一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系制造技术

本实用新型专利技术属于隧道挖进的盾构始发技术领域，具体涉及一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系。包括设置于车站围护结构外侧的地下连续墙，在所述地下连续墙一侧沿盾构掘进方向设置有三轴搅拌桩加固体，在所述三轴搅拌桩加固体与所述地下连续墙之间设置有RJP高压旋喷桩加固体，所述三轴搅拌桩加固体临近地下连续墙的4排和最外圈一排封闭连接组成止水帷幕，在所述三轴搅拌桩加固体外侧及所述地下连续墙外侧分布有若干个降水井。本实用新型专利技术在盾构始发接收施工中，优化了端头加固，最终达到始发、接收过程无涌水涌砂，盾构机姿态良好可控的良好效果。

【技术实现步骤摘要】
一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系
本技术属于隧道挖进的盾构始发
，具体涉及一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系。
技术介绍
随着修建技术、建设水平及建设要求的不断提高，越来越多的新工艺、新工法应用到隧道及地下工程的建设中，而盾构法作为隧道机械开挖的典型代表，已逐步广泛的应用于交通工程领域、城市轨道交通领域、水利工程领域以及市政领域的隧道建设。特别在城市隧道、水下隧道、市政管网的建设中，盾构法以其快速、安全、优质、环保、文明施工等诸多优势，逐渐成为各类施工方法的首选。就国内盾构工程而言，富水粉砂地层盾构始发接收施工中，包括洞门涌水涌砂、端头地层失稳等安全风险极大，技术难度高。富水砂层，土层软弱且地下水位高，力学性差且透水性强。地下水类型主要分为潜水和承压水，水位埋深一般为1.40～2.00m，水位较高。富水粉砂地层盾构始发施工中，包括洞门涌水涌砂、端头地层失稳等各类灾害事故发生几率较高。在始发过程中控制确保洞门不涌水涌砂、端头地层稳定成了工程的重难点。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。为了实现上述目的，本技术提供了一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系。包括设置于车站围护结构外侧的地下连续墙，在所述地下连续墙一侧沿盾构掘进方向设置有三轴搅拌桩加固体，在所述三轴搅拌桩加固体与所述地下连续墙之间设置有RJP高压旋喷桩加固体，所述三轴搅拌桩加固体临近地下连续墙的4排和最外圈一排封闭连接组成止水帷幕，在所述三轴搅拌桩加固体外侧及所述地下连续墙外侧分布有若干个降水井。三轴搅拌桩加固体与地下连续墙连接不可能十分紧密，止水效果无法保证，因此在两者中间增加RJP高压旋喷桩加固体，且RJP高压旋喷桩体与普通高压旋喷桩相比为超高压流喷射，加固效果更好。采取三轴搅拌桩复搅形成止水帷幕阻水。进一步地，所述三轴搅拌桩加固体的范围为沿盾构掘进方向长度为11.5m、横向为距盾构体左右两侧轮廓3m之间的区域内，所述RJP高压旋喷桩加固体的范围为三轴搅拌桩加固体与地下连续墙之间的0.5m的区域。进一步地，所述降水井的井筒内设置有套管，所述套管为波纹管或钢管。波纹管的材质为pvc塑料，只能重力自流，钢管降水井可以采用负压真空降水。进一步地，所述三轴搅拌桩加固体深度方向上，盾构体外径顶部以上3.0m至地面为弱加固区，盾构体外径顶部以上3.0m至盾构体外径底部以下3.0m之间为强加固区。通过控制水泥掺量和钻头转速实现强加固区和若加固区，弱加固区水泥掺量为7%，强加固区水泥掺量为20%，弱加固区钻头提速较快。进一步地，所述井筒的深度为24m，直径为650mm，所述套管的长度为24m，所述套管由筛孔滤水部分、沉淀部分和上部支护部分组成，所述筛孔滤水部分位于所述沉淀部分和所述上部支护部分之间，所述筛孔滤水部分的长度为13m，所述沉淀部分的长度为1m。进一步地，所述RJP高压旋喷桩加固体的桩径为￠1200。传统高压旋喷桩止水效果一般，RJP(RodinJetPile)工法的基本原理与其它高压旋喷注浆一样，均以超高压喷射流体的功能，将土层的组织结构破坏，被其破坏后的土粒与浆液混合搅拌，凝固后便在地层中形成固结体。但RJP工法的加固机理与普通旋喷不同，主要是进行两次切削破坏土层，第一次是上段的超高压水和空气的复合喷射流体对该地土层进行第一次切削，在提升过程中下段的超高压泥浆和空气的复合喷射流对该地土层在第一次切削的基础上进行第二次切削，这样便增加了切削深度，加大了固结体直径。与现有技术相比，本技术的优势在于：本技术提出的一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系，通过采取综合措施有效控制了盾构始发阶段安全风险，较冷冻法或其他传统的盾构始发工艺具有安全高质、节约成本、加快工期等诸多优点。为解决富水砂层等类似极差地质条件下盾构始发接收安全风险问题提供了良好借鉴，经济、社会效益显著，应用前景十分良好。附图说明图1为本技术的平面结构示意图。图2为本技术的纵断面结构示意图。图3为降水井结构示意图。图中：1、井筒，2、车站围护结构，3、RJP高压旋喷桩加固体，4、地下连续墙，5、止水帷幕，6、三轴搅拌桩加固体，601、强加固区，602、弱加固区，7、盾构体，8、套管，801、上部支护部分，802、筛孔滤水部分，803、沉淀部分。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细说明：如图1所示，一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系，包括设置于车站围护结构2外侧的地下连续墙4，在所述地下连续墙4一侧沿盾构掘进方向设置有三轴搅拌桩加固体6，在所述三轴搅拌桩加固体6与所述地下连续墙4之间设置有RJP高压旋喷桩加固体3，所述三轴搅拌桩加固体6临近地下连续墙4的4排和最外圈一排封闭连接组成止水帷幕5，在所述三轴搅拌桩加固体6外侧及所述地下连续墙4外侧分布有若干个降水井1。所述三轴搅拌桩加固体6的范围为沿盾构掘进方向长度为11.5m、横向为距盾构体7左右两侧轮廓3m之间的区域内，所述RJP高压旋喷桩加固体3的范围为三轴搅拌桩加固体6与地下连续墙4之间的0.5m的区域。所述降水井的井筒1内设置有套管8，所述套管8为波纹管或钢管。如图2所示，所述三轴搅拌桩加固体6深度方向上，盾构体7外径顶部以上3.0m至地面为弱加固区602，盾构体7外径顶部以上3.0m至盾构体7外径底部以下3.0m之间为强加固区601。如图3所示，所述井筒1的深度为24m，直径为650mm，所述套管8的长度为24m，所述套管8由筛孔滤水部分802、沉淀部分803和上部支护部分801组成，所述筛孔滤水部分802位于所述沉淀部分803和所述上部支护部分801之间，所述筛孔滤水部分802的长度为13m，所述沉淀部分803的长度为1m。所述筛孔滤水部分802外层包裹有纱网，所述井筒1与套筒8之间的环空内填充有砂石和黏土，其中4m以下至井底填充砂石，4m以上至井口填充黏土，纱网防止固体颗粒堵塞筛孔滤水部分802的网孔。所述RJP高压旋喷桩加固体3的桩径为￠1200。本技术的施工步骤为：三轴搅拌桩加固体、止水帷幕施工→RJP高压旋喷桩加固体施工→降水井降水施工。本技术的施工方法为：三轴搅拌桩施工工艺；1）喷浆搅拌下沉；在喷浆搅拌下沉前，检查喷浆系统是否正常，然后开始制备水泥浆。启动搅拌机电机，同时灰浆泵泵送水泥浆，灰浆泵出口压力保持在0.4～0.6Mpa之间，开始喷浆时，搅拌机开始搅拌下沉，直至设计深度，下沉的速度由桩机的档位控制。2）喷浆搅拌上升；当搅拌机搅拌下沉至设计桩长标准时，搅拌机开始提升搅拌直至孔口。3）重复搅拌下沉、上升；搅拌机提升至孔口标高时，再重复一次上述喷浆搅拌下沉、喷浆搅拌上升的施工过程，至搅拌桩重新提升至孔口后即结束该桩的施工。4）清洗、移位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系，包括：设置于车站围护结构外侧的地下连续墙，其特征在于，在所述地下连续墙一侧沿盾构掘进方向设置有三轴搅拌桩加固体，在所述三轴搅拌桩加固体与所述地下连续墙之间设置有RJP高压旋喷桩加固体，所述三轴搅拌桩加固体临近地下连续墙的4排和最外圈一排封闭连接组成止水帷幕，在所述三轴搅拌桩加固体外侧及所述地下连续墙外侧分布有若干个降水井。/n

【技术特征摘要】
1.一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系，包括：设置于车站围护结构外侧的地下连续墙，其特征在于，在所述地下连续墙一侧沿盾构掘进方向设置有三轴搅拌桩加固体，在所述三轴搅拌桩加固体与所述地下连续墙之间设置有RJP高压旋喷桩加固体，所述三轴搅拌桩加固体临近地下连续墙的4排和最外圈一排封闭连接组成止水帷幕，在所述三轴搅拌桩加固体外侧及所述地下连续墙外侧分布有若干个降水井。


2.根据权利要求1所述的一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系，其特征在于，所述三轴搅拌桩加固体的范围为沿盾构掘进方向长度为11.5m、横向为距盾构体左右两侧轮廓3m之间的区域内，所述RJP高压旋喷桩加固体的范围为三轴搅拌桩加固体与地下连续墙之间的0.5m的区域。


3.根据权利要求1所述的一种富水砂层地质条件下盾构始发止水体系，其特征在于，所述降水井...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚鹏，刘伟，李刚柱，黄凯，陈斌，赵昕龙，孙伯乐，李晓坤，吴磊，史邢凯，何兰英，詹世伟，代先斌，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司，中铁三局集团桥隧工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14