一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)2而頭加固體系。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)是地下工程迅速發(fā)展的時(shí)期，尤其是近幾年我國地鐵工程的建設(shè)更是如火如荼。盾構(gòu)在全國各地不同地層中的廣泛應(yīng)用給其進(jìn)出洞地基加固的加固方式提出了更高的要求。卵石土地層盾構(gòu)進(jìn)出洞如采用常規(guī)的地面高壓旋噴加固或地面PVC注漿加固，實(shí)施難度較大、加固效果也難以保證，且常規(guī)的全斷面加固方式并未充分利用卵石土地層降水后的直立穩(wěn)定性，造成了很大的工程浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系，改變常規(guī)進(jìn)出洞加固方式，更適合于卵石土地層盾構(gòu)進(jìn)出洞加固的工況。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系，其特征在于:
[0006]包括盾構(gòu)井端頭開洞范圍內(nèi)環(huán)周施做的盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧；
[0007]所述盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧粧間施做有管棚導(dǎo)向墻，管棚導(dǎo)向墻位于盾構(gòu)隧道拱部上方；
[0008]盾構(gòu)隧道拱部上方的盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧內(nèi)縱向鉆孔打設(shè)管棚導(dǎo)向鋼管，管棚導(dǎo)向墻內(nèi)預(yù)埋有縱向的管棚導(dǎo)向鋼管，所有管棚導(dǎo)向鋼管環(huán)向等間距覆蓋盾構(gòu)隧道拱部范圍；
[0009]從管棚導(dǎo)向鋼管中向地層內(nèi)打設(shè)有大管棚，大管棚為注漿鋼花管。
[0010]管棚導(dǎo)向墻為鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆前預(yù)埋管棚導(dǎo)向鋼管；
[0011]管棚導(dǎo)向墻的主筋植入盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧。
[0012]管棚導(dǎo)向鋼管與管棚導(dǎo)向墻鋼筋固定，并與管棚導(dǎo)向墻整體模筑。
[0013]盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧上鉆孔打入管棚導(dǎo)向鋼管，有效封填孔內(nèi)空隙。
[0014]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]本實(shí)用新型在卵石土地層中，盾構(gòu)進(jìn)出洞范圍采用玻璃纖維筋圍護(hù)粧，無需人工提前破粧；通過車站(盾構(gòu)井)結(jié)構(gòu)的合理預(yù)留，在主體結(jié)構(gòu)基本完成后，再通過粧間施做系梁的方式作為管棚導(dǎo)向墻，對盾構(gòu)區(qū)間進(jìn)出洞段拱部范圍實(shí)施大管棚超前預(yù)注漿加固地層；同時(shí)結(jié)合施工降水，保證盾構(gòu)進(jìn)出洞的地層穩(wěn)定。本實(shí)用新型充分利用了盾構(gòu)進(jìn)出洞范圍玻璃纖維筋圍護(hù)粧無須人工提前破粧、卵石土地層降水后直立穩(wěn)定性較好等特點(diǎn)，改變了常規(guī)全斷面地面旋噴或地面PVC注漿加固方式在砂卵石地層中的弊端，不僅降低了工程風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約了工程投資，同時(shí)還大大降低了端頭加固對地面的影響。
[0016]本實(shí)用新型產(chǎn)品成型后，可滿足卵石土地層盾構(gòu)進(jìn)出洞地基加固的相關(guān)功能要求，確保盾構(gòu)進(jìn)出洞的施工安全，同時(shí)對地面的影響較小。如此便解決了卵石土地層盾構(gòu)進(jìn)出洞加固施工難、效果差的問題，其在水工隧道、城市地鐵隧道等建設(shè)領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0017]圖1為盾構(gòu)進(jìn)出洞地基加固橫斷面(平面)示意圖。
[0018]圖2為盾構(gòu)進(jìn)出洞地基加固縱剖面(立面)示意圖。
[0019]圖中，1-管棚導(dǎo)向墻，2-大管棚，3-盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧，4-管棚導(dǎo)向鋼管，5-盾構(gòu)井端墻后饒半環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0021]本實(shí)用新型基于盾構(gòu)進(jìn)出洞范圍采用玻璃纖維筋圍護(hù)粧的前提下，在車站或盾構(gòu)井結(jié)構(gòu)基本完成后，通過粧間施做系梁的方式作為管棚導(dǎo)向墻，對盾構(gòu)區(qū)間進(jìn)出洞段拱部范圍實(shí)施大管棚超前預(yù)注漿加固地層；同時(shí)結(jié)合施工降水，保證盾構(gòu)進(jìn)出洞的地層穩(wěn)定。
[0022]本實(shí)用新型涉及的卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系，包括盾構(gòu)井端頭開洞范圍內(nèi)環(huán)周施做的盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧3，盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧3粧間施做有管棚導(dǎo)向墻1，管棚導(dǎo)向墻I位于盾構(gòu)隧道拱部上方。
[0023]盾構(gòu)隧道拱部上方的盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧3內(nèi)縱向鉆孔打設(shè)管棚導(dǎo)向鋼管4，管棚導(dǎo)向墻I內(nèi)預(yù)埋有縱向的管棚導(dǎo)向鋼管4，所有管棚導(dǎo)向鋼管4環(huán)向等間距覆蓋盾構(gòu)隧道拱部范圍，從管棚導(dǎo)向鋼管4中向地層內(nèi)打設(shè)有大管棚2，大管棚2為注漿鋼花管。
[0024]管棚導(dǎo)向墻I為鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆前預(yù)埋管棚導(dǎo)向鋼管4，管棚導(dǎo)向墻I的主筋植入盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧3。管棚導(dǎo)向鋼管4與管棚導(dǎo)向墻I鋼筋固定，并與管棚導(dǎo)向墻I整體模筑。盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧3上鉆孔打入管棚導(dǎo)向鋼管4，孔內(nèi)空隙設(shè)置有效封填。
[0025]盾構(gòu)井二襯結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)，端墻都要預(yù)留盾構(gòu)洞門，在盾構(gòu)洞門拱部外擴(kuò)預(yù)留后澆半環(huán)5，為管棚導(dǎo)向墻I提供施做空間。
[0026]上述卵石土地層超前大管棚盾構(gòu)端頭加固體系的施工方法，其特征在于:
[0027]由以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0028]步驟一:于盾構(gòu)井四周施做圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用玻璃纖維筋圍護(hù)粧3，之后開挖基坑、施做車站盾構(gòu)井主體結(jié)構(gòu)，預(yù)留盾構(gòu)井端墻洞門及盾構(gòu)井端墻后澆半環(huán)5的施做空間；
[0029]步驟二:在盾構(gòu)井端墻后澆半環(huán)5預(yù)留范圍內(nèi)，于盾構(gòu)隧道拱部上方開挖玻璃纖維筋圍護(hù)粧3粧間的管棚導(dǎo)向墻I槽體，尺寸為1000 X 800mm寬x高，將管棚導(dǎo)向墻I主筋植入兩側(cè)玻璃纖維筋圍護(hù)粧3內(nèi)。
[0030]在管棚導(dǎo)向墻I范圍內(nèi)提前預(yù)埋縱向的管棚導(dǎo)向鋼管4，直徑Φ133_，壁厚4_，長1200mm，管棚導(dǎo)向鋼管4與管棚導(dǎo)向墻I鋼筋固定，并與管棚導(dǎo)向墻I整體模筑。
[0031]在盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧3上鉆孔后，打入管棚導(dǎo)向鋼管4，同時(shí)對鉆孔空隙進(jìn)行有效封填，牢固固定管棚導(dǎo)向鋼管4。
[0032]盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧3內(nèi)和管棚導(dǎo)向墻I內(nèi)的管棚導(dǎo)向鋼管4等間距覆蓋盾構(gòu)隧道拱部范圍。
[0033]待管棚導(dǎo)向墻I混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在全部管棚導(dǎo)向鋼管4內(nèi)向底層打設(shè)大管棚2，并注漿加固地層。
[0034]管棚導(dǎo)向鋼管4應(yīng)嚴(yán)格定位，大管棚2鉆進(jìn)過程中應(yīng)采用水平測斜儀經(jīng)常量測管棚的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜值超出設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)糾偏；從管棚導(dǎo)向鋼管4按設(shè)計(jì)鉆孔，鉆孔時(shí)將管棚導(dǎo)向鋼管4隨鉆頭一起鉆入地層內(nèi)，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后停機(jī)；鉆頭用長約150_的Φ121鋼管，并在管棚導(dǎo)向鋼管4 一端管口焊接合金制成，鉆頭與管棚導(dǎo)向鋼管4、管棚導(dǎo)向鋼管4和管棚導(dǎo)向鋼管4間用絲扣連接。大管棚2孔口位置在盾構(gòu)拱部開挖輪廓線外200mm位置布置，鋼管環(huán)向中心間距400mm，可根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整，以保證盾構(gòu)機(jī)順利出洞為準(zhǔn)，外插角約I °?2°，鋼管采用Φ 108mm，壁厚6mm的無縫鋼管，分節(jié)安裝，大管棚2分節(jié)為:3mX2+3mX2=12m。注漿漿液采用水泥砂漿，初擬參數(shù):水泥漿水灰比0.8:1?1:1，注漿壓力:采用0.2?0.4MPa，施工中應(yīng)據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，并通過試驗(yàn)確定有關(guān)施工參數(shù)。
[0035]步驟三:大管棚2注漿加固完成后，綁扎盾構(gòu)井端墻后澆半環(huán)5鋼筋，固定上部半環(huán)盾構(gòu)鋼環(huán)，并將其與下部預(yù)埋好的端墻洞門鋼環(huán)焊接成環(huán)，澆筑盾構(gòu)井端墻后澆半環(huán)5混凝土，使盾構(gòu)井端墻洞門閉合。
[0036]上述卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系基于盾構(gòu)進(jìn)出洞范圍采用玻璃纖維筋圍護(hù)粧的前提下，在車站或盾構(gòu)井結(jié)構(gòu)基本完成后，通過粧間施做系梁的方式作為管棚導(dǎo)向墻，對盾構(gòu)區(qū)間進(jìn)出洞段拱部范圍實(shí)施大管棚超前預(yù)注漿加固地層；同時(shí)結(jié)合施工降水，保證盾構(gòu)進(jìn)出洞的地層穩(wěn)定。本實(shí)用新型充分利用了盾構(gòu)進(jìn)出洞范圍采用玻璃纖維筋圍護(hù)粧無須人工提前破粧、卵石土地層降水后直立穩(wěn)定性較好等特點(diǎn)，將卵石土地層超前大管棚注漿預(yù)加固與車站或盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧合理的結(jié)合在一起，改變常規(guī)全斷面地面旋噴或地面PVC注漿等單一的加固方式，不僅施工方便、節(jié)省投資，還大大降低了端頭加固對地面的影響、增強(qiáng)了盾構(gòu)進(jìn)出洞的整體可靠性。
[0037]本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系，其特征在于: 包括盾構(gòu)井端頭開洞范圍內(nèi)環(huán)周施做的盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧(3); 所述盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧(3)粧間施做有管棚導(dǎo)向墻(1)，管棚導(dǎo)向墻(I)位于盾構(gòu)隧道拱部上方； 盾構(gòu)隧道拱部上方的盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧(3)內(nèi)縱向鉆孔打設(shè)管棚導(dǎo)向鋼管(4)，管棚導(dǎo)向墻(I)內(nèi)預(yù)埋有縱向的管棚導(dǎo)向鋼管(4)，所有管棚導(dǎo)向鋼管(4)環(huán)向等間距覆蓋盾構(gòu)隧道拱部范圍； 從管棚導(dǎo)向鋼管(4)中向地層內(nèi)打設(shè)有大管棚(2)，大管棚(2)為注漿鋼花管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系，其特征在于: 管棚導(dǎo)向墻(I)為鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆前預(yù)埋管棚導(dǎo)向鋼管(4); 管棚導(dǎo)向墻(I)的主筋植入盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系，其特征在于: 管棚導(dǎo)向鋼管(4)與管棚導(dǎo)向墻(I)鋼筋固定，并與管棚導(dǎo)向墻(I)整體模筑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系，其特征在于: 盾構(gòu)井玻璃纖維筋圍護(hù)粧(3)上鉆孔打入管棚導(dǎo)向鋼管(4)，有效封填孔內(nèi)空隙。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種卵石土地層超前大管棚的盾構(gòu)端頭加固體系。盾構(gòu)進(jìn)出洞的地層加固在一般土層中多采用地面高壓旋噴或地面PVC注漿加固，對于卵石土地層加固效果較難控制。本實(shí)用新型包括盾構(gòu)井四周施做的玻璃纖維筋圍護(hù)樁，樁間施做有管棚導(dǎo)向墻，管棚導(dǎo)向墻位于盾構(gòu)隧道拱部上方；盾構(gòu)隧道拱部上方的玻璃纖維筋圍護(hù)樁和管棚導(dǎo)向墻內(nèi)均預(yù)埋有縱向的管棚導(dǎo)向鋼管，管棚導(dǎo)向鋼管等間距覆蓋盾構(gòu)隧道拱部范圍；從管棚導(dǎo)向鋼管中向地層內(nèi)打設(shè)有大管棚，大管棚為注漿鋼花管。本實(shí)用新型改變常規(guī)全斷面地面旋噴或地面PVC注漿等單一的加固方式，不僅施工方便、節(jié)省投資，還大大降低了端頭加固對地面的影響、增強(qiáng)了盾構(gòu)進(jìn)出洞的整體可靠性。
【IPC分類】E21D11/00, E21D11/10
【公開號】CN204646251
【申請?zhí)枴緾N201520267955
【發(fā)明人】王立新, 李儲軍, 田鵬程, 王俊, 王天明, 戴志仁, 張利斌, 曹偉, 張毓斌, 張海, 李慧, 崔玉龍, 郭亮
【申請人】中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月29日