用袖阀管加固；所述给水管加固方法为在管线两侧外50cm外每隔50cm施工一排袖阀管，共三排，袖阀管横向间隔为60cm，其中最外排倾斜角度为61度，内侧两排施工角度为81度；所述桥墩加固方法为采用两排袖阀管加固，加固深度为桩深度52m，在承台外侧施工，施工角度为90.8度。

【技术特征摘要】
1.一种地铁隧道盾构端头加固方法，包括盾构端头加固、给水管加固和桥墩加固，其特征在在于，所述盾构端头加固方法分为始发井加固和接收井加固；所述始发井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩加固，加固区边缘施工1000mm地连墙用于封闭端头加固；接收井加固方法为采用φ800@600的高压旋喷桩，其中加固长度为9m，宽度为盾构洞圈延伸3m，深度范围为洞圈向上3m，向下3m强加固，区域范围弱加固；所述给水管加固和桥墩加固均采用袖阀管加固；所述给水管加固方法为在管线两侧外50cm外每隔50cm施工一排袖阀管，共三排，袖阀管横向间隔为60cm，其中最外排倾斜角度为61度，内侧两排施工角度为81度；所述桥墩加固方法为采用两排袖阀管加固，加固深度为桩深度52m，在承台外侧施工，施工角度为90.8度。2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道盾构端头加固方法，其特征在于，所述高压旋喷桩加固包括测放桩位、引孔钻、钻进成孔、清孔、移钻、插入高喷管、高喷作业、回灌和搬迁；进行引孔钻时，应对对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度；进行钻进成孔步骤时，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进；引孔采用泥浆护壁，钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确；插入高喷管时，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内；进行高喷作业时，当高喷管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出，喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升高喷管，以防扭断高喷管；当喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升，在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道盾构端头加固方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马良，潘武占，沈福良，刘承宏，王文博，王玉增，李航，秘江峰，何建忠，贾刚，王颖梅，李宁，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司，中铁三局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14