一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法技术

本发明专利技术涉及盾构施工技术领域，提供了一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法，包括如下步骤：S1、施工准备；S2、在换刀区施工MJS工法桩，构成垂直MJS加固区；S3、在既有运营车站的底部施工MJS工法桩，构成水平MJS加固区；S4、过盾体径向孔向盾壳外注入盾构用注浆浆液；对盾尾进行双液浆封环；S5、盾构换刀；S6、盾构机磨墙；S7、盾构箱体内掘进、接收。本发明专利技术的优点在于：可在盾构下穿过程中直接磨多道地下连续墙全断面钢筋，无需施作清障井，不仅占据较少地面空间，还能有效保证既有地铁车站的正常运营，而且简单易行、操作方便、风险低、工期短。工期短。工期短。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法


[0001]本专利技术涉及盾构施工
，尤其涉及一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法。

技术介绍

[0002]随着各城市地面交通日渐拥挤，地下轨道交通工程迅速发展，各大中型城市大力修建地铁车站和盾构区间，但由于地铁车站和区间线路多在行人密集、车辆拥堵、高层建筑聚集、地下管线或障碍物杂乱的城市中心区域或主干道下，导致地铁修建周边及地下环境非常复杂。尤其是近年来地铁运营和地下空间开发相结合，增大了地铁车站基坑的修建规模，更加大了地铁修建与周边环境的相互影响复杂程度和地铁施工难度。
[0003]对于周边环境复杂，且需要下穿既有既有运营车站的地铁项目，新建地铁盾构需要下穿既有运营车站的多道地下连续墙，并且，在面对有筋地下连续墙时，通常需要在地面提前施做清障井对既有车站围护结构有筋地下连续墙进行人工破除。然而，上述清障井的施工需要进行交通疏解，且占据地面大量的主要干道，影响居民出行，同时还会对主干道路和既有运营车站的沉降，造成不良的社会影响。
[0004]据此，急需一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法，该方法可在盾构下穿过程中直接磨多道地下连续墙全断面钢筋，无需施作清障井，不仅占据较少地面空间，还能有效保证既有地铁车站的正常运营，而且简单易行、操作方便、风险低、工期短。
[0006]本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0007]一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法，包括如下步骤：
[0008]S1、施工准备：
[0009]施工用电、机械设备、材料及人员准备；
[0010]S2、垂直MJS工法加固：
[0011]在既有运营车站靠近盾构到来向一侧的换刀区施工MJS工法桩，构成垂直MJS加固区；
[0012]S3、水平MJS工法加固：
[0013]在既有运营车站的底部施工MJS工法桩，构成水平MJS加固区；
[0014]S4、换刀前处理：
[0015]当盾构掘机进至换刀区，刀盘进入垂直MJS加固区内，过盾体径向孔向盾壳外注入盾构用注浆浆液；同时，对盾尾进行双液浆封环；
[0016]S5、盾构换刀：
[0017]将盾构机刀盘中心的4把撕裂刀更换为4把双刃扁齿滚刀，刀盘正面的32把撕裂刀
更换为32把单刃扁齿滚刀，共计更换36把刀；
[0018]S6、盾构机磨墙：
[0019]首先，盾构掘进磨既有运营车站的第一道地下连续墙钢筋；接着，继续掘进下穿既有运营车站，过程中磨立柱桩钢筋混凝土；待立柱桩钢筋混凝土磨完，盾构继续掘进磨既有运营车站的第二道地下连续墙；待第二道地下连续墙也磨完，盾构继续掘进，并依次穿越既有运营车站与待建车站地连墙夹层；
[0020]S7、盾构箱体内掘进、接收。
[0021]作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤S2中，垂直MJS加固区的加固范围为长12m
×
宽12m
×
深12m，该范围内共计施工60根Φ2400@1700MJS工法桩，Φ2400工法桩搭接700mm，水泥掺量40％。
[0022]作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤S2中，垂直MJS加固区为12m深度范围的“强加固区”，其上部至地面之间为空桩区域，即“弱加固区”。
[0023]作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤S3中，水平MJS加固区的加固范围为既有运营车站底部的两道地下连续墙中间段；该范围内共计施工47根Φ2400@1700MJS工法桩，Φ2400工法桩搭接700mm，水泥掺量40％。
[0024]作为本专利技术的优选方式之一，所述水平MJS加固区的加固范围经过所述既有运营车站底部的立柱桩钢筋混凝土区域。
[0025]作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤S4中，盾构用注浆浆液由A液和B液混合组成；其中，A液由防沉泥和水组成，且防沉泥与水的质量比为1:1；B液为水玻璃，占盾构用注浆浆液整体的质量百分比为6％。
[0026]作为本专利技术的优选方式之一，所述防沉泥按重量份，由以下组分组成：钙基膨润土35份、钠基膨润土35份、石灰27份、羧甲基纤维素0.8份。
[0027]作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤S5中，盾构机主司机通过启动螺旋输送机，将土仓内的碴土输出，降低土仓压力，待土仓内碴土降至2/5，停止出碴；进行气体检测，待一切工作准备就绪后，开始进行常压换刀。
[0028]作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤S5中，盾构机刀盘为4主梁+4副梁结构设计，开口在整个盘面均匀分布，刀盘整体开口率为40％，设置6路泡沫改良喷口，2路膨润土改良喷口；换刀后的盾构机刀盘上，除了所述4把双刃扁齿滚刀、32把单刃扁齿滚刀，还配置有48把焊接撕裂刀，36把刮刀，1把边刮刀。
[0029]作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤S6中，盾构机磨墙过程采取以下措施：
[0030]①
螺旋输送机：采用轴式螺旋输送机，内径900mm，最大通过粒径340
×
560mm，设计有一道前闸门和两道出渣闸门，螺旋机轴可伸缩，伸缩量900mm；螺旋输送机额定扭矩210kNm，最高转速22r/min，设置9个改良剂注入口，后闸门具有自动关闭功能；
[0031]②
推进系统：盾构推进油缸布置32根Φ220/180
‑
2150m双缸，最大总推力4255T，推力面积比131.2T/m2；分成4组，上6下10左8右8，每组配置一个内置行程传感器；
[0032]③
渣土改良：盾构刀盘磨墙桩时，土仓内注入膨润土浆液，进行渣土改良，提高渣土的流塑性，减小渣土于设备间的机械摩擦，保护刀盘及刀具；渣土改良优先使用膨润土浆液。膨润土改良采用优质钙基膨润土，膨润土溶液粘度控制在≥40s；
[0033]④
磨墙参数控制：盾构切磨第一道地下连续墙钢筋时，土压设定为1.6bar，控制掘
进速度，同时提高刀盘转速，以降低贯入度掘进模式，推进速度控制在2～4mm/min，刀盘转速控制在1.0～1.2rpm，盾体推力控制在8000～10000kN，刀盘扭矩控制在1500～2000kN
·
m；设定螺旋机扭矩油压，最大设定为150bar，防止出现螺旋机卡死状况；盾构磨墙前，铰接形程调至30mm，盾体磨墙时通过铰接油缸，调整盾体行程；
[0034]⑤
盾构姿态控制：掘进过程中，盾构机的行进方式按照设计路线前进，磨墙前调整盾构姿态；施工时，应加强对施工测量的控制，盾构姿态变化不可过大；推进时不急纠、不猛纠，釆用稳坡法、缓坡法推进，每环纠偏量控制在5mm之内；同时，根据实际穿越桩基情况，提高盾构姿态测量频率，从而根据测量资料有效制记应措施，确保盾构轴线与设计轴线相符。
[0035]设计原理：
[0036]针对不同地质条件，盾构始发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构直接下穿既有运营车站的新方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、施工准备：施工用电、机械设备、材料及人员准备；S2、垂直MJS工法加固：在既有运营车站靠近盾构到来向一侧的换刀区施工MJS工法桩，构成垂直MJS加固区；S3、水平MJS工法加固：在既有运营车站的底部施工MJS工法桩，构成水平MJS加固区；S4、换刀前处理：当盾构掘机进至换刀区，刀盘进入垂直MJS加固区内，过盾体径向孔向盾壳外注入盾构用注浆浆液；同时，对盾尾进行双液浆封环；S5、盾构换刀：将盾构机刀盘中心的4把撕裂刀更换为4把双刃扁齿滚刀，刀盘正面的32把撕裂刀更换为32把单刃扁齿滚刀，共计更换36把刀；S6、盾构机磨墙：首先，盾构掘进磨既有运营车站的第一道地下连续墙钢筋；接着，继续掘进下穿既有运营车站，过程中磨立柱桩钢筋混凝土；待立柱桩钢筋混凝土磨完，盾构继续掘进磨既有运营车站的第二道地下连续墙；待第二道地下连续墙也磨完，盾构继续掘进，并依次穿越既有运营车站与待建车站地连墙夹层；S7、盾构箱体内掘进、接收。2.根据权利要求1所述的盾构直接下穿既有运营车站的新方法，其特征在于，所述步骤S2中，垂直MJS加固区的加固范围为长12m
×
宽12m
×
深12m，该范围内共计施工60根Φ2400@1700MJS工法桩，Φ2400工法桩搭接700mm，水泥掺量40％。3.根据权利要求1所述的盾构直接下穿既有运营车站的新方法，其特征在于，所述步骤S2中，垂直MJS加固区为12m深度范围的“强加固区”，其上部至地面之间为空桩区域，即“弱加固区”。4.根据权利要求1所述的盾构直接下穿既有运营车站的新方法，其特征在于，所述步骤S3中，水平MJS加固区的加固范围为既有运营车站底部的两道地下连续墙中间段；该范围内共计施工47根Φ2400@1700MJS工法桩，Φ2400工法桩搭接700mm，水泥掺量40％。5.根据权利要求4所述的盾构直接下穿既有运营车站的新方法，其特征在于，所述水平MJS加固区的加固范围经过所述既有运营车站底部的立柱桩钢筋混凝土区域。6.根据权利要求1所述的盾构直接下穿既有运营车站的新方法，其特征在于，所述步骤S4中，盾构用注浆浆液由A液和B液混合组成；其中，A液由防沉泥和水组成，且防沉泥与水的质量比为1:1；B液为水玻璃，占盾构用注浆浆液整体的质量百分比为6％。7.根据权利要求6所述的盾构直接下穿既有运营车站的新方法，其特征在于，所述防沉泥按重量份，由以下组分组成：钙基膨润土35份、钠基膨润土35份、石灰27份、羧甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安，金平，王栋，张强，张红磊，卢贺明，范嫣楠，杨旭东，蒋智琪，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：