[发明专利]一种大直径泥水平衡盾构洞内接收解体方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市复杂周边环境下大直径泥水平衡盾构洞内接收解体方法，应用于盾构机在洞内进行接收解体领域。

背景技术

随着城市轨道交通、城际铁路的快速发展，盾构法逐渐成为修建地下隧道的主要方法。根据常规的盾构施工工艺要求，需要设置接收竖井，在井内完成相应的接收解体工作；同时，在竖井附近需要占用大量的施工场地，以满足施工需要；常规的盾构接收方式具有占地面积大、对周边环境影响大、工程投资高等特点。在城市复杂周边环境下，受地面建（构）筑物、地下市政管线、地面交通导改等影响，设置盾构接收工作竖井比较困难，费用非常高。

为解决城市复杂环境下设置盾构接收竖井困难、工程投资比较高的问题，有必要研究一种新型的城市复杂周边环境下洞内盾构接收解体方法，从而减少施工占地、减小对周边环境的影响，减少工程投资，确保盾构接收安全。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种施工占地少、对周边环境影响小、工程投资小的大直径泥水平衡盾构洞内接收解体方法。

本发明为解决这一问题所采取的技术方案是：

一种大直径泥水平衡盾构洞内接收解体方法，是在与盾构隧道接收相连的暗挖隧道内进行盾构接收解体，重点是根据泥水盾构施工工艺，对暗挖隧道封端墙凿除，采用低标号砂浆置换回填，确保预埋钢环范围内的土体稳定及施工安全，并应对盾构接收掘进时的顶推力；关键是盾构机能顺利进入砂浆置换体内的预期位置；根本是确保废弃盾壳与盾构管片连接位置处的防水措施。该方法包括如下步骤：

首先，根据盾构设备具体情况及满足隧道功能需要，对暗挖隧道断面进行必要的加宽加高，在暗挖封堵墙内预埋盾构接收用钢环，浇筑端墙混凝土，以确保施工安全；

其次，在逆作施工封端墙过程中，简单施作盾构端头地层加固；在盾构接收前，分部分块凿除预埋钢环范围内的封端墙混凝土，随凿除混凝土随置换回填低标号砂浆，砂浆置换体的体积应满足盾构接收施工安全及盾构机解体操作需要；

再次，调控盾构掘进参数掘进至砂浆置换体内的预期位置，及时施作管片背后注浆、向盾壳外的地层中压注高浓度聚氨酯，防止地下水的渗漏；同时，作好接收段的管片拉紧装置；

最后，盾构机出洞接收，随凿除砂浆置换体随切割刀盘；盾构机后配套及泥水管路系统从始发井一侧吊运至地面，主轴承及切割的刀盘刀具从接收一侧的暗挖隧道运至洞外，盾构钢壳废弃在地层中，在盾壳内浇筑圆形衬砌与管片连接。

其中，在盾构接收前，对预埋钢环范围内的封端墙自下而上分部分块凿除，同时，采用低标号砂浆置换回填，整个预埋钢环范围内的封端墙均进行凿除置换，确保预埋钢环范围内的土体稳定，同时应对盾构接收掘进过程中的推力。

掘进过程中，盾构掘进至砂浆置换体内停机，待止水封堵措施实施完后，降低泥水压力至常压；盾构接收掘进停止后，随凿除砂浆随切割刀盘，盾构主轴承及后配套吊运至地面，将盾构钢壳废弃在地层中，然后在钢壳内浇筑环形衬砌与管片链接；暗挖隧道的封端墙采用复合式衬砌结构，在凿除封端墙洞门结构混凝土前，在预埋钢环周圈打设注浆钢管，对预埋钢环周边地层进行注浆加固。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的盾构接收解体无须设置常规竖井，充分利用暗挖隧道空间，减少施工占地及对周边环境的影响。通过对盾构接收端暗挖隧道结构断面进行适当扩大，凿除洞门混凝土结构、同步置换回填低标号砂浆，盾构机接收掘进至砂浆置换体的预期位置，实现泥水盾构机在暗挖隧道内洞内接收解体。经工程实践验证，采用该方法可实现泥水盾构机洞内安全接收解体，具有施工占地面积小、对周边环境影响小，投资小、安全可靠等优点，可适用于城市复杂周边环境下盾构机洞内接收解体。

附图说明

图1是本发明的接收端暗挖隧道扩大段的纵断面示意图；

图2是本发明的洞门分块分部凿除示意图；

图3是本发明的洞内砂浆置换回填示意图；

图4是本发明的盾构接收洞口端墙周圈加固示意图；

图5是本发明的支撑反力体系示意图；

图6是本发明的盾构接收段管片背后深孔注浆示意图；

图7是本发明的出洞段盾构管片纵向拉紧装置示意图。

附图中主要部件符号说明：

1：盾构管片2：盾壳

3：盾构机主轴承4：切割刀盘

5：轨下结构6：内轨顶面

7：暗挖隧道衬砌8：砂浆置换体

9：型钢反力支撑体系10：暗挖隧道封端墙

11：模板12：型钢