一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩及施工方法，该中孔桩包括由外部的玻璃纤维筋笼（2）构成的中孔桩骨架和由内部浇筑的混凝土（1）构成的中孔桩芯部；混凝土（1）设置有纵向孔（3），纵向孔（3）的侧壁开设有与盾构机刀盘（4）位置对应的施工作业口（5）；纵向孔（3）的中轴线偏离中孔桩的中轴线，偏向盾构机刀盘（4）一侧。通过该中孔桩可以在不开仓的情况下对盾构机刀盘进行检修或者清理，不需要作业人员进入土仓、且对土层扰动较小，可降低施工成本、缩短施工工期，同时还可大大降低作业人员施工风险。

【技术实现步骤摘要】
一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩及施工方法
本专利技术涉及盾构隧道设计施工
，特别涉及一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩及其施工方法。
技术介绍
盾构施工工法由于具有不受地面交通影响、安全性高、施工工期短等优点而成为城市轨道交通建设首选的、主要的施工工法。但是由于地层的不确定性，在掘进过程中盾构机刀盘，往往会出现各种问题，从而导致盾构机无法正常掘进，盾构掘进过程中盾构机刀盘主要表现为如下两类问题：问题一：盾构在砂卵石地层中掘进，尤其含有大粒径的漂石地层，常会出现刀盘磨损严重或卡刀情况，这时需要对盾构机刀盘进行修理，以保证盾构的正常掘进。问题二：盾构在黏土层中掘进，黏土颗粒在高压环境下很容易附着在刀盘上，导致刀盘被糊死，刀具无法切割土体，掘进参数异常，需要对盾构机刀盘进行清理。针对以上盾构掘进过程中盾构机刀盘经常出现的两个问题，通常的解决方案是：针对问题一，目前常用的解决方案是地面开仓破除，即从地面施工竖井，一直到刀盘位置，然后施工人员直接下到刀盘位置，对盾构刀盘进行检修或者换刀。但是该方法投资较大，施工工期较长，且竖井的施工破坏了盾构前方原状土层的稳定性，盾构复推时需要进行土方回填、破除主体结构、无法保证施工质量，总体来说施工工序繁琐，经济性较差。针对问题二，目前常用的解决方案是开仓。这种方法的主要步骤是：首先进行降水操作，将水位降至盾构底以下至少0.5m，然后用配置好的泥浆注浆加固盾构前方土层，保证盾构开仓后掌子面的稳定，作业人员进入土仓内，清理盾构机刀盘前方的“泥饼”。该种方法需要专门对盾构前方掌子面土体进行加固和处理，施工工期较长和施工成本较高，并且需要作业人员进入有压的土仓范围内，风险较高。综上所述，目前对于盾构掘进过程中盾构机刀盘故障以及结“泥饼”现象的处理方法：一方面施工成本较高，施工工期较长；另一方面需要作业人员进入有压的土仓内，施工风险较高，特别是在富水的地质条件下，施工措施投资和施工风险会更大。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩及其施工方法，可以在不开仓的情况下对盾构机刀盘进行检修或者清理，不需要作业人员进入土仓、且对土层扰动较小，可降低施工成本、缩短施工工期，同时还可大大降低作业人员施工风险。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，包括由外部的玻璃纤维筋笼构成的中孔桩骨架和由内部浇筑的混凝土构成的中孔桩芯部；所述混凝土设置有纵向孔，所述纵向孔的侧壁开设有与盾构机刀盘位置对应的施工作业口；纵向孔的中轴线偏离中孔桩的中轴线，偏向盾构机刀盘一侧。进一步的，所述玻璃纤维筋笼为由玻璃纤维筋主筋、螺旋型玻璃纤维箍筋、圆形玻璃纤维筋加强箍筋组成圆柱形笼体。进一步的，所述中孔桩的直径不小于1.5m，所述纵向孔的直径不小于0.8m，所述纵向孔的中轴线偏离所述中孔桩的中轴线10~30cm。进一步的，所述纵向孔开孔深度位于盾构机刀盘横向中心线以下；所述的中孔桩桩长超过盾构机刀盘横向中心线以下至少2m。进一步的，所述施工作业口为所述的盾构机刀盘切入中孔桩侧壁30~50cm形成。进一步的，混凝土强度宜介于C25~C30之间。一种正面检修清理盾构机刀盘的施工方法，构建所述的玻璃纤维筋中孔桩，检修人员可直接通过纵向孔下到盾构机刀盘位置，利用侧壁的施工作业口检修清理盾构机刀盘。包括以下具体施工步骤：1）施做玻璃纤维筋混凝土桩：在预先选定的盾构就停机位置，施做钻孔，然后将多个玻璃纤维筋绑扎成玻璃纤维筋笼，并下放到钻孔中，浇筑混凝土；2）钻纵向孔：待混凝土达到初凝以后，用旋挖钻在玻璃纤维筋混凝土桩中钻所述纵向孔，孔位偏向盾构机一侧；3）开设施工作业口：切割盾构向前掘进，并切割纵向孔侧壁，开设侧壁施工作业口，从而完成所述的玻璃纤维筋中孔桩的制作；4）检修：检修人员可直接通过纵向孔下到盾构机刀盘位置，利用侧壁的施工作业口检修清理盾构机刀盘；在检修清理过程中，转动盾构机刀盘，可以对盾构机刀盘进行全方位的检修、清理。进一步的，所述的步骤2）旋挖钻在玻璃纤维筋混凝土初凝后终凝前钻孔，形成纵向孔。本专利技术的有益效果是：提供一种不用开仓且对土层扰动较小，可直接对盾构机刀盘进行检修清理的中孔桩装置，一方面不需要施工人员进入土仓，规避了开仓风险；另一方面可以缩短施工工期，节约施工成本，具有良好的经济效益和社会效益。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术中孔桩与盾构机位置关系及结构示意图。图2是本专利技术中孔桩结构示意图。图3是本专利技术中孔桩俯视图。图4是本专利技术玻璃纤维筋笼构件图。图5是本专利技术中孔桩与盾构机连接纵向剖面图。附图说明：1.混凝土，2.玻璃纤维筋笼（201.玻璃纤维筋主筋、202.螺旋形玻璃纤维筋箍筋、203.圆形玻璃纤维筋加强箍筋），3.纵向孔，4.盾构机刀盘，5.侧壁施工作业口，6.盾构机。具体实施方式实施例1如图1~5所示，一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，包括由外部的玻璃纤维筋笼2构成的中孔桩骨架和由内部浇筑的混凝土1构成的中孔桩芯部；所述混凝土1设置有纵向孔3，所述纵向孔3的侧壁开设有与盾构机刀盘4位置对应的施工作业口5；纵向孔3的中轴线偏离中孔桩的中轴线，偏向盾构机刀盘4一侧。本实施例中：玻璃纤维筋笼2为由玻璃纤维筋主筋201、螺旋型玻璃纤维箍筋202、圆形玻璃纤维筋加强箍筋203组成圆柱形笼体。中孔桩的直径不小于1.5m，所述纵向孔3的直径不小于0.8m，所述纵向孔3的中轴线偏离所述中孔桩的中轴线10~30cm，以满足中孔桩自身受力要求。纵向孔3开孔深度位于盾构机刀盘4横向中心线以下；所述的中孔桩桩长超过盾构机刀盘4横向中心线以下至少2m。施工作业口5为所述的盾构机刀盘4切入中孔桩侧壁30~50cm形成。混凝土1强度宜介于C25~C30之间。中孔桩盾构机刀盘切割范围内应配置玻璃纤维筋，刀盘切割范围以外可配置普通钢筋替换玻璃纤维筋。实施例2一种正面检修清理盾构机刀盘的施工方法，构建实施例1所述的玻璃纤维筋中孔桩，检修人员可直接通过纵向孔3下到盾构机刀盘4位置，利用侧壁的施工作业口5检修清理盾构机刀盘4。包括以下具体施工步骤：1）施做玻璃纤维筋混凝土桩：在预先选定的盾构就停机位置，施做钻孔，然后将多个玻璃纤维筋绑扎成玻璃纤维筋笼2，并下放到钻孔中，浇筑混凝土1；2）钻纵向孔：待混凝土达到初凝以后终凝之前，用旋挖钻在玻璃纤维筋混凝土桩中钻所述纵向孔3，孔位偏向盾构机一侧；3）开设施工作业口：切割盾构向前掘进，并切割纵向孔3侧壁，开设侧壁施工作业口5，从而完成实施例1所述的玻璃纤维筋中孔桩的制作；如图5所示；4）检修：检修人员可直接通过纵向孔3下到盾构机刀盘4）位置，利用侧壁的施工作业口5检修清理盾构机刀盘4；在检修清理过程中，转动盾构机刀盘，可以对盾构机刀盘进行全方位的检修、清理。以上所述只是用图解说明本专利技术一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩的一些原理以及优选参数，并非是将本专利技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本专利技术所申请的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，其特征在于，包括由外部的玻璃纤维筋笼（2）构成的中孔桩骨架和由内部浇筑的混凝土（1）构成的中孔桩芯部；所述混凝土（1）设置有纵向孔（3），所述纵向孔（3）的侧壁开设有与盾构机刀盘（4）位置对应的施工作业口（5）；纵向孔（3）的中轴线偏离中孔桩的中轴线，偏向盾构机刀盘（4）一侧。

【技术特征摘要】
1.一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，其特征在于，包括由外部的玻璃纤维筋笼（2）构成的中孔桩骨架和由内部浇筑的混凝土（1）构成的中孔桩芯部；所述混凝土（1）设置有纵向孔（3），所述纵向孔（3）的侧壁开设有与盾构机刀盘（4）位置对应的施工作业口（5）；纵向孔（3）的中轴线偏离中孔桩的中轴线，偏向盾构机刀盘（4）一侧。2.根据权利要求1所述的一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，其特征在于，所述玻璃纤维筋笼（2）为由玻璃纤维筋主筋（201）、螺旋型玻璃纤维箍筋（202）、圆形玻璃纤维筋加强箍筋（203）组成圆柱形笼体。3.根据权利要求1所述的一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，其特征在于，所述中孔桩的直径不小于1.5m，所述纵向孔（3）的直径不小于0.8m，所述纵向孔（3）的中轴线偏离所述中孔桩的中轴线10~30cm。4.根据权利要求1所述的一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，其特征在于，所述纵向孔（3）开孔深度位于盾构机刀盘（4）横向中心线以下；所述的中孔桩桩长超过盾构机刀盘（4）横向中心线以下至少2m。5.根据权利要求1所述的一种用于盾构机刀盘正面检修清理的玻璃纤维筋中孔桩，其特征在于，所述施工作业口（5）为所述的盾构机刀盘（4）切入中孔桩侧壁30~50cm形成。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，方华昌，朱刚，陈旭，王柱琰，刘长斌，王春波，玄期林，
申请(专利权)人：中交隧道工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11