预设加固桩群建立城市地下隧道盾构刀盘修复空间的方法，为避让重要地下管线(3)或是地下构筑物(2)另建矩形竖井(1)和横向隧道(4)，通过横向隧道向拟掘进隧道的横断面并排施工三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩，即第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩(8)、第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩(7)和第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩(9)，通过钢筋混凝土盖板(5)使玻璃纤维筋混凝土桩顶部相连形成预设加固桩群，当盾构(10)掘进至第一排玻璃纤维筋混凝土桩时将其切割，在第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩建立刀盘(11)修复空间(6)，修复空间为修复盾构刀盘提供了可能，缩短了刀盘修复时间，保证了盾构的正常施工。
【技术实现步骤摘要】
预设加固粧群建立城市地下隧道盾构刀盘修复空间的方法
本专利技术属于盾构施工
，尤其是一种预设加固桩群建立城市地下隧道盾构 刀盘修复空间的方法。
技术介绍
随着城市地下隧道的发展，地下隧道的埋深、掘进长度以及开挖直径均有所发展， 使用盾构施工变的更加普遍。当盾构的直径较大且掘进距离较长时，及时对大直径盾构刀 盘进行修复就显得尤为重要。通常当盾构刀盘出现磨损时，需要在盾构刀盘的掘进地上方 开挖一条竖井暴露出刀盘修复区域，才能在常压条件下进行人工修复，而所述盾构掘进地 上方会经常遇到诸如建筑物、重要交通干线、重要地下管线、既有地下构筑物等，使开挖竖 井受到了极大限制，制约了盾构的正常施工，盾构刀盘得不到及时修复，产生的综合后果是 非常严重的。此外，在城市闹市区开挖竖井还会遇到如下问题1、如果所述竖井的开挖处存在地下管线，需要先进行管线改移，管线改移不仅工 期长，而且费用很大；2、如果所述竖井的开挖处存在建筑物，需要拆除地面建筑物，建筑物拆迁不仅工 期长，而且费用庞大；3、如果竖井开挖处位于重要交通干线或既有地下构筑物下方，无法截断交通或无 法拆迁地下构筑物时，竖井将无法开挖。如何避开地面建筑物、重要交通干线、重要地下管线以及既有地下构筑物，如何结 合盾构刀盘的磨损维修周期而提前预设加固桩群并为其提供修复空间，对城市地下隧道施 工的盾构而言尤为重要。但截至目前，有关预设加固桩群建立城市地下隧道盾构刀盘修复 空间的方法至今未见到相关报道。
技术实现思路
为提供盾构机刀盘的修复空间，本专利技术提供了一种预设加固桩群建立城市地下隧 道盾构刀盘修复空间的方法，该方法能在盾构刀盘掘进地上方存在建筑物、重要交通干线、 重要地下管线以及既有地下构筑物等而无法从地面直接开挖竖井的情况下，采用预设加固 桩群的方式建立城市地下隧道盾构刀盘修复空间，为修复盾构刀盘提供了可能。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案，地下隧道的开挖直径 以及地下隧道的掘进轴线设计方向均已确定，地下隧道位于城市闹市区下方且不同地段拟 掘进隧道的顶部标高各不相同，盾构按所述掘进轴线设计方向的掘进偏差忽略不计，盾构 刀盘含有幅板、幅条和刀具；本专利技术的方法包含预设加固桩群以及盾构运行至预设加固桩 群时刀盘修复空间的建立，预设加固桩群是根据所建地下隧道的地质构造并结合盾构刀盘 的磨损维修周期在所述掘进轴线设计方向的上方设置N个不同间距的待修点，N为自然整数，所述待修点会遇到如下两种情况①当所述待修点位于地面建筑物下方时或是所述待修点上方埋有重要地下管线 或是地下构筑物而不宜拆除时，在所述待修点附近选一空旷处，通过所述空旷处开挖出一 条矩形竖井，矩形竖井的开挖深度应大于重要地下管线或既有地下构筑物的底部标高并不 超过所述拟掘进隧道的顶部标高，所述拟掘进隧道为圆形盾构隧道，然后通过矩形竖井向 所述掘进隧道轴线的设计方向水平开挖一条横向隧道，横向隧道为马蹄形暗挖隧道，横向 隧道掘进至所述拟掘进隧道的上方形成预设加固桩施工区，横向隧道的掘进轴线要与所述 掘进隧道的轴线相互垂直，在所述预设加固桩施工区处通过打桩机向所述拟掘进隧道的横 断面并排施工三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩之间的 横向净间距控制在O. 5m以内，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩所形成的总宽以及每个玻璃 纤维筋混凝土桩的钻孔深度均大于所述拟掘进隧道的开挖直径尺寸，第一排数个玻璃纤维 筋混凝土桩均对应于第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩，第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩分 别与第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩或是第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩相互交错，然后 在所述的三排玻璃纤维筋混凝土桩间土体注入水泥-水玻璃双液浆；之后将三排孔径相 同的玻璃纤维筋混凝土桩顶部混凝土凿除，在所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部编制双层钢筋 网，然后灌注混凝土形成一层钢筋混凝土盖板，通过钢筋混凝土盖板使所述玻璃纤维筋混 凝土桩顶部相连共同形成预设加固桩群；②当所述待修点没有建筑物或是所述待修点没有重要地下管线或是既有地下构 筑物时，在所述待修点处通过打桩机直接向所述拟掘进隧道的横断面并排施工三排孔径相 同的玻璃纤维筋混凝土桩，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩之间的横向净间距控制在O. 5m 以内，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩所形成的总宽以及每个玻璃纤维筋混凝土桩的钻孔深 度均大于所述拟掘进隧道的开挖直径尺寸，第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩均对应于第三 排数个玻璃纤维筋混凝土桩，第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩分别与第一排数个玻璃纤维 筋混凝土桩或是第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩相互交错，然后在所述的三排玻璃纤维筋 混凝土桩间土体注入水泥-水玻璃双液浆；之后将三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩顶 部混凝土凿除，在所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部编制双层钢筋网，然后灌注混凝土形成一 层钢筋混凝土盖板，通过钢筋混凝土盖板使所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部相连共同形成预 设加固桩群；当盾构掘进至第一排玻璃纤维筋混凝土桩时是建立刀盘修复空间的初始状态，在 所述初始状态时盾构的操作司机必须根据玻璃纤维筋混凝土桩的所述孔径来设定切割第 一排玻璃纤维筋混凝土桩的掘进行程，第一排玻璃纤维筋混凝土桩被盾构切割后行至第二 排玻璃纤维筋混凝土桩时是建立刀盘修复空间的中间状态，在所述中间状态时盾构停止掘 进，通过盾构自带的泥浆管路向刀盘舱内置换高黏度泥浆并对高黏度泥浆实施保压，待高 黏度泥浆在第二排玻璃纤维筋混凝土桩之间形成泥膜后再将刀盘舱内的高黏度泥浆液位 降至刀盘水平中心线以下，在带压状态下施工人员通过刀盘上端所述幅板和所述幅条之间 的空隙对第二排玻璃纤维筋混凝土桩实施局部凿除，待第二排玻璃纤维筋混凝土桩的局部 凿除面能容纳施工人员工作时再对第二排玻璃纤维筋混凝土桩实施横向扩挖，所述横向扩 挖的有效容积以能暴露出一个完整的刀盘所述幅条为准，此时在第二排玻璃纤维筋混凝土 桩上扩挖的有效容积就是建立刀盘修复空间的最终状态，所述最终状态即为刀盘的修复空间。由于采用如上所述技术方案，本专利技术产生如下积极效果1、本专利技术的方法能在盾构刀盘掘进地上方存在建筑物、重要交通干线、重要地下 管线以及地下构筑物而无法直接开挖竖井的情况下，采用竖井和横向隧道提供预设加固桩 群方式建立城市地下隧道盾构刀盘的修复空间，为修复盾构刀盘提供了可能，缩短了刀盘 修复时间，保证了盾构的正常施工。2、本专利技术的第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩、第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩和 第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩的作用是各不相同的，第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩不 但为预设加固桩群提供了安全保障，也为盾构刀盘建立修复空间提供了所述初始状态。第 二排数个玻璃纤维筋混凝土桩除具有安全保障之外还可以建立修复空间，第三排数个玻璃 纤维筋混凝土桩实际上是一道为所述刀盘修复空间提供安全保障的屏蔽墙，该屏蔽墙能有 效保证掌子面稳定，避免施工人员在修复空间作业时可能出现的各种突发情况。3、根据本专利技术的方法使得盾构刀盘的修复变得更加快速、安全、科学、合理，不仅 节约了工期，而且大大的降低了工程投资。附图说明图1是通过横向隧道预设加固桩群的截面示意简图。图2是建立城市地下隧道盾构刀盘修复空间的截面示意简图。上述图中1-矩形竖井；2_地下构筑物本文档来自技高网...
【技术保护点】
预设加固桩群建立城市地下隧道盾构刀盘修复空间的方法，地下隧道的开挖直径以及地下隧道的掘进轴线设计方向均已确定，地下隧道位于城市闹市区下方且不同地段拟掘进隧道的顶部标高各不相同，盾构按所述掘进轴线设计方向的掘进偏差忽略不计，盾构刀盘含有幅板、幅条和刀具；其特征是：该方法包含预设加固桩群以及盾构运行至预设加固桩群时刀盘修复空间的建立，预设加固桩群是根据所建地下隧道的地质构造并结合盾构刀盘的磨损维修周期在所述掘进轴线设计方向的上方设置N个不同间距的待修点，N为自然整数，所述待修点会遇到如下两种情况：①当所述待修点位于地面建筑物下方时或是所述待修点上方埋有重要地下管线(3)或是地下构筑物(2)而不宜拆除时，在所述待修点附近选一空旷处，通过所述空旷处开挖出一条矩形竖井(1)，矩形竖井(1)的开挖深度应大于重要地下管线(3)或既有地下构筑物(2)的底部标高并不超过所述拟掘进隧道的顶部标高，所述拟掘进隧道为圆形盾构隧道，然后通过矩形竖井(1)向所述掘进隧道轴线的设计方向水平开挖一条横向隧道(4)，横向隧道(4)为马蹄形暗挖隧道，横向隧道(4)掘进至所述拟掘进隧道的上方形成预设加固桩施工区，横向隧道(4)的掘进轴线要与所述掘进隧道的轴线相互垂直，在所述预设加固桩施工区处通过打桩机向所述拟掘进隧道的横断面并排施工三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩之间的横向净间距控制在0.5m以内，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩所形成的总宽以及每个玻璃纤维筋混凝土桩的钻孔深度均大于所述拟掘进隧道的开挖直径尺寸，第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩(8)均对应于第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩(9)，第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩(7)分别与第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩(8)或是第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩(9)相互交错，然后在所述的三排玻璃纤维筋混凝土桩间土体注入水泥?水 玻璃双液浆；之后将三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩顶部混凝土凿除，在所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部编制双层钢筋网，然后灌注混凝土形成一层钢筋混凝土盖板(5)，通过钢筋混凝土盖板(5)使所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部相连共同形成预设加固桩群；②当所述待修点没有建筑物或是所述待修点没有重要地下管线(3)或是既有地下构筑物(2)时，在所述待修点处通过打桩机直接向所述拟掘进隧道的横断面并排施工三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩之间的横向净间距控制在0.5m以内，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩所形成的总宽以及每个玻璃纤维筋混凝土桩的钻孔深度均大于所述拟掘进隧道的开挖直径尺寸，第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩(8)均对应于第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩(9)，第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩(7)分别与第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩(8)或是第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩(9)相互交错，然后在所述的三排玻璃纤维筋混凝土桩间土体注入水泥?水玻璃双液浆；之后将三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩顶部混凝土凿除，在所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部编制双层钢筋网，然后灌注混凝土形成一层钢筋混凝土盖板(5)，通过钢筋混凝土盖板(5)使所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部相连共同形成预设加固桩群；当盾构(10)掘进至第一排玻璃纤维筋混凝土桩(8)时是建立刀盘修复空间的初始状态，在所述初始状态时盾构(10)的操作司机必须根据玻璃纤维筋混凝土桩的所述孔径来设定切割第一排玻璃纤维筋混凝土桩(8)的掘进行程，第一排玻璃纤维筋混凝土桩被盾构切割(8)后行至第二排玻璃纤维筋混凝土桩(7)时是建立刀盘修复空间的中间状态，在所述中间状态时盾构(10)停止掘进，通过盾构(10)自带的泥浆管路向刀盘舱内置换高黏度泥浆并对高黏度泥浆实施保压，待高黏度泥浆在第二排玻璃纤维筋混凝土桩(7)之间形成泥膜后再将刀盘舱内的高黏度泥浆液位降至刀盘(11)水平中心线以下，在带压状态下施工人员通过刀盘(11)上端所述幅板和所述幅条之间的空隙对第二排玻璃纤维筋混凝土 桩(7)实施局部凿除，待第二排玻璃纤维筋混凝土桩(7)的局部凿除面能容纳施工人员工作时再对第二排玻璃纤维筋混凝土桩(7)实施横向扩挖，所述横向扩挖的有效容积以能暴露出一个完整的刀盘(11)所述幅条为准，此时在第二排玻璃纤维筋混凝土桩(7)上扩挖的有效容积就是建立刀盘修复空间的最终状态，所述最终状态即为刀盘(11)的修复空间(6)。...
【技术特征摘要】
1.预设加固桩群建立城市地下隧道盾构刀盘修复空间的方法，地下隧道的开挖直径以及地下隧道的掘进轴线设计方向均已确定，地下隧道位于城市闹市区下方且不同地段拟掘进隧道的顶部标高各不相同，盾构按所述掘进轴线设计方向的掘进偏差忽略不计，盾构刀盘含有幅板、幅条和刀具；其特征是该方法包含预设加固桩群以及盾构运行至预设加固桩群时刀盘修复空间的建立，预设加固桩群是根据所建地下隧道的地质构造并结合盾构刀盘的磨损维修周期在所述掘进轴线设计方向的上方设置N个不同间距的待修点，N为自然整数，所述待修点会遇到如下两种情况①当所述待修点位于地面建筑物下方时或是所述待修点上方埋有重要地下管线(3) 或是地下构筑物(2)而不宜拆除时，在所述待修点附近选一空旷处，通过所述空旷处开挖出一条矩形竖井(I)，矩形竖井(I)的开挖深度应大于重要地下管线(3)或既有地下构筑物(2)的底部标高并不超过所述拟掘进隧道的顶部标高，所述拟掘进隧道为圆形盾构隧道，然后通过矩形竖井(I)向所述掘进隧道轴线的设计方向水平开挖一条横向隧道(4)，横向隧道(4)为马蹄形暗挖隧道，横向隧道(4)掘进至所述拟掘进隧道的上方形成预设加固桩施工区，横向隧道(4)的掘进轴线要与所述掘进隧道的轴线相互垂直，在所述预设加固桩施工区处通过打桩机向所述拟掘进隧道的横断面并排施工三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩之间的横向净间距控制在O. 5m以内，每排数个玻璃纤维筋混凝土桩所形成的总宽以及每个玻璃纤维筋混凝土桩的钻孔深度均大于所述拟掘进隧道的开挖直径尺寸，第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩(8)均对应于第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩(9)，第二排数个玻璃纤维筋混凝土桩(7)分别与第一排数个玻璃纤维筋混凝土桩(8)或是第三排数个玻璃纤维筋混凝土桩(9)相互交错，然后在所述的三排玻璃纤维筋混凝土桩间土体注入水泥-水玻璃双液浆；之后将三排孔径相同的玻璃纤维筋混凝土桩顶部混凝土凿除，在所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部编制双层钢筋网，然后灌注混凝土形成一层钢筋混凝土盖板(5)，通过钢筋混凝土盖板(5)使所述玻璃纤维筋混凝土桩顶部相连共同形成预设加固桩群；②当...
【专利技术属性】
技术研发人员：何峰，许维青，翟志国，杨志永，张长强，邓亨义，苏清贵，王百泉，姚杰，兰红宾，王振飞，唐国荣，程学武，张宏达，马强，刘健，
申请(专利权)人：中铁隧道集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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