[发明专利]运营铁路正线下方盾构切削钢筋混凝土桩的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于盾构施工技术领域，特别涉及一种运营铁路正线下方盾构切削钢筋混凝土桩的施工方法。

背景技术

随着城市地铁线网的加密与隧道数量的增加，地下空间资源在逐渐减小，隧道的位置将受到许多因素的制约。各大城市地下在役与废弃的管线、基础桩、构筑物等分布“量大面广”，构成现有盾构隧道施工的地下障碍物，增加施工的难度。

在国外盾构施工中，遇到障碍物的常用处置技术主要是在盾构通过前预先拆除或隧道线路变更，但这一施工方法增加了施工难度，应用范围有限。若直接切削，则盾构在穿越地下障碍物时，如果推力控制不当，有可能桩基未磨碎前折断形成“孤石”。“孤石”易滚动很难破碎，有可能造成盾构机无法继续前进，更严重的将会造成地面塌陷，发生重大安全事故。

因此，开发一种直接切削钢筋混凝土障碍物的盾构施工方法，尤其是地表存在主要保护对象，如运营铁路正线的直接切削钢筋混凝土障碍物的盾构施工方法，是本领域亟待解决的一个技术难题。

发明内容

本发明的主要目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种运营铁路正线下方盾构切削混凝土桩的施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

运营铁路正线下方盾构切削钢筋混凝土桩的施工方法，包括如下步骤：

（1）施工前准备，包括：①钢筋混凝土桩定位；和②铁路正线沉降控制标准调查；

（2）施工前刀具配置

将盾构周边齿刀共计9把，通过“带压换刀”施工方法更换为滚刀；

（3）切削前施工参数设定

盾构掘进，掘进至钢筋混凝土桩之前，进行如下施工参数设定：

I.土仓压力为2.0～2.2bar；

Ⅱ.盾构推进速度2～3mm/min；

Ⅲ.刀盘转速0.5～0.8rpm；

Ⅳ.根据刀盘转速和推进速度，总推力和扭矩依据盾构机自动控制，所述最大推力≤2500T；

Ⅴ.预设盾构保压系统，向土仓压注黏度为35s的复合膨润土浆液，保证土仓压力波动位于±0.1bar；

Ⅵ.渣土改良，采用黏度为35s的复合膨润土浆液，所述渣土改良添加量即盾构保压的复合膨润土浆液添加量；

Ⅶ.盾尾油脂每环加注量为80～100㎏；

Ⅷ.刀盘密封油脂加入量每环不少于45㎏；

Ⅸ.同步注浆，每环同步注浆量为7.1m³，注浆压力为4.5bar；

Ⅹ.二次注浆，采用双液浆，所述双液浆由水泥、水玻璃和水按1:0.06:0.8的重量比组成；

Ⅺ.开挖土层损失≤5‰，出土量≤39.03m³；

（4）盾构切削掘进

保持步骤（3）所述施工参数，盾构沿设计路线轴线掘进，切削钢筋混凝土桩时进行同步注浆，过桩后进行二次注浆，并随时进行地表监测，当地表沉降位于±2mm时，停止二次注浆，继续掘进直至完成切削。

本发明的运营铁路正线下方盾构切削钢筋混凝土桩的施工方法，包括施工前准备、施工前刀具配置、切削前施工参数设定及盾构切削掘进步骤，具体地，（1）先进行施工前的钢筋混凝土桩定位和铁路正线沉降控制标准调查，以详细了解桩体及施工环境情况，从而根据调查情况确定施工参数。根据发明人的调查，中国铁路正线沉降控制标准为：①铁路线路每小时隆起量≤2mm；每小时沉降量≤4mm；②每昼夜累计隆起量≤4mm，每昼夜累计沉降量≤10mm；③两轨顶水平高差≤2mm，半年内最终线路的累计隆起量≤10mm，累计沉降≤40mm。（2）施工前的刀具配置，将盾构周边齿刀共计9把，通过“带压换刀”施工方法更换为滚刀。（3）盾构掘进，当掘进至钢筋混凝土桩之前，进行施工参数设定。本发明通过预设施工参数成功，并通过各参数之间的配合，成功实现了盾构直接切削且未对正线铁路造成影响。（4）保持步骤（3）所述施工参数，盾构沿设计路线轴线掘进，切削钢筋混凝土桩时进行同步注浆，过桩后进行二次注浆，并随时进行地表监测，当地表沉降位于±2mm时，停止二次注浆，继续掘进直至完成切削。

作为优选，前述运营铁路正线下方盾构切削钢筋混凝土桩的施工方法，步骤（3）之Ⅸ所述同步浆液由如下成分组成：

所述同步浆液每方容重1810㎏，所述细砂模数为1.6～2.2，所述同步浆液稠度为120mm。

通过优选同步浆液的组成，能够有效保证同步注浆效果，从而进一步保证盾构切削的成功实施。