一种盾构进出洞结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种盾构进出洞结构，包括盾构隧道、车站地下连续墙、车站侧墙、环向冻结管、钢套筒、外包洞门；钢套筒安装在外包洞门处、且与车站侧墙呈垂直设置，钢套筒与盾构隧道位于车站地下连续墙的两侧；环向冻结管预埋在车站地下连续墙的钢筋笼内；车站地下连续墙钢筋笼由普通钢筋与玻璃纤维筋共同制成，为便于盾构直接切削车站地下连续墙，在盾构进出洞的周边区域内的地下连续墙的钢筋采用玻璃纤维筋代替；本实用新型专利技术通过向环向冻结管内注入液氮，实现盾构刀盘与管片之间的空隙土体及周边土体完全冻结，待冻结加固体形成后，拆除钢套筒并吊出盾构机；本实用新型专利技术对各类地层适应性好，施工工期短，尤其适宜在工期紧张的项目中投入使用。中投入使用。中投入使用。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构进出洞结构


[0001]本技术涉及隧道及地下工程
，特别涉及一种盾构进出洞结构。

技术介绍

[0002]随着国内轨道交通、过江隧道的迅猛发展，盾构法工艺凭借着速度快、安全性高、影响小等优势，在隧道工程中的占比越来越高；盾构法隧道在施工过程中，盾构始发、到达阶段为高风险源，尤其是在富水的软土、砂土这类地层时，此类地层具有承压水头高、地层渗透性强等特点，盾构能否顺利进出洞将直接影响到工程成败。
[0003]目前富水软土地层中的各种盾构进出洞辅助施工方法，主要作用为挡土、挡水，即在盾构机进出期间，外部的水、土不进入地下结构，具体方法主要分为以下几种：高压旋喷桩或搅拌桩加固、降水(必要时设置U型或口型素地下连续墙辅助)、垂直或水平冻结、站内设置箱形结构或钢套筒。
[0004]一般隧道加固区的高压旋喷桩或搅拌桩加固纵向长度一般为6～9m，当隧道埋深较深时，纵向长度一般取9～12m(盾构主机+2～3环管片)，必要时设置U型或口型素地下连续墙；为提高洞门封水效果，可在隧道开挖范围周边设置垂直冻结或水平冻结；为提高盾构主机到达车站前后安全性，可在站内设置箱型结构或钢套筒。
[0005]以“盾构进出洞洞门环形冻结密封止水装置”CN205206847U专利为例，文中要求对盾构到达周边的地层进行加固，人工在站内破除洞门混凝土。该专利中地层加固需要加大工程投资、并对地面场地有一定要求；人工在站内破除洞门混凝土时存在一定安全风险。
[0006]以上各种技术方法的场地条件要求、工程投资大小、技术实施难易和风险等各方面均不同，需要根据工程实际情况进行选择；整体来讲，对盾构进出洞时周边土体的加固、素墙止水、冻结等措施，能保障盾构进出洞的安全，但同时也存在费用高、工期长、对场地条件有一定要求等缺点。因此，有必要研究一种费用低、工期短、对场地条件无要求的盾构进出洞结构。

技术实现思路

[0007]本技术目的是提供一种适用于复杂地质环境条件下的盾构进出洞结构。
[0008]为实现以上目的，本技术技术方案为：
[0009]一种盾构进出洞结构，包括盾构隧道、车站地下连续墙、车站侧墙、钢套筒、外包洞门，钢套筒安装在外包洞门处、且与车站侧墙呈垂直连接，所述的盾构进出洞结构还包括多个环向冻结管，多个环向冻结管预埋在车站地下连续墙的钢筋笼内，每个环向冻结管包括进口及出口，环向冻结管可容纳液氮使盾构刀盘与管片之间的空隙土体及周边土体冻结形成冻结加固体；
[0010]车站地下连续墙的钢筋笼由普通钢筋及玻璃纤维筋共同制成；盾构机切割车站地下连续墙后，盾构机进入钢套筒。
[0011]进一步的是，所述的多个环向冻结管为两个，两个环向冻结管平行设置在车站地
下连续墙内。
[0012]进一步的是，所述的两个环向冻结管的进口及出口朝向车站侧墙；车站侧墙上预留有四个孔洞，从所述四个孔洞分别伸入一根连接管，四根连接管的一端分别与两个环向冻结管的进口及出口连接，四根连接管的另一端延伸至车站内，其中与两个环向冻结管的进口连接的两根连接管的另一端分别与车站内的液氮分配器连接。
[0013]进一步的是，所述的环向冻结管的进口及出口管道倾斜设置，使环向冻结管的进口及出口朝向车站侧墙。
[0014]进一步的是，所述的冻结管的进口及出口管道设置成L型，L型管道包括一体成型的水平管道及竖直管道，L型管道的水平管道朝向车站侧墙。
[0015]进一步的是，所述的环向冻结管为圆环形，两个环向冻结管的圆面均与盾构刀盘所在的圆面平行。
[0016]进一步的是，所述的环向冻结管的直径大于外包洞门的高度。
[0017]进一步的是，所述的车站地下连续墙位于盾构进出洞周边区域内的钢筋笼采用玻璃纤维筋制成，车站地下连续墙其它区域的钢筋笼采用普通钢筋制成。
[0018]进一步的是，所述的车站地下连续墙的普通钢筋与玻璃纤维筋之间采用U型锁扣进行连接固定。
[0019]1.本技术能够实现盾构安全进出洞，通过在盾构进出洞时，提前在始发端或到达端的地下结构内采取辅助措施，实现洞门环梁安全施工，确保整个工程安全；本技术技术简单、施工风险小、施工工期短，对各类地层适应性好，施工期间不占用车站场地及工期。
[0020]2.本技术中土层的冻结采用液氮冻结，依靠液氮在冻结管内快速气化直接吸热，从而快速降低周围土层中的热量，实现土层的快速冻结，液氮冻结结构系统简单、场地占用小，可由液氮罐车直接在地面供应低温液氮，冻结花费时间短，冻结时间一般为盐水冻结的1/3～1/2，因而本技术尤其适宜在工期紧张项目中投入使用。
[0021]3.本技术中，盾构机到达时，盾构机切割地下连续墙后，盾构机继续前行进入钢套筒，拆除钢套筒后盾构机暴露在外，更易吊出盾构机。
附图说明
[0022]图1为本技术盾构出洞结构平面图。
[0023]图2为本技术盾构出洞结构剖面图。
[0024]图3为本技术盾构进洞结构平面图。
[0025]图4为本技术盾构进洞结构剖面图。
[0026]图5为本技术环向冻结管示意图。
[0027]图6为本技术盾构出洞施工步骤一示意图。
[0028]图7为本技术盾构出洞施工步骤二示意图。
[0029]图8为本技术盾构出洞施工步骤三示意图。
[0030]图9为本技术盾构出洞施工步骤四示意图。
[0031]图10为本技术盾构出洞施工步骤五示意图。
[0032]其中：盾构隧道1；盾构机2；车站地下连续墙3；普通钢筋3
‑
1；玻璃纤维筋3
‑
1；车站
侧墙4；环向冻结管5；冻结加固体6；钢套筒7；回填体8；盾构环向二次注浆9；外包洞门10。
具体实施方式
[0033]为了使技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术作进一步阐述。
[0034]本技术盾构进出洞结构包括盾构隧道1、车站地下连续墙3、车站侧墙4、环向冻结管5、钢套筒7、外包洞门10。
[0035]地下连续墙在富水软土地层中，因其刚度大、止水效果好常作为地下工程的挡土挡水结构。
[0036]车站地下连续墙与车站侧墙平行，车站洞门位于车站侧墙上；车站地下连续墙的钢筋笼一般由普通钢筋制作；本技术中，车站地下连续墙3钢筋笼部分由普通钢筋3
‑
1制作，部分由玻璃纤维筋3
‑
2制作，为便于盾构直接切削车站地下连续墙3，在盾构机2进出洞的周边区域内的车站地下连续墙3的普通钢筋需采用玻璃纤维筋3
‑
2代替，因玻璃纤维筋易于切割，本技术中，以盾构到达为例，如图1及图2所示，盾构机2到达出洞时，可穿过车站地下连续墙3的玻璃纤维筋3
‑
2进入钢套筒7内，车站地下连续墙3其它部分的钢筋仍采用普通钢筋3
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构进出洞结构，包括盾构隧道(1)、车站地下连续墙(3)、车站侧墙(4)、钢套筒(7)、外包洞门(10)，钢套筒(7)安装在外包洞门(10)处、且与车站侧墙(4)呈垂直连接，其特征在于：所述的盾构进出洞结构还包括多个环向冻结管(5)，多个环向冻结管(5)预埋在车站地下连续墙(3)的钢筋笼内，每个环向冻结管(5)包括进口(5
‑
1)及出口(5
‑
2)，环向冻结管(5)可容纳液氮使盾构刀盘与管片之间的空隙土体及周边土体冻结形成冻结加固体(6)；车站地下连续墙(3)的钢筋笼由普通钢筋(3
‑
1)及玻璃纤维筋(3
‑
2)共同制成；盾构机(2)切割车站地下连续墙(3)后，盾构机(2)进入钢套筒(7)。2.如权利要求1所述的盾构进出洞结构，其特征在于：所述的多个环向冻结管(5)为两个，两个环向冻结管(5)平行设置在车站地下连续墙(3)内。3.如权利要求2所述的盾构进出洞结构，其特征在于：所述的两个环向冻结管(5)的进口(5
‑
1)及出口朝向车站侧墙(4)；车站侧墙(4)上预留有四个孔洞，从所述四个孔洞分别伸入一根连接管，四根连接管的一端分别与两个环向冻结管(5)的进口(5
‑
1)及出口(5
‑
2)连接，四根连接管的另一端延伸至车站内，其中与两个环向冻结管(5)的进口(5
‑
1)连接的两根连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，孙盼，徐琛，陶司记，崔翔，汪子豪，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：