基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及填海區(qū)盾構(gòu)過程中的原位土體加固方法，尤其涉及一種基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在填海區(qū)復(fù)合地層的盾構(gòu)施工中，土體加固是施工中的重要環(huán)節(jié)，也是安全施工控制的重點。尤其是在盾構(gòu)掘進過程中，盾構(gòu)機過基巖隆起區(qū)段上軟下硬地層，對軟弱地層必須加固，以刀具磨損為代價可以通過基巖隆起區(qū)，所以盾構(gòu)機全盤刀具為滾刀而且是重型滾刀是必要的。
[0003]采用盾構(gòu)機直接破巖通過基巖隆起區(qū)段，對刀具的磨損比較大，由于地層原因，無法開倉檢查，也無法正常更換。通過對掘進參數(shù)的分析，在現(xiàn)有刀具已經(jīng)無法順利通過基巖隆起區(qū)段時，為保護刀具和刀盤面板，盡早開倉檢查刀具并換刀是必須的。但是由于此類型地層是典型的上軟下硬兼流砂地層，上部為砂層下部為基巖，強度差別太大，并且前期掘進已經(jīng)對地層造成較大擾動，如何實現(xiàn)開倉換刀及基巖區(qū)盾構(gòu)掘進并保證地面的安全難度相當(dāng)大。
[0004]在盾構(gòu)掘進區(qū)間基巖隆起區(qū)段，盾構(gòu)機所處位置下部為高強度基巖，上部為砂層，常壓開倉不可行，經(jīng)過試驗壓氣作業(yè)因滲漏量太大也無法實施。由于處于填海區(qū)，地下水與海水連通，受潮汐影響非常明顯，屬動水，無法直接進行注漿加固，嚴(yán)重影響工程進度，存在較大安全風(fēng)險，因此開發(fā)設(shè)計一種能夠?qū)μ詈^(qū)砂層加固方法是本領(lǐng)域急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法，采用微型粧在盾構(gòu)機刀盤四周形成帷幕，所形成的帷幕形成隔離區(qū)域，在隔離區(qū)域內(nèi)通過袖閥管注漿的方式進行土體加固，有效防止注漿過程中產(chǎn)生漏漿的風(fēng)險，確保注漿作業(yè)的有效性，避免影響施工進度，降低安全風(fēng)險。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法，包括如下步驟:
第一步:微型粧隔離區(qū)施工，在盾構(gòu)機刀盤四周使用微型粧形成矩形隔離區(qū)，矩形隔離區(qū)的微型粧分別位于盾構(gòu)機刀盤前方、后方、左側(cè)和右側(cè)，位于前方的微型粧距離盾構(gòu)機刀盤2-3米，位于后方的微型粧距離盾構(gòu)機刀盤3-4米，位于左側(cè)和右側(cè)的微型粧距離盾構(gòu)機刀盤1.5-2米；
第二步，在微型粧隔離區(qū)內(nèi)進行袖閥管注漿。
[0007]進一步的，第一步包括:
1)粧機就位并鉆孔，4.5米以上的填土層鉆孔時，通過鉆桿向內(nèi)注入泥漿，形成泥漿護壁，在4.5米以下的粘土層鉆孔時，通過鉆桿向孔內(nèi)注入清水，自成泥漿護壁；
2)清孔，鉆孔達到設(shè)計深度后，將鉆桿提起200mm左右，注入清水開動鉆機空鉆，進行清孔作業(yè)，到孔中流出的泥漿比重小于1.2為止；
3)在孔內(nèi)插注漿管，清孔后逐節(jié)拔鉆桿，同時插入注漿管，注漿管下端距孔底300-500
mm ；
4)注漿，采用325號普通硅酸鹽水泥攪拌成水泥漿后向孔內(nèi)打壓注漿，直到水泥漿溢出孔外為止；
5)按照上述步驟完成全部微型粧施工。
[0008]進一步的，第二步包括:
1)鉆孔，在微型粧所形成的矩形隔離區(qū)域內(nèi)采用套管護壁水沖法鉆進成孔，鉆孔深度應(yīng)該達到注漿固結(jié)段高度；
2)下管，先在連接好的注漿管下端加悶蓋，將注漿管下入注漿孔中，確保注漿管下到注漿孔底部、且注漿管上端高出地面，然后再注漿管中加滿水，防止注漿管在注漿孔中浮起，之后將鉆孔套管緩慢提出，并在注漿管上端蓋上悶蓋；
3)封孔，將注漿孔用砂或者碎石填充至距離地面I米，在地面以下I米部分用速凝水泥砂漿封堵，防止注漿過程中冒漿；
4)注漿，采取分段式注漿，每段注漿長度成為注漿步距，注漿步距選取0.6-1.0米；
5)采用上述步驟在微型粧所形成的矩形隔離區(qū)域內(nèi)的設(shè)計位置進行注漿作業(yè)。
[0009]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:采用微型粧在盾構(gòu)機刀盤四周形成帷幕，所形成的帷幕為由微型粧在盾構(gòu)機刀盤四周形成的矩形隔離區(qū)，在矩形隔離區(qū)域內(nèi)通過袖閥管注漿的方式進行土體加固，有效防止注漿過程中產(chǎn)生漏漿的風(fēng)險，確保注漿作業(yè)的有效性，避免影響施工進度，降低安全風(fēng)險。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明所形成的矩形隔離區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是圖1的B-B剖視圖；
在附圖中:1、盾構(gòu)機；2、微型粧；3、注漿孔；4、地面；5、底板；6、盾構(gòu)機刀盤。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0012]為了解決現(xiàn)有填海區(qū)進行盾構(gòu)施工時原位土體進行加固困難的問題，本發(fā)明提供一種基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法，包括如下步驟:
第一步:微型粧隔離區(qū)施工，在盾構(gòu)機刀盤四周使用微型粧形成矩形隔離區(qū)，矩形隔離區(qū)的微型粧2分別位于盾構(gòu)機刀盤6前方、后方、左側(cè)和右側(cè)，位于前方的微型粧2距離盾構(gòu)機刀盤2-3米，位于后方的微型粧2距離盾構(gòu)機刀盤3-4米，位于左側(cè)和右側(cè)的微型粧2距離盾構(gòu)機刀盤1.5-2米；
具體為如下步驟:
1)粧機就位并鉆孔，4.5米以上的填土層鉆孔時，通過鉆桿向內(nèi)注入泥漿，形成泥漿護壁，在4.5米以下的粘土層注漿時，通過鉆桿向孔內(nèi)注入清水，自成泥漿護壁；
2)清孔，鉆機達到設(shè)計深度后，將鉆桿提起200mm左右，注入清水開動鉆機空鉆，進行清孔作業(yè)，到孔中流出的泥漿比重小于1.2為止；
3)在孔內(nèi)插注漿管，清孔后逐節(jié)拔鉆桿，同時插入注漿管，注漿管下端距孔底300-500
mm ；
4)注漿，采用325號普通硅酸鹽水泥攪拌成水泥漿后向孔內(nèi)打壓注漿，直到水泥漿溢出孔外為止；
5)按照上述步驟完成全部微型粧施工。
[0013]第二步，在微型粧隔離區(qū)內(nèi)進行袖閥管注漿；具體為如下步驟:
1)鉆孔，在微型粧所形成的矩形隔離區(qū)域內(nèi)采用套管護壁水沖法鉆進成孔，鉆孔深度應(yīng)該達到注漿固結(jié)段高度；
2)下管，先在連接好的注漿管下端加悶蓋，將注漿管下入注漿孔中，確保注漿管下到注漿孔底部、且注漿管上端高出地面，然后再注漿管中加滿水，防止注漿管在注漿孔中浮起，之后將鉆孔套管緩慢提出，并在注漿管上端蓋上悶蓋；
3)封孔，將注漿孔用砂或者碎石填充至距離地面I米，在地面以下I米段永速凝水泥砂漿封堵，防止注漿過程中冒漿；
4)注漿，采取分段式注漿，每段注漿長度成為注漿步距，注漿步距選取0.6-1.0米；
5)采用上述步驟在微型粧所形成的矩形隔離區(qū)域內(nèi)的設(shè)計位置進行注漿作業(yè)。
[0014]在具體施工過程中，由于土體加固工程要求加固后的土體有良好的自穩(wěn)性、防水性和勻質(zhì)性，以便土體能夠保證安全施工的需要。傳統(tǒng)的軟土地層加固方案為地面咬合旋噴粧加固，但根據(jù)實際施工發(fā)現(xiàn)，旋噴粧施工在砂層特別是含水的砂層中成粧效果相當(dāng)差，尤其是在地下存在流動水的情況下，很難保證水泥漿液的靜止和在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)自凝，成粧效果的不理想。
[0015]本發(fā)明采用微型注漿粧作施工注漿帷幕，加固區(qū)域內(nèi)部采用袖閥管注漿進行加固，由于填海區(qū)砂層穩(wěn)定性差，極易出現(xiàn)塌孔、縮徑的情況，通過在距離盾構(gòu)機刀盤6前方2m、后方3m，盾構(gòu)機刀盤6左右兩側(cè)各1.5m的矩形區(qū)域內(nèi)施工微型粧對砂層進行強制隔離，形成隔離區(qū)，并在微型粧封閉的矩形區(qū)域內(nèi)部靠近粧體部位進行袖閥管注漿，最終形成加固注漿的帷幕。再從加固區(qū)域外部向中間進行袖閥管注漿。微型粧和袖閥管注漿在盾構(gòu)機I周邊的鉆孔至隧道底板以下1.5m，在盾構(gòu)機I上部處的鉆孔至盾殼，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠有效防止注漿過程中產(chǎn)生漏漿的風(fēng)險，確保注漿作業(yè)的有效性，避免影響施工進度，降低安全風(fēng)險。
【主權(quán)項】
1.一種基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法，其特征在于:包括如下步驟: 第一步:微型粧隔離區(qū)施工，在盾構(gòu)機刀盤四周使用微型粧形成矩形隔離區(qū)，矩形隔離區(qū)的微型粧(2 )分別位于盾構(gòu)機刀盤(6)前方、后方、左側(cè)和右側(cè)，位于前方的微型粧(2 )距離盾構(gòu)機刀盤(6)2-3米，位于后方的微型粧(2)距離盾構(gòu)機刀盤(6)3-4米，位于左側(cè)和右側(cè)的微型粧(2)距離盾構(gòu)機刀盤(6) 1.5-2米； 第二步，在微型粧隔離區(qū)內(nèi)進行袖閥管注漿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法，其特征在于:所述第一步包括: 1)粧機就位并鉆孔，4.5米以上的填土層鉆孔時，通過鉆桿向內(nèi)注入泥漿，形成泥漿護壁，在4.5米以下的粘土層鉆孔時，通過鉆桿向孔內(nèi)注入清水，自成泥漿護壁； 2)清孔，鉆孔達到設(shè)計深度后，將鉆桿提起200mm左右，注入清水開動鉆機空鉆，進行清孔作業(yè)，到孔中流出的泥漿比重小于1.2為止； 3)在孔內(nèi)插注漿管，清孔后逐節(jié)拔鉆桿，同時插入注漿管，注漿管下端距孔底300-500mm ； 4)注漿，采用325號普通硅酸鹽水泥攪拌成水泥漿后向孔內(nèi)打壓注漿，直到水泥漿溢出孔外為止； 5)按照上述步驟完成全部微型粧施工。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法，其特征在于:所述第二步包括: 1)鉆孔，在微型粧所形成的矩形隔離區(qū)域內(nèi)采用套管護壁水沖法鉆進成孔，鉆孔深度應(yīng)該達到注漿固結(jié)段高度； 2)下管，先在連接好的注漿管下端加悶蓋，將注漿管下入注漿孔中，確保注漿管下到注漿孔底部、且注漿管上端高出地面，然后再注漿管中加滿水，防止注漿管在注漿孔中浮起，之后將鉆孔套管緩慢提出，并在注漿管上端蓋上悶蓋； 3)封孔，將注漿孔用砂或者碎石填充至距離地面I米，在地面以下I米部分用速凝水泥砂漿封堵，防止注漿過程中冒漿； 4)注漿，采取分段式注漿，每段注漿長度成為注漿步距，注漿步距選取0.6-1.0米； 5)采用上述步驟在微型粧所形成的矩形隔離區(qū)域內(nèi)的設(shè)計位置進行注漿作業(yè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基巖隆起區(qū)盾構(gòu)換刀原位加固方法，包括如下步驟：第一步：微型樁隔離區(qū)施工，在盾構(gòu)機刀盤四周使用微型樁形成矩形隔離區(qū)，矩形隔離區(qū)的微型樁分別位于盾構(gòu)機刀盤前方、后方、左側(cè)和右側(cè)，位于前方的微型樁距離盾構(gòu)機刀盤2-3米，位于后方的微型樁距離盾構(gòu)機刀盤3-4米，位于左側(cè)和右側(cè)的微型樁距離盾構(gòu)機刀盤1.5-2米；第二步，在微型樁隔離區(qū)內(nèi)進行袖閥管注漿。采用微型樁在盾構(gòu)機刀盤四周形成帷幕，所形成的帷幕為由微型樁在盾構(gòu)機刀盤四周形成的矩形隔離區(qū)，在矩形隔離區(qū)域內(nèi)通過袖閥管注漿的方式進行土體加固，有效防止注漿過程中產(chǎn)生漏漿的風(fēng)險，確保注漿作業(yè)的有效性，避免影響施工進度，降低安全風(fēng)險。
【IPC分類】E21D9/08, E02D5/36, E02D5/18, E02D15/04
【公開號】CN105019913
【申請?zhí)枴緾N201510467313
【發(fā)明人】陳訓(xùn)明, 周振華, 段曉鵬, 許滿吉
【申請人】中鐵六局集團有限公司, 中鐵六局集團有限公司盾構(gòu)分公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年8月3日