[发明专利]一种盾构穿越铁路站场施工的土体加固结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工中的土体加固结构及方法,特别是一种盾构隧道穿越铁路站场施工的土体加固结构及方法。

背景技术

随着城市轨道交通建设的迅猛发展，盾构法隧道施工经常需要穿越密集的建筑群、既有铁路线，或者临近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施，在这些情况下施工时，必需严格控制地层沉降和位移。避免盾构施工产生地面坍塌、地面沉降量过大、地面位移等灾害，对周边建筑物、地下构筑物及管线安全构成威胁。

大型铁路站场，其站场列车通行频繁，为不影响铁路运营，盾构隧道施工时，需要极其严格的控制路面的沉降。在粉砂层、砂卵石层以及含水地层等恶劣地质条件下，盾构隧道穿越铁路站场时非常危险。因此在恶劣地质条件进行盾构隧道穿越铁路站施工时，有必要对恶劣的地质情况进行加固，从而提供土体的自稳性，以利于盾构穿越。

发明内容

   本发明旨在给出盾构隧道穿越铁路站场施工的土体加固结构，以利于盾构隧道穿越铁路站场的施工。

本发明所述的盾构穿越铁路站场施工的土体加固结构，包括设置在站台两侧斜向下伸入到铁路线路底部4米以下位置的注浆孔，单侧的注浆孔呈梅花形布置，注浆孔内插入有袖阀管，由水泥和水玻璃混合而成的双液浆填充袖阀管，在袖阀管内凝结成加强杆，由袖阀管的出浆口向外扩散浆液，形成与袖阀管及袖阀管内部的加强杆固连的浆液扩散球，相邻袖阀管的浆液扩散球两两部分重叠共连成一体；两侧的注浆孔平行交错，两侧袖阀管的浆液扩散球，在铁路线路的底部部分重叠，共连成一体形成立体网状结构。

本发明所述的盾构穿越铁路站场施工的土体加固方法，从铁路站台两侧分别打多个伸向铁路线路底部的倾斜的注浆孔，注浆孔的固深度不小于轨底以下4m，各注浆孔内插入袖阀管同步对铁路路基进行注浆加固，单侧注浆孔呈梅花形布置，相邻注浆孔通过袖阀管注入的浆液扩充半径彼此部分重叠，使扩充后的浆液能够共连；两侧的注浆孔在底部平行交错，两侧注浆孔内通过袖阀管注入的浆液扩充半径彼此部分重叠，使两侧扩充后的浆液能够共连，形成立体网状结构；浆液采用双液浆，由水泥和水玻璃混合而成，其中，水泥的水灰比为0.8:1，水玻璃浓度为40波美度（Be'），水泥和水玻璃的体积比1:1；注浆压力为0.2MPa，注浆流量为10～20L/min。

本发明所述的盾构穿越铁路站场施工的土体加固结构及方法，其站台两侧有斜向下伸入到铁路线路下方的注浆孔，注浆孔内有袖阀管，袖阀管内有浆液凝结形成的加强杆，袖阀管的出浆口外有浆液扩散后凝结形成的浆液连接球，各加强杆通过浆液连接球相邻两两相连。两侧的加强杆又通过底部的浆液连接球相连成一体，对铁路线路下方的土体形成立体网状加强结构，从而提高了土体的强度和自稳性，利于盾构隧道穿越施工。

附图说明

图1  为本发明的盾构穿越铁路站场的施工结构示意图。

图2  为单侧袖阀管及其浆液扩充情况示意图。

具体实施方式

一种盾构穿越铁路站场施工的土体加固结构，如图1，其在站台两侧设置斜向下伸入到铁路线路底部四米以下位置的注浆孔1，单侧的注浆孔1呈梅花形布置，如图2，注浆孔内插入有袖阀管2，由水泥和水玻璃混合而成的双液浆填充袖阀管，在袖阀管内凝结成加强杆，由袖阀管的出浆口向外扩散浆液形成与袖阀管及袖阀管内部的加强杆固连的浆液扩散球4，相邻袖阀管的浆液扩散球两两部分重叠共连成一体；两侧的注浆孔平行交错，两侧袖阀管的浆液扩散球，在铁路线路的底部部分重叠，共连成一体形成立体网状结构。

盾构穿越铁路站场施工的土体加固方法，从铁路站台两侧分别打多个伸向铁路线路底部的倾斜的注浆孔1，注浆孔的固深度不小于轨底以下4m，各注浆孔内插入袖阀管2同步对铁路路基进行注浆加固，单侧注浆孔呈梅花形布置，相邻注浆孔通过袖阀管注入的浆液扩充半径彼此部分重叠，使扩充后的浆液能够共连；两侧的注浆孔在底部平行交错，两侧注浆孔内通过袖阀管注入的浆液扩充半径彼此部分重叠，使两侧扩充后的浆液能够共连，形成立体网状结构；浆液采用双液浆，由水泥和水玻璃混合而成，其中，水泥的水灰比为0.8:1，水玻璃浓度为40波美度（Be'），水泥和水玻璃的体积比1:1；注浆压力为0.2MPa，注浆流量为10～20L/min。

单侧的多个注浆孔的各注浆孔的倾斜角度可不完全相同，部分相同，部分不同；也可以全部不同，如图1。不相同的倾斜角度使加固后的土体强度更高，能够更好的抵抗各不同方向及角度的受力。