[发明专利]泥水盾构水下到达施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种隧道盾构施工工法，属于隧道施工领域，尤其涉及一种泥水盾构水下到达施工工法。

背景技术

随着泥水盾构在国内的城市轨道交通、公路交通、水利水电、输气工程等领域的应用越来越广泛，泥水盾构施工技术日益成熟，泥水盾构施工的安全问题也受到了高度关注。近几年的在建、已建泥水盾构工程的盾构始发、到达分项施工，尤其是到达施工，经常出现各种各样的问题，近而引发事故。特别是在深覆土、高水压、复杂地层工况状态下盾构到达的施工风险仍无法有效的进行规避，且一旦在盾构到达时发生大量泥水喷涌造成地表沉降等重大工程险情时，由于缺乏有效、迅速和绝对确保的处理手段，极有可能在短时间内发生灾难性的工程事故。

目前，采用较多的到达技术为接收井土体改良结合降水的施工工艺，但在高埋深、复杂地质条件下，往往难以达到预期效果。为此，对泥水盾构水下到达（过站）作业进行总结、形成工法非常必要。

发明内容

本发明的目的是：针对背景技术的不足，本发明提供一种泥水盾构水下到达施工工法，在深覆土、高水压工况状态盾构到达（过站）时端头无法进行常规降水或者降水不能达到预期效果的情况下，可采用水下到达施工方法；在端头无足够场地进行端头加固或者降水等辅助措施的情况下，也可采用此种安全有效的到达方法。

本发明所采用的技术方案是：一种泥水盾构水下到达施工工法，其特征在于，所述施工工法的主要工艺流程是：端头加固、端头冻结、洞门凿除、基坑回填、盾构到达、后续施工；

所述端头加固是采用三重管高压旋喷桩，利用钻机把带有喷嘴的注浆管，钻入土层的预定位置，然后将浆液以高压流的形式从喷嘴里射出，冲击破坏土体，高压流切割搅碎的土层，呈颗粒分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液搅拌混合，喷浆管不断以360°回转提升，随着浆液的凝固，组成具有一定的强度和抗渗能力作用的加固体；

所述端头冻结施工工艺包括施工准备、钻孔施工、冻结站安装、监测系统安装及冻结器安装、积极冻结与维护冻结、槽壁破除、冻结管回填；

所述洞门凿除按照自上而下的凿除顺序，先将外排主筋全部割除，然后凿除外侧地下连续墙，凿除过程中，严格遵守施工规范和交底，发现洞门渗水现象立刻停止凿除进行处理；保证预留洞门净空不小于Φ7200，宜大不宜小，确保盾构穿越时不擦挂主体结构；

所述基坑回填是在洞门凿除完成后，使用预先配置好的塑性混凝土对基坑进行回填，回填高度以超过洞门顶2m为标准；回填塑性混凝土达到一定强度后，基坑内即可回灌水至地下水位标高处，至此盾构机到达前准备工作全部完成；

所述盾构到达步骤需对盾构到达施工参数进行设定，包括水土压力的设定、掘进姿态的控制、掘进速度设定、同步注浆控制；

所述后续施工是待盾构机到达后，洞内进行二次注浆，进行封堵管片与风井结构之间的空隙；二次注浆的范围为洞门内10环，待二次注浆完全封堵注管片与结构之间的空隙，开始后续施工，包括二次开挖回填物、进行盾构拆机、施工洞门；若在后续施工过程中，出现漏水，需再次补注，直至不再漏水为止。

如上所述的泥水盾构水下到达施工工法，其特征在于：所述端头加固施工工艺流程包括下述步骤：

（1）定位放线，按设计要求放线定孔位，孔位偏差≤50mm，并准确测量孔口地面高程；

（2）钻孔：采用旋转式钻机钻进，钻进过程中，必须保证钻孔的垂直度；

（3）下喷射管：采用高喷台车移至孔口，应先进行地面试喷以调整喷射压力，下喷射管至设计喷射深度；

（4）制浆：选用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比1：1，根据每根桩的灰浆用量制作并充分搅拌，搅拌时间少于3分钟的不得使用，超过初凝时间的浆液也不得使用；灰浆经过两道过滤网的过滤，以防喷嘴发生堵塞；抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌；

（5）喷射提升：喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的浆液，待浆液冒出孔口后，即按要求的提升速度、旋转速度，自下而上开始喷射、旋转、提升，到设计的终喷高度停喷，并提出喷射管；

（6）回灌：喷射灌浆结束后，利用水泥浆进行回灌，直到孔内浆液面不下沉为止；

（7）冲洗：喷射结束后，应及时将管道冲洗干净，以防堵塞。

如上所述的泥水盾构水下到达施工工法，其特征在于：所述端头冻结施工工艺具体包括下述步骤：

（1）施工准备：由于钻孔施工均在地面作业，场地需能够满足冻结站布置及打孔需求；冻结施工用电由工地配电房直接供给；