[发明专利]一种环形盾构或环形顶管始发及到达的洞门加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道工程技术领域，尤其是涉及一种环形盾构或环形顶管始发及到达的洞门加固方法。

背景技术

伴随着城市地面空间开发的逐渐完善与饱和，我国政府在构建资源节约型、环境友好型社会的背景下，越来越多地将着眼点放到了地下空间的开发利用上。由于地下空间的开发具有高成本、高风险以及不可逆性，如何运用先进的科学技术与施工设备合理地对地下空间进行开发利用成为了解决该问题的关键所在。

环形盾构或环形顶管技术是一种异于常规盾构或顶管法的施工技术，其主要施工特点为先开挖一次衬砌所在环形断面内的土体，并施作一次衬砌，待隧道贯通之后再对一次衬砌内部土体进行整体开挖，并施作二次衬砌。其主要优点在于隧道形状和尺寸在理论上不受任何限制。

目前常规盾构或顶管始发及到达的洞门加固方法主要是对洞门后土体一定范围内进行注浆或者围护桩式加固，旨在增强土体强度保证进出洞时开挖面稳定以及起到止水作用。但环形盾构或环形顶管施工时由于是环形断面开挖，并非全断面开挖，故上述问题可以得到比较好的解决，但环形洞门止水钢圈内部的洞门围护墙结构由于缺乏四周支护，隧道内部土体缺乏支撑，都存在整体向工作井内坍塌的危险，这将是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简单易行、安全可靠的环形盾构或环形顶管始发及到达的洞门加固方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种环形盾构或环形顶管始发及到达的洞门加固方法，包括以下步骤：

1)在始发井、接收井洞门围护墙上施作洞门止水钢圈，该洞门止水钢圈设有两层，其设置位置对应于环形盾构机或环形顶管机壳体的内外两侧；

2)在内侧洞门止水钢圈范围内施作水平加固锚杆，并与围护墙连接；

3)环形盾构或环形顶管始发前，判断两层洞门止水钢圈间的混凝土保护层内是否存在钢筋，若是，则返回步骤1)，重新施作洞门止水钢圈，若否，则执行步骤4)；

4)环形盾构或环形顶管始发时，环形盾构机或环形顶管机推进至刀盘与洞门围护墙接触，刀盘破除环形区域内的混凝土，完成始发操作；

5)环形盾构机或环形顶管机掘进至接收井，刀盘破除围护墙，形成一次衬砌；

6)隧道贯通后，凿除洞门止水钢圈外部的围护墙，对隧道内土体进行降水，拔除水平加固锚杆，开挖剩余土体。

所述水平加固锚杆设置多个，多个水平加固锚杆平行设置。

该方法还包括：

对于短距离地下通道掘进，可将始发井和接收井内的水平加固锚杆进行对拉连接，提高锚杆对洞门的约束效果。

可只在始发井内洞门止水钢圈范围内施作水平加固锚杆，接收井洞门采用常规方法进行加固。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明利用锚杆这一加固方式替代传统的注浆或围护桩式的洞门加固方法，既能起到防水和加固土体作用，又能增加土体与洞门围护结构的连接性，避免洞门围护结构由于缺乏约束造成整体倾覆，同时易于拔除，解决了环形盾构或环形顶管这一新的施工工艺所带来的新问题。

(2)本方法简单易操作，造价低廉，而且锚杆可以重复使用，具有较高的经济性和推广价值。

附图说明

图1为洞门加固方法剖面示意图

图2为环形盾构或环形顶管机始发顶推到围护结构时示意图；

图3为环形盾构或环形顶管机破除洞门始发推进的示意图；

图4为环形盾构或环形顶管机到达顶推到接收井维护结构时示意图；

图5为环形盾构或环形顶管机破除洞门到达接收井示意图；

图6为隧道贯通后逐步凿除洞门，对内部土体进行降水并拔除锚杆示意图。

图中：1-刀盘，2-壳体，3-环形衬砌，4-注浆孔，5-预开挖隧道，6-水平加固锚杆，7-围护墙，8-洞门止水钢圈，9-始发或接收托架，10-工作井底板，11-接收井底板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。