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一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法技术

技术编号:11138498 阅读:117 留言:0更新日期:2015-03-12 17:36
本发明专利技术提供一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法。该施工结构包括:一工作井面,所述工作井面上包括与盾构机半径相等的一待盾构作业工作井洞门;多根超前注浆长管棚,垂直于所述待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门上方;多个水平注浆管,垂直于所述待待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门内;所述水平注浆管内包括带有注浆孔的PVC袖阀管。通过在工作井洞门上方和内部设置多根超前注浆长管棚和水平注浆管,形成杯型联合对隧道端头地层作业区域上方以及内部的土体进行加固保护,防止在作业过程中,由于作业区域上方以及土体不牢固,造成漏水漏沙,影响施工质量,保证盾构安全进出洞门。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构施工方法,尤其涉及一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法
技术介绍
盾构隧道端头加固是盾构法施工中的关键环节,具有很大的工程施工风险。在盾构进出洞时,要先进行洞门区域的地下连续墙破除,并割除所有钢筋。洞门破除要求的时间非常紧,施工难度大。洞门破除后对加固体强度及密封性要求很高,加固效果不佳时,在洞门破除时极易出现盾构与洞门间隙涌泥涌砂及地表沉降现象,进而危及附近地下管线和建筑物的安全。为防止此类现象发生,必须选择合理的加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法,以满足强度和抗渗性的要求。现有技术中盾构隧道端头常用的加固方式有深层搅拌法、高压旋喷法、水泥土搅拌桩墙(Soil Mixing Wall,简称SMW)工法、人工冻结法、注浆法、素混凝土灌注桩法和降水法等。加固方式应根据工程地质条件、地下水位、结构埋深、盾构机型与直径、作业环境等条件来进行选择,同时考虑安全性、施工方便性、经济性、工期等因素。但是,现有技术仍存在不足和缺陷,现有的加固方式和加固方法会受地面环境限制无法进行搅拌桩和旋喷桩施工,又由于盾构隧道端头土体强度低,在化学加固后探孔时发现有严重漏水漏砂现象,加固结构不结实,会影响盾构进出洞门的安全性,从而影响工人的作业安全。
技术实现思路
本专利技术实公开一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法,以解决上述现有技术中存在的技术问题。本专利技术提供一种加固盾构隧道端头地层的施工结构,包括:一工作井面,所述工作井面上包括与盾构机半径相等的一待盾构作业工作井洞门;多根超前注浆长管棚,垂直于所述待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门上方,且各所述超前注浆长管棚与所述工作井洞门的圆心垂直距离相等,各相邻所述超前注浆长管棚之间的环间距相等;多个水平注浆管,垂直于所述待待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门内,所述多个水平注浆管在多个半径不等的圆形上均匀分布;所述水平注浆管内包括带有注浆孔的PVC袖阀管。进一步地,所述多根超前注浆长管棚与水平线向上成一定大小的夹角设置在所述待盾构作业工作井洞门上方。进一步地,各所述超前注浆长管棚长度相同,各所述超前注浆长管棚由多种不同规格的钢管对接组成,所述钢管上钻置有注浆孔。进一步地,所述工作井面上还固定有工作井围护结构,则各所述超前注浆长管棚内的钢管在所述工作井围护结构一侧的一定距离范围内不钻置注浆孔。进一步地,各半径不等的所述圆形上分布的水平注浆管的数目和长度不同。进一步地,各半径不等的所述圆形的下半部上分布的水平注浆管与水平线向下成一定大小的夹角设置在所述待盾构作业工作井洞门内。本专利技术还提供一种加固盾构隧道端头地层的施工方法,包括:在工作井面上的待盾构作业工作井洞门上方,垂直于所述待盾构作业工作井面安装多根超前注浆长管棚,各所述超前注浆长管棚与所述工作井洞门的圆心垂直距离相等,各相邻所述超前注浆长管棚之间的环间距相等;根据浆液配比设计参数配置水泥单液浆和水玻璃浆以形成水泥-水玻璃双液浆,将所述水泥-水玻璃双液浆注入到所述各超前注浆长管棚内;在工作井面上的待盾构作业工作井洞门内,垂直于所述待盾构作业工作井面安装多个水平注浆管,所述多个水平注浆管在多个半径不等的圆形上分布;将泥浆填塞在所述各水平注浆管内带注浆孔的PVC袖阀管内。进一步地,所述在工作井面上的待盾构作业工作井洞门上方,垂直于所述待盾构作业工作井面安装多根超前注浆长管棚时:采用跟管方式将各所述超前注浆长管棚与水平线向上成一定大小的夹角进行安装,所述各根超前注浆长管棚长度相同,所述各根超前注浆长管棚由多种不同规格的钢管对接组成,在所述钢管上钻置注浆孔;所述根据浆液配比设计参数配置水泥单液浆和水玻璃浆以形成水泥-水玻璃双液浆,将所述水泥-水玻璃双液浆注入到所述各超前注浆长管棚内之后还包括:采用后退式注浆在所述钢管内注入水泥浆,并根据不同的压力大小控制注浆。进一步地,所述在工作井面上的待盾构作业工作井洞门内,垂直于所述待盾构作业工作井面安装多个水平注浆管时:各半径不等的所述圆形的下半部上分布的水平注浆管按照与水平线向下成一定大小的夹角进行安装,各半径不等的所述圆形上分布的水平注浆管的数目和长度不同;所述将泥浆填塞在所述各水平注浆管内带注浆孔的PVC袖阀管内时,包括:先向所述袖阀管内注水,再采取后退式分段注浆工艺进行注浆;其中,注浆过程中若暂停注浆,则将水泥浆管拿出放入清水桶中,并同时将注浆芯管提升一定距离,向所述水平注浆管内注清水后再停止注浆;按照所述水平注浆管分布的所述圆形半径不同而配置不同的填塞泥浆,所述填塞泥浆性能指标:比重1.05g~1.15g/cm3,粘度20s~25s,含砂量<4%。进一步地,加固盾构隧道端头地层的施工完毕后,还包括:在盾构隧道端头地层内采用随机钻孔取芯,对注浆加固体进行检测;其中,取芯位置避开盾构隧道结构,且取芯检测后对钻孔进行回填。。与现有技术相比,本专利技术公开一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法,通过采用水平注浆管和管棚的相结合的杯型加固结构和加固方法,实现对加固盾构隧道端头地层的加固,防止漏水漏沙现象的发生,解决现有技术中加固结构强度低,盾构进出洞门不安全的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例一加固盾构隧道端头地层的施工结构的平面示意图;图2为实施例二加固盾构隧道端头地层的施工结构的剖面图;图3为实施例三加固盾构隧道端头地层的施工结构的剖面图;图4为实施例四加固盾构隧道端头地层的施工结构的平面示意图;图5为实施例四加固盾构隧道端头地层的施工结构的剖面图;图6为实施例五加固盾构隧道端头地层施工方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保本文档来自技高网...
一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法

【技术保护点】
一种加固盾构隧道端头地层的施工结构,其特征在于,包括:一工作井面,所述工作井面上包括与盾构机半径相等的一待盾构作业工作井洞门;多根超前注浆长管棚,垂直于所述待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门上方,且各所述超前注浆长管棚与所述工作井洞门的圆心垂直距离相等,各相邻所述超前注浆长管棚之间的环间距相等;多个水平注浆管,垂直于所述待待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门内,所述多个水平注浆管在多个半径不等的圆形上均匀分布;所述水平注浆管内包括带有注浆孔的PVC袖阀管。

【技术特征摘要】
1.一种加固盾构隧道端头地层的施工结构,其特征在于,包括:
一工作井面,所述工作井面上包括与盾构机半径相等的一待盾构作业工
作井洞门;
多根超前注浆长管棚,垂直于所述待盾构作业工作井面设置在所述待盾
构作业工作井洞门上方,且各所述超前注浆长管棚与所述工作井洞门的圆心
垂直距离相等,各相邻所述超前注浆长管棚之间的环间距相等;
多个水平注浆管,垂直于所述待待盾构作业工作井面设置在所述待盾构
作业工作井洞门内,所述多个水平注浆管在多个半径不等的圆形上均匀分布;
所述水平注浆管内包括带有注浆孔的PVC袖阀管。
2.根据权利要求1所述的加固盾构隧道端头地层的施工结构,其特征在
于,所述多根超前注浆长管棚与水平线向上成一定大小的夹角设置在所述待
盾构作业工作井洞门上方。
3.根据权利要求1所述的加固盾构隧道端头地层的施工结构,其特征在
于,各所述超前注浆长管棚长度相同,各所述超前注浆长管棚由多种不同规
格的钢管对接组成,所述钢管上钻置有注浆孔。
4.根据权利要求3所述的加固盾构隧道端头地层的施工结构,其特征在
于,所述工作井面上还固定有工作井围护结构,则各所述超前注浆长管棚内
的钢管在所述工作井围护结构一侧的一定距离范围内不钻置注浆孔。
5.根据权利要求1所述的加固盾构隧道端头地层的施工结构,其特征在
于,各半径不等的所述圆形上分布的水平注浆管的数目和长度不同。
6.根据权利要求5所述的加固盾构隧道端头地层的施工结构,其特征在
于,各半径不等的所述圆形的下半部上分布的水平注浆管与水平线向下成一
定大小的夹角设置在所述待盾构作业工作井洞门内。
7.一种加固盾构隧道端头地层的施工方法,其特征在于,包括:
在工作井面上的待盾构作业工作井洞门上方,垂直于所述待盾构作业工
作井面安装多根超前注浆长管棚,各所述超前注浆长管棚与所述工作井洞门
的圆心垂直距离相等,各相邻所述超前注浆长管棚之间的环间距相等;
根据浆液配比设计参数配置水泥单液浆和水玻璃浆以形成水泥-水玻璃

\t双液浆,将所述水泥-水玻璃双液浆注入到所述各超前注浆长管棚内;
在工作井面上的待盾构作...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡俊李艳荣曾晖赵联桢佳琳
申请(专利权)人:海南大学
类型:发明
国别省市:海南;66

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