外置注浆管式盾构洞门施工方法

摘要

本发明属于地铁隧道工程中盾构始发和接收时洞门的技术领域，具体涉及一种外置注浆管式盾构洞门施工方法，解决了现有外置注浆管式盾构采用扩大洞门的方式始发与接受，造成施工周期长、施工费用高，甚至始发失败等问题。外置注浆管式盾构洞门施工方法，其所述的洞门设置有与外置注浆管对应的凹槽。本发明具有如下有益效果：一方面节约洞门扩大的费用和工期；另一方面，大大降低了洞门喷水涌沙的危险；此外，还可以使得外置注浆盾构得以大面积推广，间接节约同步注浆量，减小地层扰动及地面沉降，保证盾构隧道工程的安全快速施工。

权利要求

1.一种外置注浆管式盾构洞门施工方法，其特征在于所述的洞门设置有与外置注浆管对应的凹槽。

2.根据权利要求1所述的外置注浆管式盾构洞门施工方法，其特征在于步骤如下：

1)、做地下连续墙或维护桩，然后开挖基坑；

2)、根据盾构外置注浆管加工凹槽式钢圈；

3)、埋设凹槽式钢圈，绑扎钢筋，浇注车站内墙；

4)、吊装盾构并安装就位，并在洞门钢圈的眉板位置和凹槽位置安装橡胶帘布和扇形折板；

5)、根据凹槽式钢圈凿除地下连续墙或维护桩，凹槽尺寸比盾构外置注浆管尺寸略大。

说明书

技术领域

本发明属于地铁隧道工程中盾构始发和接收时洞门的技术领域，具体涉及一种外置注浆管式盾构洞门施工方法。

背景技术

盾构机作为软土隧道开挖机具越来越广泛地应用于城市地铁建设中，盾构施工方法以其机械化程度高、劳动强度低、安全快捷等诸多优点，在地铁施工领域占有主导地位。
盾构机开挖时，最前方切削土体的刀盘直径要略大于盾构尾部拼装好的管片衬砌，由此就形成了开挖空间与管片外径的空隙。这部分空隙要靠同步注浆设备(注浆管)注入水泥浆等来及时填充，以减小地层损失带来的地层位移或沉降，在盾构施工中，管片的回填注浆是一道关键工艺，它对控制地面沉降、约束管片变位和增强隧道的防水性能等方面都具有重要意义。
就目前的盾构机而言，盾构注浆管的布置有三种方式：①注浆管内置式；②注浆管外置式；③注浆管中间布置式。注浆管内置式与注浆管中间布置式两种方式可以有效保护注浆管，防止注浆管被磨破。但是其超挖量较大，需要回填的浆液较多，费用较高。外置式注浆管超挖量小，但是其位于盾构最外面，这样盾构本来的正圆形就变成了一个圆形加四个凸起的形状，如图1、图2所示。而盾构的始发与接受的洞门均为圆形，目前而言，均为采取扩大洞门的方式让带有四个突起的盾构进出洞门，如图3所示。
扩大洞门的方案，不光施工的周期长，施工费用高，最重要的是，洞门加大后，始发和接受的过程中，洞门与盾构外壳间的空隙加大，在水位比较高的地区，很容易造成突水冒沙，靠橡胶帘布和折板是很难堵住大量的水沙，极可能造成始发失败，地面坍塌等灾难性后果。

发明内容

本发明为了解决现有外置注浆管式盾构采用扩大洞门的方式始发与接受，造成施工周期长、施工费用高，甚至始发失败等问题，提供了一种外置注浆管式盾构凹槽式洞门施工方法。
本发明采用如下的技术方案实现：
外置注浆管式盾构洞门施工方法，其所述的洞门设置有与外置注浆管对应的凹槽。
外置注浆管式盾构洞门施工方法，其步骤如下：
1)、做地下连续墙或维护桩，开挖基坑；
2)、根据盾构外置注浆管加工凹槽式钢圈；
3)、埋设凹槽式钢圈，绑扎钢筋，浇注车站内墙；
4)、吊装盾构并安装就位，并在洞门钢圈的眉板位置和凹槽位置安装橡胶帘布和扇形折板；
5)、根据凹槽式钢圈凿除地下连续墙或维护桩。
本发明主要根据外置注浆盾构的形状进行合理洞门设计与施工，与现有扩大洞门的方法相比，本发明具有如下有益效果：一方面节约洞门扩大的费用和工期；另一方面，大大降低了洞门喷水涌沙的危险；此外，还可以使得外置注浆盾构得以大面积推广，间接节约同步注浆量，减小地层扰动及地面沉降，保证盾构隧道工程的安全快速施工。

附图说明

图1为盾构的轴侧示意图
图2为盾构的横断面示意图
图3为现有技术中盾构通过加大的洞门的示意图
图4为凹槽式洞门的示意图
图5为外置注浆管式盾构机通过凹槽式洞门的示意图
图中：1-盾构机，2-外置注浆管，3-加大的洞门，4-始发、接收架，5-凹槽式洞门

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明是针对盾构的四个外置注浆管外凸的形状来设计施工洞门的形状，洞门设置有与外置注浆管对应的凹槽。
具体步骤如下：
1、基坑开挖前，做地下连续墙或维护桩，然后开挖基坑；
2、针对凹槽形状加工洞门钢圈形状；
3、埋设加工好的凹槽式钢圈，绑扎钢筋，浇注车站内墙；
4、吊装盾构并安装就位，并在洞门钢圈的眉板位置和凹槽位置安装橡胶帘布和扇形折板；
5、凿除地下连续墙，并在盾构外置注浆管位置及凹槽洞门对应位置用风镐等机具对围护结构凿出对应凹槽，凹槽尺寸要比盾构外置注浆管尺寸略大，以免校准尺寸有误差时卡管。
6、盾构校对好凹槽与外置注浆管位置，始发掘进。
本发明所述的施工方法大大缩小了洞门与盾体间的空隙，有效阻止了承压水的喷涌，尤其时在地下承压水位较高的地区，把泥沙喷涌的概率降到最低。如果用现有扩大洞门的方法，泥沙喷涌的事故极易发生，轻则造成始发失败，要二次始发；重则车站淹没坍塌，要改变线路。二次始发的费用一般在200万元～1000万元之间，如果造成车站淹没坍塌，费用在5000万元～1.5亿元之间。所以本发明可以对特定工程产生的直接或间接经济效益在200万元～1.5亿元不等。
本发明可以使外置注浆管式盾构的应用领域大大推广，节约超开挖注浆以平常5.4m直径隧道计算，可以节约2.44m3/m。