[发明专利]一种高水压软土地层HFE组合式盾构始发方法

说明书

本发明涉及盾构施工领域，具体为一种高水压软土地层HFE组合式盾构始发方法，解决了高水压情况下软土地层盾构机始发接收技术难题，包括以下步骤：按照设计图纸要求施工旋喷加固；施工冻结管及测温孔，布设测温线，冻结设备及冻结管路安装调试后开始冻结；盾构始发准备；洞门钢环外部用螺栓连接外接钢环装置；盾构始发准备工作完成并冻结加固后破除洞门围护结构；盾构机向前顶进；盾构机工作面建压；掘进轮廓内冻结管拔除，其余冻结管继续工作施冻；外接钢环装置外立面焊接弧形板，当盾构机完全进入外接钢环装置后开始同步注浆，完成始发掘进。本发明尤其适用于水头高、水量大、不具备始发降水条件的软土地层中优势尤为明显，推广前景好。

技术领域

本发明涉及盾构施工领域，具体为一种高水压软土地层HFE组合式盾构始发方法。

背景技术

近年来我国轨道交通迅猛发展，各地纷纷选择这种清洁、舒适、快捷的大运量运输工具解决城市拥堵问题，截止2015年底，全国共26个城市轨道交通开通运营，44个城市轨道交通规划获批，规划线路规模庞大、建设项目繁多，盾构法以其安全、高效、适应性强的特点成为最为常用的一种区间隧道施工方法。

随着盾构施工技术的成熟和施工经验的积累，其安全性能逐渐提高，但盾构始发与接收依旧是盾构施工的最大风险点，历年来盾构始发接收事故层出不穷，严重的甚至淹没盾构机及车站、区间，造成极大经济损失，危及人员安全，在临江富水软土区域，地下水位高，地下孔隙水丰富，围岩土体的自稳能力差，且软土刀盘不具备地下连续墙破除能力，需要人工破除洞门地下连续墙，始发及接收风险尤为突出。

发明内容

为了解决高水压情况下软土地层盾构机始发接收技术难题，本发明提供了一种工艺简单、方法新颖、技术先进、安全性能高的高水压软土地层组合式盾构始发方法。

适用于富水地层的盾构始发，尤其是在水头高、水量大、不具备始发降水条件的软土地层中优势尤为明显，通过对传统加固方式和洞门密封防水装置进行优化组合，利用高压旋喷（High pressure jet grouting pile）桩加强地层自稳性、减少侧向水土压力；利用冷冻法（Freezing method）隔绝地下水、确保洞门破除安全；利用洞门外接钢环装置（Theexternal ring）在盾构始发时密封止水，减小盾构始发及接收风险，形成多道防线，优势互补，减少始发方案中的薄弱环节，降低盾构始发风险，称为一种高水压软土地层HFE组合式盾构始发方法。

本发明所述的始发方法包括以下步骤：

S1、根据水文地质情况及水土压力计算对盾构机外侧3米范围内进行高压旋喷加固；按照设计图纸要求，编制施工方案并进行试桩，根据试桩结果确定施工参数并进行施工，在满足设计要求的基础上尽量降低旋喷加固体强度，便于后期掘进；

S2、根据总设计要求对冻结进行深化设计，根据设计布置冻结管及测温孔，测温孔内布设测温线，冻结设备及冻结管路安装调试完毕后开始冻结；

S3、对已加固的端头土体进行检查，确保地基承载力满足起吊设备施工安全后开始盾构机组装，同时完成反力支撑并开始拼装负环管片后做好盾构始发准备；完成盾构机整机组装调试及垂直运输系统和水平运输系统、泥浆处理系统、制浆系统等安装调试，上述工作期间冷冻系统积极冻结，完成反力支撑并开始拼装负环管片后形成盾构始发状态；

S4、在泥水盾构始发时，需在车站主体洞门钢环外部用螺栓连接外接钢环装置；

S5、盾构始发准备工作完成并冻结加固达到设计效果且保持稳定后，破除洞门围护结构；盾构始发准备工作完成并冻结加固达到设计效果后，分块、分层、从里到外、从上到下的方式破除洞门围护结构，保留迎土侧钢筋，洞门破除过程中继续维护冻结，做好冻土面保温；

S6、为确保密封效果及缩短建压时间，洞门破除完毕并清理完成后在外接钢环装置形成的密闭腔体内涂抹润滑密封油脂；