一种盾构区间安全下穿施工方法技术

本发明专利技术公开了一种盾构区间安全下穿施工方法，将施工范围分为穿越前区间、穿越区间和穿越后区间，并依次完成穿越前区间、穿越区间和穿越后区间的施工，在穿越前区间施工时，依据施工现场工况拟订隧道上部土压力值及盾构推进速度，并对穿越区间的管片拼接、同步灌浆和二次灌浆工作进行模拟；穿越区间施工步骤如下：平衡土压力；确定盾构机推进速度；隧道开挖；拼接管片；同步灌浆和二次注浆；进行隧道开挖的同时监控开挖出土量、盾构机姿态和管片上浮量并及时进行调整；穿越区间施工完成后提高盾构机推进速度快速完成穿越后区间施工。通过上述步骤能够有效的降低下穿施工对穿越区间土体的扰动，进而能够提高下穿施工的安全性。进而能够提高下穿施工的安全性。进而能够提高下穿施工的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构区间安全下穿施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体涉及一种盾构区间安全下穿施工方法。

技术介绍

[0002]盾构机在下穿施工时会对周围的土体造成扰动，极易造成地面不均匀的沉降现象，若盾构区间上方存在建筑物、污水管道、污水沉井等会导致结构开裂甚至是坍塌，进而引发安全事故，尤其是盾构区间下穿河流过程中由于上覆土厚度的变化，将可能导致土压力发生变化进而引起河岸的位移及破坏，当土压力平衡盾构下穿粉质黏土地层时，已发生盾构螺旋机喷涌、盾尾漏水漏砂、铰接密封失效等风险；若覆土浅水头高时，刀盘前方不易建立土压平衡，极易导致河床底沉降过大而出现透水危害；管片脱环后，由于水压浮力大，易引发管片上浮，导致隧道局部开裂漏水等问题。故而亟需一种下穿施工方法减弱对下穿区间土体的扰动，从而安全的完成下穿施工。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种盾构区间安全下穿施工方法，减弱盾构下穿施工对下穿区间土体的扰动，从而提高施工的安全性。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种盾构区间安全下穿施工方法，将施工范围分为穿越前区间、穿越区间和穿越后区间，并依次完成穿越前区间、穿越区间和穿越后区间的施工，在穿越前区间施工时，依据施工现场工况拟订隧道上部土压力值及盾构推进速度，并对穿越区间的管片拼接、同步灌浆和二次灌浆工作进行模拟；
[0006]穿越区间施工步骤如下：
[0007]步骤S1：依据穿越前区间确定的隧道上部土压力值来平衡土压力；/>[0008]步骤S2：依据穿越前区间确定对盾构机推进速度进行调整；
[0009]步骤S3：隧道开挖；
[0010]步骤S4：拼接管片；
[0011]步骤S5：同步灌浆和二次注浆；
[0012]进行隧道开挖的同时监控开挖出土量、盾构机姿态和管片上浮量并及时进行调整；
[0013]穿越区间施工完成后提高盾构机推进速度快速完成穿越后区间施工。为了解决上述技术问题，并实现相应的技术效果，通过上述步骤能够有效的降低下穿施工对穿越区间土体的扰动，进而能够提高下穿施工的安全性。
[0014]进一步的技术方案：
[0015]隧道上部土压力值确定方法如下：
[0016]首先根据隧道上部土质计算得土体的加权平均重度γ，然后利用隧道上部土压力计算式算出施工现场隧道上部土压力值，并依据得到的隧道上部土压力值确定平衡土压
力，隧道上部土压力值计算式如下：
[0017]P＝k0γh
[0018]其中，K0为土的静止侧压力系数，取值1.0，h为隧道埋深；
[0019]在穿越区间施工时，平衡土压力需依据现场监测到土体的实际状况进行修正；
[0020]进一步的：当盾构切口前地面沉降则需调高平衡土压力，反之当盾构切口前地面沉降升高则需要调低平衡土压力，且每次高平衡土压力提调整幅度去0.1bar，并在每次调整完平衡土压力后进行不低于20cm的试推进；
[0021]进一步的：当试推进结果满足施工要求则无需进行调整，反之当试推进结果不满足施工要求则需要继续调整，直至满足施工需求为止。
[0022]进一步的：步骤S2中，盾构机平稳匀速的向前推进，且推进速度控制在10～20mm/min，在进行速度调整时，先向前推进半环，暂停10～20min后，根据监测数据调整推进速度后在推进半环，最终完成推进速度的调整。
[0023]进一步的：步骤S4中，每环推进结束5～8min后，再进行千斤顶的回缩，并在千斤顶回缩后立即完成管片的拼接；
[0024]进一步的：在管片拼接过程中时刻监测平衡土压力的波动，当平衡土压力波动超出正常施工要求时，可通过反转螺旋机来维持盾构机前方土体的平衡；
[0025]进一步的：完成一环管片拼接恢复推进前，先恢复盾构的平衡压力然后再继续完成下一环的开挖，并且在下一环推进时对前一管片螺栓进行复紧。
[0026]进一步的：步骤S5中，在管片拼接完成的同时，均匀足量的对建筑空隙进行同步注浆填补，并在同步注浆完成后进行二次注浆填补间隙；
[0027]进一步的：同步注浆采用厚浆，且填充量不小于150％，注浆压力控制在2.5bar～3.0bar；
[0028]进一步的：二次注浆采用双液浆，通过在管片上开孔的方式向间隙内注入双液浆，且二次注浆直至注浆压力达到0.5Mpa并稳定3min后停止。
[0029]进一步的：在盾构机推进过程中实时对出土量进行监测，并且盾构机每推进20cm时进行一次出土量的核实，若核实的实际出土量在理论出土量的98％～100％范围内，则可继续正常向前推进，若核实的实际出土量不在理论出土量的98％～100％范围内，则及时停工找到出土量异常的原因并解决。
[0030]进一步的：在盾构机向前推进过程中，需控制轴线的平面和高程，其允许偏差为
±
50mm，利用监测到的盾构机姿态信息，及时了解盾构机的推进形态并在发生偏移时及时作出调整；
[0031]进一步的：进行平面纠偏时，单次平面纠偏量控制在5mm/环，单次高程坡度纠偏量不超过1
‰
。
[0032]进一步的：管片的上浮控制：每日测量20环的上浮情况，并以测量的上浮情况结果指导同步浆液的注入量，同时指导管片拼接点位的选择，保证盾尾与管片间的间隙要求。
[0033]进一步的：对穿越区间的隧道实施压重措施，具体措施如下：在盾尾至第一节车架之间采用负环管片作为压重物，盾构机向前推进过程中利用双梁葫芦将负环管片循环向前移动至拼装机后端，依次往复循环直至盾构机到达压重范围内，并利用自身重量进行压重。
[0034]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0035]1、本专利技术一种盾构区间安全下穿施工方法，步骤S1：依据穿越前区间确定的隧道上部土压力值来平衡土压力；步骤S2：依据穿越前区间确定对盾构机推进速度进行调整；步骤S3：隧道开挖；步骤S4：拼接管片；步骤S5：同步灌浆和二次注浆；通过上述步骤能够有效的降低下穿施工对穿越区间土体的扰动，进而能够提高下穿施工的安全性。
[0036]2、本专利技术一种盾构区间安全下穿施工方法，将施工范围分为穿越前区间、穿越区间和穿越后区间，并依次完成穿越前区间、穿越区间和穿越后区间的施工，在穿越前区间施工时，依据施工现场工况拟订隧道上部土压力值及盾构推进速度，并对穿越区间的同步灌浆和二次灌浆工作进行模拟，能够有效的为穿越区间提供数据支持，从而提高穿越区间的施工效率及安全性；
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
[0038]图1为本专利技术施工流程图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构区间安全下穿施工方法，其特征在于，将施工范围分为穿越前区间、穿越区间和穿越后区间，并依次完成穿越前区间、穿越区间和穿越后区间的施工，在穿越前区间施工时，依据施工现场工况拟订隧道上部土压力值及盾构推进速度，并对穿越区间的管片拼接、同步灌浆和二次灌浆工作进行模拟；穿越区间施工步骤如下：步骤S1：依据穿越前区间确定的隧道上部土压力值来平衡土压力；步骤S2：依据穿越前区间确定对盾构机推进速度进行调整；步骤S3：隧道开挖；步骤S4：拼接管片；步骤S5：同步灌浆和二次注浆；进行隧道开挖的同时监控开挖出土量、盾构机姿态和管片上浮量并及时进行调整；穿越区间施工完成后提高盾构机推进速度快速完成穿越后区间施工。2.根据权利要求1所述的一种盾构区间安全下穿施工方法，其特征在于，隧道上部土压力值确定方法如下：首先根据隧道上部土质计算得土体的加权平均重度γ，然后利用隧道上部土压力计算式算出施工现场隧道上部土压力值，并依据得到的隧道上部土压力值确定平衡土压力，隧道上部土压力值计算式如下：P＝k0γh其中，K0为土的静止侧压力系数，取值1.0，h为隧道埋深；在穿越区间施工时，平衡土压力需依据现场监测到土体的实际状况进行修正。3.根据权利要求2所述的一种盾构区间安全下穿施工方法，其特征在于，当盾构切口前地面沉降则需调高平衡土压力，反之当盾构切口前地面沉降升高则需要调低平衡土压力，且每次高平衡土压力提调整幅度去0.1bar，并在每次调整完平衡土压力后进行不低于20cm的试推进；当试推进结果满足施工要求则无需进行调整，反之当试推进结果不满足施工要求则需要继续调整，直至满足施工需求为止。4.根据权利要求1所述的一种盾构区间安全下穿施工方法，其特征在于，步骤S2中，盾构机平稳匀速的向前推进，且推进速度控制在10～20mm/min，在进行速度调整时，先向前推进半环，暂停10～20min后，根据监测数据调整推进速度后在推进半环，最终完成推进速度的调整。5.根据权利要求1所述的一种盾构区间安全下穿施工方法，其特征在于，步骤S4中，每环推进结束5～8min后，再进行千斤顶的回缩，并在千斤顶回缩后立即完成管片的拼接；在管片拼...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖建东，曹勇，熊德权，张勇磊，王中建，王跃澎，晏浩，王小军，
申请(专利权)人：中铁隆工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：