一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒，涉及隧道盾构设备技术领域，包括下筒体，所述下筒体的上端设有上筒体，所述下筒体及所述上筒体的数量均为四个，所述下筒体的下表面中间位置设有底部框架，所述底部框架的数量为四个，四个所述底部框架依次通过焊接固定在四个所述下筒体的下端，所述下筒体及所述上筒体的一端设有过渡连接环，所述下筒体及所述上筒体的另一端设有钢套筒后端盖，所述钢套筒后端盖的外表面上设有反力架，一个所述上筒体的上端贯穿连通连接有进料口，施工过程中地表沉降、洞门渗漏水都控制良好，可以避免盾构接收施工过程中出现涌水、涌砂等安全问题，安全可靠，钢套筒密封完整，止水效果更好。止水效果更好。止水效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒及使用方法


[0001]本专利技术涉及隧道盾构设备
，具体涉及一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒及使用方法。

技术介绍

[0002]盾构法施工具有施工速度快、安全、高效、对环境影响低等优点，被广泛应用到城市轨道交通、地下管廊及过海跨江隧道等建设领域中。在对深度较深的地下三层站车站进行施工时，接收端盾构区间埋深 17.3米，车站端头侧有附属出入口，地层加固范围仅6米宽，如果采用传统的止水帷幕加降水井施工难度大，成本高，对车站附属出入口结构影响大，施工安全风险大。采用钢套筒接收盾构机的施工方法，既避免止水帷幕和端头降水的施工，施工过程中地表沉降、洞门渗漏水都控制良好。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒及使用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的采用传统的止水帷幕加降水井施工难度大，成本高，对车站附属出入口结构影响大，施工安全风险大的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒，包括下筒体，所述下筒体的上端设有上筒体，所述下筒体及所述上筒体的数量均为四个，所述下筒体的下表面中间位置设有底部框架，所述底部框架的数量为四个，四个所述底部框架依次通过焊接固定在四个所述下筒体的下端，所述下筒体及所述上筒体的一端设有过渡连接环，所述下筒体及所述上筒体的另一端设有钢套筒后端盖，所述钢套筒后端盖的外表面上设有反力架，一个所述上筒体的上端贯穿连通连接有进料口。
[0005]优选的，所述钢套筒后端盖靠近所述反力架的一侧外表面上设有钢板筋板，所述钢板筋板呈田字形焊接固定在所述钢套筒后端盖的外表面上，所述钢板筋板的外表面上通过焊接固定链接有九个传力钢板，所述反力架通过焊接固定在传力钢板上。
[0006]优选的，所述过渡连接环包括上环体，所述上环体的下端通过螺栓固定连接有下环体，所述下环体的前后端贯穿设有侧门，所述上环体及所述下环体上贯穿设有观测孔。
[0007]优选的，所述反力架的数量为三根，三根所述反力架远离所述钢套筒后端盖的一侧外表面上端设有固定钢管，三根所述反力架的外表面且在所述固定钢管的下端设有支撑座。
[0008]优选的，四个所述下筒体及四个所述上筒体一一对应设置，所述上筒体通过螺栓固定设置在所述下筒体的上端，四个所述下筒体的前后壁贯穿设有清渣口。
[0009]优选的，包括以下步骤：
[0010](1)钢套筒安装施工，包括以下步骤：
[0011](1.1)在开始施工前，首先在接收井内确定出隧道设计中心线，根据设计隧道轴线对正安装所述下筒体及所述底部框架，并进行所述下筒体部分连接，随后将所述上筒体通
过螺栓固定在所述下筒体上端，并进行所述上筒体部分链接，随后进行所述钢套筒后端盖及所述进料口的安装；
[0012](1.2)筒体间各连接处密封，采用在所述下筒体及所述上筒体各部分连接法兰间安装8mm厚环形橡胶密封垫和遇水膨胀止水条及在所述下筒体及所述上筒体横向连接处内壁上涂抹20mm厚防水水泥层的两种方式；
[0013](1.3)钢套筒整体结构的顶升及平移，将已经连接好的钢套筒整体结构向洞门位置平移，随后进行所述过渡连接环与洞门环板的连接；
[0014](1.4)所述反力架的安装；
[0015](1.5)钢套筒整体结构密封性检查；
[0016](1.6)砂浆基座的施工，在所述下筒体及所述上筒体组合体底部60
°
范围内浇筑150mm厚的C15混凝土基座；
[0017](1.7)填料施工，当钢套筒整体结构检查完毕后，通过所述进料口向钢套筒整体结构内填料，填充材料为盾构掘进出来的渣土；
[0018](2)洞门破除及钢板刷安装，钢套筒整体结构回填前先将内侧地下连续墙保护层及内层钢筋破除，洞门破除后，在洞门钢环内顺盾构出洞方向安装两道钢板刷；
[0019](3)盾构机到达掘进，包括以下步骤：
[0020](3.1)施工准备工作，在盾构机进洞前100m和50m时，对控制点各进行一次复核测量，确保控制点精确无误，同时对进洞端洞门中线进行测量复核，确定洞门中心精确位置；
[0021](3.2)盾构进洞段的推进施工，盾构进洞段的推进施工分为以下三个阶段：
[0022]第一阶段：盾构机刀盘距离地连墙20米开始，推进到刀盘距加固体1m；
[0023]第二阶段：盾构机刀盘进入加固体；
[0024]第三阶段：盾构机进入钢套筒进行掘进；
[0025](4)钢套筒整体结构的拆解，钢套筒拆除顺序如下：所述反力架拆除
→
所述钢套筒后端盖拆除
→
第四块所述上筒体拆除
→
第三块所述上筒体拆除
→
第二块所述上筒体拆除
→
第一块所述上筒体拆除
→
所述过渡连接环上半部分拆除
→
盾构机拆卸、吊出
→
第四块所述下筒体拆除
→
第三块所述下筒体拆除
→
第二块所述下筒体拆除
→
第一块所述下筒体拆除
→
所述过渡连接环下半部分拆除
→
场地清理并移交。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用钢套筒接收盾构机的施工方法，既避免止水帷幕和端头降水的施工，施工过程中地表沉降、洞门渗漏水都控制良好，施工工序简单，适应面广，复杂水文地质如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压的地层条件下钢套筒接收技术均有效、可行，钢套筒法接收施工工期固定，容易控制，可以避免盾构接收施工过程中出现涌水、涌砂等安全问题，安全可靠，相较于地面加固方法，钢套筒密封完整，结构稳定，止水效果更好，安全可靠。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的主体结构轴测图；
[0028]图2为本专利技术的主体结构主视示意图；
[0029]图3为本专利技术的主体过渡连接环结构轴测图；
[0030]图4为本专利技术的反力架结构轴测图；
[0031]图5为本专利技术的钢套筒后端盖结构轴测图；
[0032]图6为本专利技术的盾构进洞段施工阶段示意图。
[0033]图中：1
‑
下筒体、2
‑
上筒体、3
‑
底部框架、4
‑
过渡连接环、401
‑ꢀ
上环体、402
‑
下环体、403
‑
侧门、404
‑
观测孔、5
‑
钢套筒后端盖、6
‑ꢀ
反力架、7
‑
进料口、8
‑
钢板筋板、9
‑
传力钢板、10
‑
固定钢管、11
‑ꢀ
支撑座、12
‑
清渣口。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒，其特征在于：包括下筒体(1)，所述下筒体(1)的上端设有上筒体(2)，所述下筒体(1)及所述上筒体(2)的数量均为四个，所述下筒体(1)的下表面中间位置设有底部框架(3)，所述底部框架(3)的数量为四个，四个所述底部框架(3)依次通过焊接固定在四个所述下筒体(1)的下端，所述下筒体(1)及所述上筒体(2)的一端设有过渡连接环(4)，所述下筒体(1)及所述上筒体(2)的另一端设有钢套筒后端盖(5)，所述钢套筒后端盖(5)的外表面上设有反力架(6)，一个所述上筒体(2)的上端贯穿连通连接有进料口(7)。2.根据权利要求1所述的一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒，其特征在于：所述钢套筒后端盖(5)靠近所述反力架(6)的一侧外表面上设有钢板筋板(8)，所述钢板筋板(8)呈田字形焊接固定在所述钢套筒后端盖(5)的外表面上，所述钢板筋板(8)的外表面上通过焊接固定链接有九个传力钢板(9)，所述反力架(6)通过焊接固定在传力钢板(9)上。3.根据权利要求1所述的一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒，其特征在于：所述过渡连接环(4)包括上环体(401)，所述上环体(401)的下端通过螺栓固定连接有下环体(402)，所述下环体(402)的前后端贯穿设有侧门(403)，所述上环体(401)及所述下环体(402)上贯穿设有观测孔(404)。4.根据权利要求1所述的一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒，其特征在于：所述反力架(6)的数量为三根，三根所述反力架(6)远离所述钢套筒后端盖(5)的一侧外表面上端设有固定钢管(10)，三根所述反力架(6)的外表面且在所述固定钢管(10)的下端设有支撑座(11)。5.根据权利要求1所述的一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒，其特征在于：四个所述下筒体(1)及四个所述上筒体(2)一一对应设置，所述上筒体(2)通过螺栓固定设置在所述下筒体(1)的上端，四个所述下筒体(1)的前后壁贯穿设有清渣口(12)。6.根据权利要求1所述的一种富水地层深埋隧道盾构钢套筒的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)钢套筒安装施工，包括以下步骤：(1.1)在开始施工前，首先在接收井内确定出隧道设计中心线，根据设计隧道轴线对正安装所述下筒体(1)及所述底部框架(3)，并进行所述下筒体(1)部分连接，随后将所述上筒体(2)通过螺栓固定在所述下筒体(1)上端，并进行所述上筒体(2)部分链接，随后进行所述钢套筒后端盖(5)及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，高成龙，樊银飞，李新忠，王宏升，刘继红，舒承兴，衣忠强，曲锐，张伟，丁宁，
申请(专利权)人：中铁九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：