一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法技术

本发明专利技术提供了一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，包括以下步骤：S1：放样定位钻孔点位，确定钻孔位置；S2：钻机按照布置点位就位钻孔，对基岩预裂破碎处理，降低基岩的强度，便于盾构掘进刀具破岩；S3：钻孔完成后将PVC管插入钻孔中；S4：通过PVC管对基岩，以及盾构隧道拱顶的土体进行注浆预加固，在盾构隧道拱顶形成注浆加固体；S5：对完成注浆的钻孔进行封孔、清理。本发明专利技术通过地面钻孔注浆加固不仅可以封堵地层内漏气通道，增加土体的密实性，为辅助气压模式掘进提供了一定安全保障，同时拱顶形成具有一定强度的加固体，盾构掘进过程中能够避免超挖产生空腔，减少对地层的扰动，有效减少地面发生沉降。有效减少地面发生沉降。有效减少地面发生沉降。

【技术实现步骤摘要】
一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法


[0001]本专利技术涉及工程建设
，特别涉及一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法。

技术介绍

[0002]随着中国的城市化进程的加快，城市人口的不断增加给城市交通带来的压力日渐明显化。然而，城市化的发展绝不可以被交通压力所约束，因而与传统的地上交通相对应的地下交通成为缓解城市交通压力的新渠道。地铁交通是绿色工程，而且符合中国的可持续发展战略，目前已经在大中城市中逐渐推广开来。
[0003]在建设地铁的过程中，涉及到盾构隧道的施工，常常会遇到较为复杂的地质情况，尤其是上软下硬、基岩地层，采用气压辅助土压平衡模式掘进是比较合理的方式，但是保持地层不漏气是关键，同时下部基岩不进行处理容易导致刀具偏磨，需要经常带压换刀，严重耽误施工工期。因此，亟需解决。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术旨在提出一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，通过地面钻孔注浆加固不仅可以封堵地层内漏气通道，增加土体的密实性，为辅助气压模式掘进提供一定安全保障，同时拱顶形成具有一定强度的加固体，盾构掘进过程中能够避免超挖产生空腔，减少对地层的扰动，有效减少地面发生沉降，另外，隧道范围拱顶由于注浆加固，还可以避免盾构掘进过程超挖造成地面塌陷风险，同时对下部基岩进行预裂破碎处理，能够减少盾构边刀偏磨，实现盾构长距离掘进，减少盾构开仓换刀次数，缩短了工期，节约了成本。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，包括以下步骤：
[0007]S1：放样定位钻孔点位，确定钻孔位置；
[0008]S2：钻机按照布置点位就位钻孔，对基岩预裂破碎处理，降低基岩的强度，便于盾构掘进刀具破岩；
[0009]S3：钻孔完成后将PVC管插入钻孔中；
[0010]S4：通过PVC管对基岩，以及盾构隧道拱顶的土体进行注浆预加固，在盾构隧道拱顶形成注浆加固体；
[0011]S5：对完成注浆的钻孔进行封孔、清理。
[0012]进一步的，所述钻孔的方式为垂直密集钻孔，钻孔的间距为600*600mm，各钻孔沿地面呈梅花型分布。
[0013]进一步的，所述基岩的钻孔为延伸至盾构隧道外径下1m。
[0014]进一步的，所述注浆为水泥浆和水玻璃浆混合的双液浆，采用后退式注浆，压力达到2.5MPa，提钻1m。
[0015]进一步的，所述注浆中的水泥浆与水玻璃浆体积比为1:1,且水泥浆中水泥与水的体积比为1：0.8，水玻璃浆中水玻璃与水的体积比为1:1。
[0016]进一步的，所述盾构隧道拱顶的土体进行注浆预加固是指盾构隧道外径顶部上5m和盾构隧道外径两侧3m范围。
[0017]进一步的，所述注浆所用PVC管为注浆花管，直径为30mm。
[0018]进一步的，所述盾构隧道的施工路径断面周围土体上的钻孔等间隔分布。
[0019]有益效果：(1)本专利技术通过地面钻孔注浆加固，封闭地层漏气通道，增加土体的密实性，为气压辅助土压平衡掘进模式提供了安全保障。(2)本专利技术通过钻孔入岩的方式预裂基岩，降低基岩强度，减少盾构掘进过程中刀具偏磨，减少带压开仓换刀次数，同时加固隧道拱顶及两侧软弱地层，避免超挖和隧顶塌空，保证盾构长距离掘进，大大缩短工期，节约大量成本。(3)本专利技术采用的隧道拱顶超前加固，确保了气压辅助土压平衡模式在上软下硬地层中掘进，提高了施工的安全性。(4)本专利技术钻孔处理后对隧道周边松动围岩进行注浆充填加固，提高了盾构在掘进时周边围岩密实和自稳力，有效减少对周边环境的影响，保证地面沉降在可控范围内，提高施工安全性。(5)本专利技术采用的注浆浆液为水泥浆和水玻璃浆混合的双液浆，均为环保材料，不会污染土壤，有效减少对周边环境的影响，达到了绿色施工。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1为本专利技术实施例所述的大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例所述的大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法中的钻孔注浆原理示意图。
[0023]附图标记说明：
[0024]A、地面；B、注浆管；C、拱顶加固体；D、隧道外径；E、基岩；
[0025]F、隧道下1m范围。
具体实施方式
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0028]实施例1
[0029]参见图1
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2：一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，包括以下步骤：
[0030]S1：放样定位钻孔点位，确定钻孔位置；
[0031]S2：钻机按照布置点位就位钻孔，对基岩预裂破碎处理，降低基岩的强度，便于盾构掘进刀具破岩；
[0032]S3：钻孔完成后将PVC管插入钻孔中；
[0033]S4：通过PVC管对基岩，以及盾构隧道拱顶的土体进行注浆预加固，在盾构隧道拱
顶形成注浆加固体；
[0034]S5：对完成注浆的钻孔进行封孔、清理。
[0035]本实施例通过地面钻孔注浆加固不仅可以封堵地层内漏气通道，增加土体的密实性，为辅助气压模式掘进提供一定安全保障，同时拱顶形成具有一定强度的加固体，盾构掘进过程中能够避免超挖产生空腔，减少对地层的扰动，有效减少地面发生沉降，另外，隧道范围拱顶由于注浆加固，还可以避免盾构掘进过程超挖造成地面塌陷风险，同时对下部基岩进行预裂破碎处理，能够减少盾构边刀偏磨，实现盾构长距离掘进，减少盾构开仓换刀次数，缩短了工期，节约了成本。
[0036]在一具体的实例中，所述钻孔的方式为垂直密集钻孔，钻孔的间距为600*600mm，各钻孔沿地面呈梅花型分布，所述基岩的钻孔为延伸至盾构隧道外径下1m。
[0037]本实施例的基岩的钻孔为延伸至盾构隧道外径下1m，从而可以降低基岩的强度，便于盾构掘进刀具破岩。
[0038]在一具体的实例中，所述注浆为水泥浆和水玻璃浆混合的双液浆，采用后退式注浆，压力达到2.5MPa，提钻1m，所述注浆中的水泥浆与水玻璃浆体积比为1:1,且水泥浆中水泥与水的体积比为1：0.8，水玻璃浆中水玻璃与水的体积比为1:1。
[0039]本实施例采用的注浆浆液为水泥浆和水玻璃浆混合的双液浆，均为环保材料，不会污染土壤，有效减少对周边环境的影响，达到了绿色施工。
[0040]在一具体的实例中，所述盾构隧道拱顶的土体进行注浆预加固是指盾构隧道外径顶部上5m和盾构隧道外径两侧3m范围，所述注浆所用PVC管为注浆花管，直径为30mm，所述盾构隧道的施工路径断面周围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：放样定位钻孔点位，确定钻孔位置；S2：钻机按照布置点位就位钻孔，对基岩预裂破碎处理，降低基岩的强度，便于盾构掘进刀具破岩；S3：钻孔完成后将PVC管插入钻孔中；S4：通过PVC管对基岩，以及盾构隧道拱顶的土体进行注浆预加固，在盾构隧道拱顶形成注浆加固体；S5：对完成注浆的钻孔进行封孔、清理。2.根据权利要求1所述的大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，其特征在于，所述钻孔的方式为垂直密集钻孔，钻孔的间距为600*600mm，各钻孔沿地面呈梅花型分布。3.根据权利要求1所述的大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，其特征在于，所述基岩的钻孔为延伸至盾构隧道外径下1m。4.根据权利要求1所述的大直径隧道穿越上软下硬、基岩地层盾构掘进方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆应先，金平，王圣涛，张成，陆广东，赵刚，张睿，邵永军，罗嵩，许阿龙，付卫新，吴国辉，张乔，朱猛，刘俊山，厉晨阳，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：