一种膨胀土地层盾构磨桩的施工方法技术

本发明专利技术公开一种膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，包括步骤：刀盘结构改进设置；对桩体实施防沉降操作；布置桩体沉降监测点；磨桩前掘进过程控制；磨桩过程控制；本发明专利技术通过对桩体的监测能够发现盾构磨桩时对上部桩体的影响并及时调整，对速度的控制使得盾构机掘进速度与刀盘转速更加平稳，降低由于土压不平衡造成的危害，掘进过程中对相关参数的设置减小磨桩过程中对上部桩体的影响，从而降低对地面构筑物的影响，穿越桩体后，对隧道及对上部桩体的保护。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀土地层盾构磨桩的施工方法
本专利技术涉及盾构施工
，具体涉及一种膨胀土地层盾构磨桩的施工方法。
技术介绍
随着城市基础建设设施的持续建设，地铁轨道交通呈现快速发展的趋势，但受到原先城市规划的制约，新的地铁隧道在施工过程中将不可避免地会部分穿越大型建(构)筑物桩基群、废桩群等。现有国内盾构施工中桩基处理普遍采用桩基托换加人工挖孔桩破除侵限桩基方法，这些方法存在着施工难度大、风险大、费用高、工期长等问题。土压平衡式盾构机是一种在软土地层中进行隧道施工的设备，相对复合式盾构机来讲，具有设备成本低，刀盘结构简单，维护容易的优点。经对现有技术文献检索发现，中国专利文献号：201720128729.6，专利名称：软土地层盾构磨桩系统，该专利通过在推进系统中配置变速泵提高推进过程的稳定性，通过对刀盘配置的改进减小了磨桩过程中对上部构筑物的扰动。但在土压平衡式盾构机施工过程中，当遇到钢筋混凝土既有构筑物桩基时，如何使用土压平衡式盾构机，来截断所遇到的既有构筑物的混凝土桩基，并对其加以监测和保护，以保证地面既有构筑物的稳定、安全和不间断使用，是施工中迫切需要解决的问题。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，包括步骤：S1，刀盘结构改进设置；S2，对桩体实施防沉降操作；S3，布置桩体沉降监测点；S4，磨桩前掘进过程控制；S5，磨桩过程控制。较佳的，在步骤S1中，所述刀盘上径向设置有多个刀具组，所述刀具组包括若干贝壳刀和刮刀，所述贝壳刀固定设置在高强度合金块之间并通过焊块固定设置形成刀具单体，多个所述刀具单体径向直线设置，所述刮刀对称设置在线性排列的所述刀具单体两侧。较佳的，在同一直线的各所述刀具单体上，所述贝壳刀一一对应设置在同一直线上，各所述贝壳刀固定设置在同一水平面的所述刀盘上，且位于同一直线上的所述贝壳刀底部设置高度不同。较佳的，在步骤S2中，在桩体周围紧贴桩体的锥体区域内注浆，形成与桩体一体的混凝土结构。较佳的，在步骤S3中，设置桩体沉降监测点、位移监测点，监测在磨桩中和磨桩后桩体的沉降情况。较佳的，在步骤S4中，掘进过程中，控制出土量小于理论值，土仓压力控制在0.12Mpa～0.14Mpa，根据桩体沉降监测点、位移监测点的信息反馈进行调整。较佳的，在掘进过程中对周边土体注浆，进行土体改良。较佳的，在步骤S5中，盾构机距离桩体50mm时，根据改进后的所述刀盘结构，降低盾体推速与刀盘转速，同时相应降低螺旋机出土速度。较佳的，接触桩体时再次降低推速与刀盘转速，同时相应降低螺旋机出土速度；盾构过桩，土压力不得小于外界水土压力，在穿越桩体过程中土压力设定高于计算土压力，并严控出土量。较佳的，盾构机在磨桩时，遇到的桩主要为偏磨，所述盾构机的姿态保持前后的偏差变化值控制在±10mm以内。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过对桩体的监测能够发现盾构磨桩时对上部桩体的影响并及时调整，对速度的控制使得盾构机掘进速度与刀盘转速更加平稳，降低由于土压不平衡造成的危害，掘进过程中对相关参数的设置减小磨桩过程中对上部桩体的影响，从而降低对地面构筑物的影响，穿越桩体后，对隧道及对上部桩体的保护。附图说明图1为刀盘结构的端面视图；图2为刀具单体的排列视图；图3为刀具单体的局部结构视图；图4为同一直线上贝壳刀的排列视图；图5为贝壳刀组的结构视图；图6为锥体区域内注浆示意图。图中数字表示：1-刀盘；2-刀具组；3-刀具单体；4-中心鱼尾刀；5-外周保护刀；6-复合耐磨钢板；21-贝壳刀；22-刮刀；23-高强度合金块；24-焊块；25-垫块。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例一本专利技术所述膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，包括步骤：S1，刀盘结构改进设置；S2，对桩体实施防沉降操作；S3，布置桩体沉降监测点；S4，磨桩前掘进过程控制；S5，磨桩过程控制。在步骤S1中，施工前，改进刀盘，具体的，所述刀盘上径向设置有多个刀具组，所述刀具组包括若干贝壳刀和刮刀，所述贝壳刀固定设置在高强度合金块之间并通过焊块固定设置形成刀具单体，多个所述刀具单体径向直线设置，所述刮刀对称设置在线性排列的所述刀具单体两侧。一般的，在同一直线的各所述刀具单体上，所述贝壳刀一一对应设置在同一直线上，各所述贝壳刀固定设置在同一水平面的所述刀盘上，且位于同一直线上的所述贝壳刀底部设置高度不同。在步骤S2中，在桩体周围紧贴桩体的锥体区域内注浆，形成与桩体一体的混凝土结构，目的是在盾构磨桩时和磨桩后防止桩体沉降，对盾构机和隧道管片造成危害。同时也能有效防止在切割桩体时由于盾构机的推力，造成桩体倾斜。在步骤S3中，设置桩体沉降监测点、位移监测点，监测在磨桩中和磨桩后桩体的沉降情况，以便及时做出相应处理。在步骤S4中，掘进过程中，控制出土量略小于理论值，保证盾构切口上方土体能微量隆起，以减少土体的后期沉降量。土仓压力控制在0.12Mpa～0.14Mpa，根据桩体沉降监测点、位移监测点的信息反馈进行调整。同时在掘进过程中对周边土体加注发泡剂，膨润土浆等润滑剂，进行土体改良，减少刀盘所受扭矩，降低对土体的扰动。在步骤S5中，盾构机距离桩体50mm时，根据改进后的刀盘，降低盾体推速与刀盘转速，同时相应降低螺旋机出土速度。接触桩体时再次降低推速与刀盘转速，同时相应降低螺旋机出土速度。盾构过桩，土压力不得小于外界水土压力，在穿越桩体过程中土压力设定微高于计算土压力，并严控出土量。在磨桩施工过程中由于断面内软硬不均，推力和扭矩变化较大，盾构主机有着向地层较软一侧偏移的惯性。即盾构机在磨桩时，遇到的桩主要为偏磨，此时盾构机的姿态必须保持前后的偏差变化值控制在±10mm以内，防止由于盾构机一边受力，姿态发生旋转，尾部姿态变化过大，造成地表的沉降。本专利技术对顶管施工区域内的生态环境不产生影响，对土地和地面上构筑物进行保护，大大的提高了施工的安全性和结构的稳定性。通过对桩体的监测能够发现盾构磨桩时对上部桩体的影响并及时调整，对速度的控制使得盾构机掘进速度与刀盘转速更加平稳，降低由于土压不平衡造成的危害，掘进过程中对相关参数的设置减小磨桩过程中对上部桩体的影响，从而降低对地面构筑物的影响，穿越桩体后，对隧道及对上部桩体的保护。这一整套关于膨胀土地层的磨桩技术施工方法弥补了目前关于这种地质条件盾构磨桩施工方法的不足，并有利于避免盾构磨桩过程中产生的危害。实施例二本实施例是针对某地铁施工区间，本区间采用盾构法下穿火车站无柱雨棚桩基，无柱雨棚桩直径为和钢筋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，其特征在于，包括步骤：/nS1，刀盘结构改进设置；/nS2，对桩体实施防沉降操作；/nS3，布置桩体沉降监测点；/nS4，磨桩前掘进过程控制；/nS5，磨桩过程控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，其特征在于，包括步骤：
S1，刀盘结构改进设置；
S2，对桩体实施防沉降操作；
S3，布置桩体沉降监测点；
S4，磨桩前掘进过程控制；
S5，磨桩过程控制。


2.如权利要求1所述的膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，所述刀盘上径向设置有多个刀具组，所述刀具组包括若干贝壳刀和刮刀，所述贝壳刀固定设置在高强度合金块之间并通过焊块固定设置形成刀具单体，多个所述刀具单体径向直线设置，所述刮刀对称设置在线性排列的所述刀具单体两侧。


3.如权利要求2所述的膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，其特征在于，在同一直线的各所述刀具单体上，所述贝壳刀一一对应设置在同一直线上，各所述贝壳刀固定设置在同一水平面的所述刀盘上，且位于同一直线上的所述贝壳刀底部设置高度不同。


4.如权利要求1所述的膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，其特征在于，在步骤S2中，在桩体周围紧贴桩体的锥体区域内注浆，形成与桩体一体的混凝土结构。


5.如权利要求1所述的膨胀土地层盾构磨桩的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，设置桩体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭鹏，刘志涛，殷健超，刘洋，范小光，陈念，彭瑞臣，金航，孙亮，库红艳，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44