[发明专利]一种盾构端头加固结构及加固施作方法

权利要求书

1.一种盾构端头加固结构，设于盾构隧道始发端或接收端的基坑围护结构外侧盾构端头加固区土层内，其特征在于：包括素墙和端头水平加固结构；所述素墙由在咬合钻孔或液压抓斗所形成的连续槽内浇筑素混凝土构成，素墙径向截面边缘超出隧道断面轮廓线3m；所述端头水平加固结构为设于素墙外侧的水泥土实心结构,端头水平加固结构由水平钻孔注浆形成并满布盾构端头加固区，端头水平加固结构径向截面外边缘超出隧道断面轮廓线3m，且沿隧道轴线长度不小于9m；所述素墙与围护结构之间设有用于封堵地下水的加固体，加固体为注浆加固体或旋喷桩加固体。

2.根据权利要求1所述的盾构端头加固结构，其特征在于：所述素墙外设有多个贯穿盾构端头加固区并用于端头加固的注浆孔，注浆孔包括水平孔和斜孔，注浆孔的孔间距小于所用注浆液在端头水平加固区域土体内的扩散半径的2倍。

3.根据权利要求1或2所述的盾构端头加固结构，其特征在于：所述端头水平加固结构所用注浆液采用水泥浆或水泥水玻璃双液浆。

4.根据权利要求1所述的盾构端头加固结构，其特征在于：所述素墙靠近围护结构一侧墙面与基坑围护结构之间的距离不大于100mm，素墙厚度不小于600mm。

5.根据权利要求4所述的盾构端头加固结构，其特征在于：所述素墙厚度为600mm至800mm。

6.根据权利要求1所述的盾构端头加固结构，其特征在于：所述加固体强度不小于1Mpa，渗透系数不大于1.0×10^-6cm/s。

7.一种基于权利要求1所述盾构端头加固结构的加固施作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01、在基坑围护结构外侧钻孔咬合成槽或液压抓斗成槽，在槽内浇筑混凝土，形成一道平行与围护结构的素墙；素墙靠近围护结构一侧墙面与基坑围护结构之间的距离不大于100mm，素墙厚度为600mm至800mm，素墙径向截面边缘超出隧道断面轮廓线3m；

S02、在隧道洞口处钻水平孔，穿过围护结构和素墙，对盾构端头加固区土体进行注浆加固，构成端头水平加固结构；端头水平加固结构径向截面外边缘超出隧道断面轮廓线3m，且水平加固体沿隧道轴线长度不小于9m，水平钻孔间距小于所注浆液在加固区土体中的浆液扩散半径的2倍；

S03、在地面上向围护结构和素墙之间土体进行钻孔注浆止水或旋喷桩止水，形成用于降低围护结构与素墙间土体渗透系数的加固体；

S04、在端头水平加固结构周围施工备用降水井。

8.根据权利要求7所述的盾构端头加固结构的加固施作方法，其特征在于：所述步骤S02具体包括：

S201：由洞门向土体内钻孔注浆，注浆孔沿隧道轴向贯通素墙及素墙外盾构端头加固区；

所述注浆孔数量为多环且包括水平孔和斜孔，注浆孔的孔间距小于所用注浆液在盾构端头区域土体的扩散半径的2倍；

S202：通过注浆孔向素墙外侧浇筑包括水泥浆或水泥水玻璃双液浆的注浆液。

9.根据权利要求8所述的盾构端头加固结构的加固施作方法，其特征在于：所述注浆孔采用同心四环环形布置，相邻两环间距为0.8m，相邻注浆孔之间距离为0.8m；内圈两圈为水平孔，外圈两环为斜孔；钻孔施工时，由外环向内环依次钻孔且统一环的孔位间隔施工；注浆施工时，由内环向外环依次进行，且同一环上的孔位由上至下依次注浆。

10.根据权利要求7所述的盾构端头加固结构的加固施作方法，其特征在于：所述步骤S03加固体的形成包括以下两种方式：

S03a：采用旋喷桩由地面向下钻孔注浆；

S03b：在地面采用垂直钻孔方式进行注浆。