[发明专利]一种盾构推进地面塌陷复推处理方法及其支护结构

权利要求书

1.一种盾构推进地面塌陷复推处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在被埋盾构机的周边施作支护结构进行地层加固及抽排降水处理；

S2、清理隧道内的砂土，对清理砂土后暴露在外界的盾构机部位进行清洁，并对暴露在外界的盾构机部位的有损配件进行护理或置换，并进行整机联合调试；

S3、进行被埋盾构机的脱困操作，其中盾构机脱困包括螺旋输送机脱困、刀盘脱困及盾体脱困；

S4、对盾构机脱困后的施工环境采取后处理措施，包括洞内渣土清排措施及复推期间防止地面沉降措施；

S5、对未进行盾构施工的施工区段进行盾构条件控制，包括后续掘进参数控制、出土量控制、注浆参数控制及管片拼装质量控制。

2.根据权利要求1所述的复推处理方法，其特征在于，所述支护结构包括成排设置在盾构机刀盘前、盾体两侧及位于盾尾管片处的咬合素桩，所述咬合素桩底部与盾尾隧道顶部的间隙内通过化学浆液注浆封堵；

根据地下水位标高及抽排水量在盾构机刀盘前及盾体的两侧开设若干降水井。

3.根据权利要求1所述的复推处理方法，其特征在于，进行所述螺旋输送机脱困操作时包括以下步骤：

S3.1、启动螺旋输送机，并设置低速转动速度为1-3rpm；

S3.2、正转螺旋输送机，待扭矩未达到额定扭矩时切换至反转；

S3.3、若步骤S3.2不能实现脱困，往螺旋输送机的预留阀孔注入膨润土浆液或泡沫混合液，重复步骤S3.2。

4.根据权利要求1所述的复推处理方法，其特征在于，所述刀盘脱困包括常规操作模式、脱困操作模式及下步脱困操作模式；

所述常规操作模式包括以下步骤：

S3.4、启动刀盘面板上的泡沫混合液管路，启动刀盘；

S3.5、设置刀盘低速转动速度为0.2-0.4rpm，正转刀盘并观察扭矩，若扭矩明显增大可提速控制在0.9-1.1rpm之间；

S3.6、切换至反转模式，观察刀盘扭矩，若扭矩明显增大可选择提速加快脱困；

若采用常规操作模式脱困失败则转为采用脱困操作模式，包括以下步骤：

S3.7、将推进油缸收缩5-10mm，重复步骤S3.5及S3.6；

若采用脱困操作模式脱困失败则转为采用下步脱困操作模式，包括以下步骤：

S3.8、外接膨润土管道，向土仓内注入膨润土浆液并启动螺旋输送机进行膨润土浆液与土仓渣土的置换；

S3.9、待渣土置换量至土仓渣土总量的三分之一时，停止渣土置换并启动刀盘。

5.根据权利要求1所述的复推处理方法，其特征在于，步骤S4中，

所述洞内渣土清排措施包括以下步骤：

S4.1、掘进时通过刀盘面板上的泡沫管路向洞内注入混合液，并通过仓内搅拌棒向土仓内注入膨润土浆液及泡沫混合液；

S4.2、外接冲洗装置对土仓进行冲洗，确保土仓底部的堆积砂土能充分搅拌；

S4.3、通过螺旋输送机将砂土排出，以完成新旧渣土的更新；

所述防止地面沉降措施包括以下步骤：

S4.4、在盾构机中心轴线方向，在刀盘前及盾尾的顶部布设可兼做注浆孔的深层监测点；

S4.5、通过所述深层监测点监测深层土体变化，若监测值达到报警阀值，则向洞内注入化学浆液进行封堵止水。

6.根据权利要求1所述的复推处理方法，其特征在于，所述出土量控制采用出土方量及出土重量进行双重控制，根据掘进过程中渣土斗的定体积来对比掘进时千斤顶的行程量进行出土方量控制，根据掘进完成后每环管片的渣土称重量来对比不同管环之间的掘进渣土量进行出土重量控制。

7.根据权利要求1所述的复推处理方法，其特征在于，所述注浆参数控制包括同步注浆及二次注浆；

所述同步注浆采用的浆液材料包括粉煤灰、砂和膨润土，所述同步注浆采用方量及压力双重控制，注浆压力控制在2.5-3.5bar之间，注浆方量控制在理论值的150％-180％之间；

所述二次注浆采用的浆液材料包括水泥浆及水玻璃，并根据地表沉降报表值进行洞内二次注浆。