一种软土盾构始发控制及加固方法技术

一种软土盾构始发控制及加固方法，包括：步骤1，始发托架、反力架安装及加固；始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重、固定负环管片，以及调整盾构机中心达到标高；反力架为盾构机推进提供反力，反力架增设钢管斜撑；步骤2，端头加固；采用三轴搅拌桩和高压旋喷桩进行加固，地下连续墙与三轴搅拌桩加固区之间采用高压旋喷桩进行补强加固；步骤3，降水施工；三轴搅拌桩加固区内设置降水井，在盾构机进出隧道洞门时，降水井运行，配合盾构机工作；步骤4，降水、端头加固效果检测；对降水井进行抽水试验，检测降水效果。本发明专利技术所采用的方法始发时能为盾构始发后调整姿态创造条件，防止盾构上仰、覆土失稳、地表隆沉、渗漏水等问题发生。

【技术实现步骤摘要】
一种软土盾构始发控制及加固方法
本专利技术属于隧道施工
，尤其是涉及一种软土盾构始发控制及加固方法。
技术介绍
近年来，随着我国城市规模成倍扩大，基础设施落后问题显现，城市交通运输矛盾日益突出。地铁以其安全、准时、快速的优点，在拓宽城市空间、打造城市快速立体交通网络和改善城市交通环境方面发挥越来越大的作用。全国各大城市根据城市可持续发展和城市交通健康发展的需要，都在积极规划建设地铁项目。然而某些地区土体偏软，在盾构过程中极易发生事故。盾构机始发作为盾构施工风险最大的环节之一，施工过程中稍有不慎就会出现坍塌、喷涌等事故，是工程的重点。因此，为了保证施工的安全，一种软土盾构始发控制及加固方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对盾构机始发过程中可能出现的坍塌、喷涌等事故，提供一种软土盾构始发控制及加固方法，其方法步骤简单，设计合理且施工简便、施工效果好，能对周围的土体起到有效的加固作用，保证施工的安全性。一种软土盾构始发控制及加固方法，所述方法包括以下步骤：步骤1，始发托架、反力架安装及加固；所述始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重、固定负环管片，以及调整盾构机中心达到标高；所述反力架为盾构机推进提供反力，所述反力架增设钢管斜撑；步骤2，端头加固；采用三轴搅拌桩和高压旋喷桩进行加固，地下连续墙与三轴搅拌桩加固区之间采用所述高压旋喷桩进行补强加固；步骤3，降水施工；所述三轴搅拌桩加固区内设置降水井，在所述盾构机进出隧道洞门时，降水井运行，配合所述盾构机工作；步骤4，降水、端头加固效果检测；对所述降水井进行抽水试验，检测降水效果；对所述端头进行不少于两个点的钻芯取样，在三轴搅拌桩加固区和高压旋喷桩加固区的咬合部分进行钻芯，检测加固体强度、加固体整体性、加固体均匀性、加固体中地下水含量情况；在所述隧道洞门打水平检测探孔检测土体加固的渗水性情况，根据检测情况判断端头加固效果；如果端头加固效果良好且降水效果良好，允许凿除盾构隧道洞门，进行盾构始发；如果端头加固效果差、有较大水流严重影响盾构始发时，则需对端头进行补强加固。优选的，所述始发托架的安装及加固包括以下步骤：步骤1.1，将所述始发托架分部吊下始发井，并与始发井下型钢支撑进行焊接固定；步骤1.2，根据测量的隧道中线及水平线，对所述始发托架进行检测、调整，保证所述始发托架的中心线与隧道中线及水平线一致；步骤1.3，所述始发托架调整完毕后，采用四周加工字钢的方式固定。优选的，所述反力架和基准环的安装及加固包括以下步骤：步骤2.1，将反力架的下横梁吊到始发井下，进行拼装，再将侧梁、工字钢双榀和反力架的上横梁吊入与下部组装在一起；步骤2.2，将基准环的下半部吊入井下与反力架进行连接，再将基准环的上半部吊入与反力架和基准环的下半部连接，经测量检查、调整使基准环的中心与反力架的中心重合后，将基准环和反力架固定连接；步骤2.3，对反力架和基准环进行水平方向和轴线方向的调整，使反力架和基准环的中心线与隧道的轴线一致；步骤2.4，对反力架进行焊接固定。优选的，所述端头加固范围为纵向由盾构隧道洞口外井壁向内8～10m，横向为隧道洞口向左右两侧延伸各3～4m，深度为隧道洞口向上下延伸各3～4m。优选的，所述三轴搅拌桩加固长度为8～9m。优选的，高压旋喷桩加固区范围为地下连续墙与三轴搅拌桩加固区之间的40cm夹层宽度。优选的，所述降水井成孔直径为550mm。优选的，所述隧道洞门上的水平检测探孔个数为9个，所述水平检测探孔的直径为80mm，所述水平检测探孔均匀布置在直径为6米的圆中。本专利技术的有益效果是：(1)、方法步骤简单，设计合理且施工运输简单方便，实际工程操作实施性强；(2)、始发时能为盾构始发后调整姿态创造条件，防止盾构上仰、覆土失稳、地表隆沉、渗漏水等问题发生；(3)、实用价值高且使用效果好，充分考虑洞门破除的时间和方法，确保盾构始发到达的安全和洞门破除的安全；(4)、适用面广，能有效加强不良地质条件下的盾构端头加固，保障了施工人员的安全。附图说明图1是本专利技术的反力架与托架施工顺序图。图2是本专利技术的始发托架平面示意图。图3是本专利技术的反力架、始发托架及支撑示意图。图4是本专利技术的反力架及基准环示意图。图5是本专利技术的始发井加固桩位平面布置图。图6是本专利技术的始发井加固纵断面图。图7是本专利技术的三轴搅拌桩施工流程图。图8是本专利技术的高压旋喷桩施工流程图。图9是本专利技术的降水井施工流程图。图10是本专利技术的水平检测探孔布置图。附图标记说明：1—隧道洞门；2—底板；3-1—钢管斜撑；3-2—反力架；3-3—型钢支撑；3-4—始发托架；3-5—始发井主体结构；4-1—工字钢双榀；4-2—上横梁；4-3—基准环；4-4—侧梁；4-5—下横梁；5-1—降水井；5-2—三轴搅拌桩加固区；5-3—高压旋喷桩加固区；5-4—地下连续墙；10-1—检测探孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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做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护的范围。下面结合附图对本专利技术作进一步描述，按下述步骤进行：一、始发架、反力架安装及加固1、始发架、反力架安装顺序始发托架3-4用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重，以及调整盾构机中心达到设计标高；在负环管片拆除前，始发托架3-4还起着固定负环管片的作用。反力架3-2为盾构机推进提供反力，考虑反力架支撑不能全部直接撑在车站侧墙上，需要考虑反力架3-2增设钢管斜撑3-1，始发反力架3-2与始发托架3-4施工顺序见图1所示。操作步骤如下：(1)托架入井安装、调整及固定第一步：利用吊车将始发托架3-4分部吊下井，并与始发井下型钢支撑3-3焊接完毕。第二步：根据测量提供的隧道中线及水平线，对安装的托架3-4进行检测、调整，保证始发托架3-4的中心线与隧道中线及水平线一致。第三步：始发托架3-4调整完毕，采用四周加工字钢的方式固定。始发托架3-4安装见图2所示。(2)反力架和基准环的安装、调整和固定由于车站结构设置了吊装预留孔，故采用整环始发方案。在盾构机的主机在始发托架3-4上安装好后，将反力架3-2和基准环4-3分别吊入井下进行组装，如图3、图4所示。第一步：先将反力架3-2的下横梁4-5吊到井下，进行拼装，再将侧梁4-4、工字钢双榀4-1和反力架3-2的上横梁4-2吊入与下部组装在一起。第二步：将基准环4-3的下半部吊入井下与反力架3-2进行连接，再将基准环4-3的上半部吊入与反力架3-2和基准环4-3下半部连接，经测量检查、调整使基准环4-3的中心与反力架3-2的中心重合，然后将基准环和反力架连接组装固定好。第三步：根据测量的结果对反力架3-2进行水平方向和轴线方向的调整，使反力架3-2和基准环4-3的中心线与隧道的轴线一致。第四步：对反力架3-2进行焊接固定。(3)反力架支撑反力架3-2与盾构始发井主体结构3-5之间存在一定的距离，为确保盾构掘进过程中反力架3-2的稳定，在反力架3-2与盾构始发井主体结构3-5之间采用型钢支撑3-3进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软土盾构始发控制及加固方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，始发托架、反力架安装及加固；所述始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重、固定负环管片，以及调整盾构机中心达到标高；所述反力架为盾构机推进提供反力，所述反力架增设钢管斜撑；步骤2，端头加固；采用三轴搅拌桩和高压旋喷桩进行加固，地下连续墙与三轴搅拌桩加固区之间采用所述高压旋喷桩进行补强加固；步骤3，降水施工；所述三轴搅拌桩加固区内设置降水井，在所述盾构机进出隧道洞门时，降水井运行，配合所述盾构机工作；步骤4，降水、端头加固效果检测；对所述降水井进行抽水试验，检测降水效果；对所述端头进行不少于两个点的钻芯取样，在三轴搅拌桩加固区和高压旋喷桩加固区的咬合部分进行钻芯，检测加固体强度、加固体整体性、加固体均匀性、加固体中地下水含量情况；在所述隧道洞门打水平检测探孔检测土体加固的渗水性情况，根据检测情况判断端头加固效果；如果端头加固效果良好且降水效果良好，允许凿除盾构隧道洞门，进行盾构始发；如果端头加固效果差、有较大水流严重影响盾构始发时，则需对端头进行补强加固。

【技术特征摘要】
1.一种软土盾构始发控制及加固方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，始发托架、反力架安装及加固；所述始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重、固定负环管片，以及调整盾构机中心达到标高；所述反力架为盾构机推进提供反力，所述反力架增设钢管斜撑；步骤2，端头加固；采用三轴搅拌桩和高压旋喷桩进行加固，地下连续墙与三轴搅拌桩加固区之间采用所述高压旋喷桩进行补强加固；步骤3，降水施工；所述三轴搅拌桩加固区内设置降水井，在所述盾构机进出隧道洞门时，降水井运行，配合所述盾构机工作；步骤4，降水、端头加固效果检测；对所述降水井进行抽水试验，检测降水效果；对所述端头进行不少于两个点的钻芯取样，在三轴搅拌桩加固区和高压旋喷桩加固区的咬合部分进行钻芯，检测加固体强度、加固体整体性、加固体均匀性、加固体中地下水含量情况；在所述隧道洞门打水平检测探孔检测土体加固的渗水性情况，根据检测情况判断端头加固效果；如果端头加固效果良好且降水效果良好，允许凿除盾构隧道洞门，进行盾构始发；如果端头加固效果差、有较大水流严重影响盾构始发时，则需对端头进行补强加固。2.根据权利要求1所述的一种软土盾构始发控制及加固方法，其特征在于，所述始发托架的安装及加固包括以下步骤：步骤1.1，将所述始发托架分部吊下始发井，并与始发井下型钢支撑进行焊接固定；步骤1.2，根据测量的隧道中线及水平线，对所述始发托架进行检测、调整，保证所述始发托架的中心线与隧道中线及水平线一致；步骤1.3，所述始发托架调整完毕后，采用四周加工字...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁智，王寅泽，张霄，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33