一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法技术

技术编号:21884165 阅读:20 留言:0更新日期:2019-08-17 11:50
本发明专利技术公开了一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法,包括以下步骤:步骤1:破除现车站(2)的洞门(1);步骤2:对既有车站(3)和现车站(2)之间进行加固;步骤3:盾构机过既有车站(3)的始发端头加固区域;步骤4:盾构机下穿既有车站(3)的底板范围,且下穿期间进行同步注浆和二次补浆;步骤5:盾构机过既有车站(3)的出既有车站端头区域;步骤6:盾构机出既有车站(3)并磨既有车站(3)的围护桩。本发明专利技术能减少盾构机掘进过程中对粉土地层土体扰动影响,有效控制盾构机姿态,降低地面沉降影响,降低施工风险,加快工期。

A Construction Method of Shield Tunneling Under Existing Station in Silt Layer

【技术实现步骤摘要】
一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法
本专利技术涉及一种轨道交通车站施工技术,尤其涉及一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法。
技术介绍
近年来,我国城市轨道交通得到了迅速发展,在进行城市隧道施工过程中,通常采用盾构机进行隧道掘进,盾构线路规划由于受到城市环境及在建施工地铁线路等相关因素的影响,新建的地铁线路不可避免地会与已运营隧道交叉下穿施工,容易对已运营隧道造成损坏,发生坍塌、沉降等重大安全事故。现有技术中,并没有针对这种下穿运营隧道施工的施工方法,施工方法上的经验积累主要集中在普通的单行隧道施工过程中,在普通的单行隧道施工过程中,由于没有其他隧道,在施工过程中不会考虑对相邻隧道的影响,只需要在试验阶段进行试掘进施工并总结得出施工参数,再对施工参数进行整理得出工艺参数即可。在正式盾构施工过程中,根据总结得出的工艺参数进行施工,并采取水泥砂浆进行注浆。下穿运营隧道在掘进过程中,还会穿过各种地质环境,使得不同的施工地段,其地质结构和条件也不相同,当施工地段为粉土地层时,如果还采取常规的施工方法进行施工,则会发生盾构机栽头、盾构机及管片姿态难控制、出土不顺畅等问题,同时,在掘进施工时,容易造成土体扰动,导致底板防水破裂、失效,甚至造成底板不均匀变形、渗漏,地面发生沉降。在这种粉土地层中进行盾构下穿运营隧道施工时,施工难度较大,需同时解决粉土地层中施工的问题和盾构下穿运营隧道的施工问题。另外,盾构下穿运营隧道施工时,洞门凿除、暗挖及磨桩会产生噪音、震动,对既有车站的日常运营和旅客影响较大;掘进开挖时对既有车站底板下土体扰动大,易超挖、易形成空洞,地下水涌入。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法,能减少盾构机掘进过程中对粉土地层土体扰动影响,有效控制盾构机姿态,降低地面沉降影响,降低施工风险,加快工期。本专利技术是这样实现的:一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法,包括以下步骤:步骤1:破除现车站的洞门;步骤2:对既有车站和现车站之间进行加固;步骤3:盾构机过既有车站的始发端头加固区域;步骤4:盾构机下穿既有车站的底板范围,且下穿期间进行同步注浆和二次补浆;步骤5:盾构机过既有车站的出既有车站端头区域;步骤6:盾构机出既有车站并磨既有车站的围护桩。所述的步骤2还包括以下分步骤:步骤2.1:通过高压旋喷桩对既有车站的始发端头进行加固;步骤2.2:通过高压旋喷桩对既有车站的出既有车站端头区域进行加固;步骤2.3:在既有车站底板两侧设置第一钻孔灌注桩,且第一钻孔灌注桩满足既有车站基坑嵌固深度;步骤2.4:在现车站的基坑围护桩上设置牛腿;步骤2.5:在既有车站与现车站之间的夹层土体上设置高压旋喷桩;步骤2.6:在出既有车站底板处设置第二钻孔灌注桩,第二钻孔灌注桩呈两排设置在下穿区间的左、右线路隧道出既有车站的底板处。在所述的步骤2.1中,既有车站的始发端头区域的加固长度为23m,加固宽度为10m。在所述的步骤2.1中,既有车站的出既有车站端头区域的加固长度为7.56m,加固宽度为6m。在所述的步骤4中,下穿期间每掘进5环进行一次二次补浆,二次补浆的浆液由水、水泥、水玻璃配比而成。在所述的步骤4中,下穿期间盾构机推进速度为30-40mm/min,盾构机推力为12000-18000KN,盾构机刀盘为6主梁和6副梁软土刀盘的结构形式。在所述的步骤6中,盾构机磨桩掘进时,既有车站的围护桩磨1m,使既有车站左、右线的围护桩均包括四根完整桩和一根不完整磨桩。在所述的步骤1中,洞门为600mm厚的地下连续墙,破除洞门时在洞门四周设置降噪设施。本专利技术能减少盾构机掘进过程中对粉土地层土体扰动影响,有效控制盾构机姿态,降低地面沉降影响,降低施工风险和难度,加快工期。附图说明图1是本专利技术在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法的流程图;图2是本专利技术在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法的施工图。图中,1洞门,2现车站,3既有车站,4高压旋喷桩,5第一钻孔灌注桩,6牛腿,7第二钻孔灌注桩。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。请参见附图1,一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法,包括以下步骤:步骤1:人工破除现车站2的洞门1,洞门1为600mm厚的地下连续墙。破除洞门1时,可在地下连续墙的周围设置棉被等降噪设施,以减少噪音对既有线运营的影响。步骤2:对既有车站3和现车站2之间进行加固。请参见附图2,步骤2.1:通过高压旋喷桩4对既有车站3的始发端头进行加固。优选的,高压旋喷桩4桩径为600@450mm,既有车站3的始发端头区域的加固长度为23m,加固宽度为10m;加固完成28天后,钻孔取芯对加固土体进行检测试验,并以书面形式上报监理,确保加固的可靠性。步骤2.2:通过高压旋喷桩4对既有车站3的出既有车站端头区域进行加固。优选的,高压旋喷桩4桩径为600mm,桩间距为450mm,既有车站3的出既有车站端头区域的加固长度为7.56m,加固宽度为6m。加固完成28天后,钻孔取芯对加固土体进行检测试验,并以书面形式上报监理,确保加固的可靠性。步骤2.3:在既有车站3底板两侧设置第一钻孔灌注桩5,且第一钻孔灌注桩5满足既有车站3基坑嵌固深度。优选的第一钻孔灌注桩5可设置四排,四排第一钻孔灌注桩5位于现车站2左、右线路的两侧;第一钻孔灌注桩5可采用H型φ800@1500mm钻孔灌注桩。步骤2.4:在现车站2的基坑围护桩上设置牛腿6,优选的,牛腿6可采用600×900mm钢筋砼牛腿,牛腿6间距1200mm,用于承托上部侧墙及结构。步骤2.5:在既有车站3与现车站2之间的夹层土体上设置高压旋喷桩4,优选的,高压旋喷桩桩径为600@450mm。步骤2.6:在出既有车站3底板处设置第二钻孔灌注桩7,第二钻孔灌注桩7呈两排设置在下穿区间的左、右线路隧道出既有车站3的底板处,优选的,第二钻孔灌注桩7可采用Ф25玻璃纤维筋,桩径1000@1200mm,桩长为22.7m。现车站2左、右线路均设置5根第二钻孔灌注桩7,其中,3根全磨桩、2根半磨桩,共计10根。步骤3:盾构机过既有车站3的始发端头加固区域。步骤4:盾构机下穿既有车站3的底板范围,且下穿期间每掘进5环进行二次补浆。在本实施例中,既有车站3为三层车站结构,采用的H型φ800@1500mm第一钻孔灌注桩5的桩长为37.286m,嵌入既有车站3基坑底12.936m。盾构机掘进时,允许沉降值≤10mm,位移最大速率控制值1mm/d。下穿既有车站3采用增设注浆孔衬砌环,控制盾构掘进速度,宜匀速通过;建立土压平衡,严格控制出土量,确保地层损失率尽可能小。根据盾构下穿既有车站概况,下穿既有车站3期间分两步对掘进参数进行设定。在里程ZDK15+592.062-ZDK15+688.664、YDK15+592.062-YDK15+658.639,盾构机进行磨桩掘进,下穿既有车站3主体结构;在掘进过程中,各项掘进参数应控制在要求范围内,保证盾构机下穿既有车站3期间顺利推进,盾构下穿既有车站3期间掘进参数详见表1:表1下穿既有车站3掘进参数设定合理的推进速度,使盾构机匀速推进,减少盾构机对土体的扰动,控制地面变形,达到保护地面建筑物的目的。在下穿既有本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法,其特征是:包括以下步骤:步骤1:破除现车站(2)的洞门(1);步骤2:对既有车站(3)和现车站(2)之间进行加固;步骤3:盾构机过既有车站(3)的始发端头加固区域;步骤4:盾构机下穿既有车站(3)的底板范围,且下穿期间进行同步注浆和二次补浆;步骤5:盾构机过既有车站(3)的出既有车站端头区域;步骤6:盾构机出既有车站(3)并磨既有车站(3)的围护桩。

【技术特征摘要】
1.一种在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法,其特征是:包括以下步骤:步骤1:破除现车站(2)的洞门(1);步骤2:对既有车站(3)和现车站(2)之间进行加固;步骤3:盾构机过既有车站(3)的始发端头加固区域;步骤4:盾构机下穿既有车站(3)的底板范围,且下穿期间进行同步注浆和二次补浆;步骤5:盾构机过既有车站(3)的出既有车站端头区域;步骤6:盾构机出既有车站(3)并磨既有车站(3)的围护桩。2.根据权利要求1所述的在粉土地层中盾构下穿既有车站的施工方法,其特征是:所述的步骤2还包括以下分步骤:步骤2.1:通过高压旋喷桩(4)对既有车站(3)的始发端头进行加固;步骤2.2:通过高压旋喷桩(4)对既有车站(3)的出既有车站端头区域进行加固;步骤2.3:在既有车站(3)底板两侧设置第一钻孔灌注桩(5),且第一钻孔灌注桩(5)满足既有车站(3)基坑嵌固深度;步骤2.4:在现车站(2)的基坑围护桩上设置牛腿(6);步骤2.5:在既有车站(3)与现车站(2)之间的夹层土体上设置高压旋喷桩(4);步骤2.6:在出既有车站(3)底板处设置第二钻孔灌注桩(7),第二钻孔灌注桩(7)呈两排设置在下穿区间的左、右线路隧道出既有车站的底板处。3.根据权利要求2所述的在粉土地层...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪澄江浩葛优良汪滢
申请(专利权)人:中建八局轨道交通建设有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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