[发明专利]一种基于马蹄形盾构机的大断面马蹄形土压平衡盾构隧道施工方法

权利要求书

1.一种基于马蹄形盾构机的大断面马蹄形土压平衡盾构隧道施工方法，其特征在于：采用以下步骤，

步骤1：设置盾构机始发装置，端头向进洞方向采用大管棚加固；

步骤2：在底板结构(10)上设置始发基座(11)，在始发基座(11)上设置3根第一导轨作为盾构机导向轨道，在洞门导洞中铺设3根第二导轨(12)，将第一导轨和第二导轨相连，位于盾构机盾尾与中盾的连接处，在始发基座上设置有盾尾焊接槽(13)；

步骤3：设置明洞加强段结构(14)为盾构机提供反力；

步骤4：设置洞门密封装置，在套拱进洞口方向，施作始发导洞，始发导洞出洞端与套拱连接，进洞端焊接第一预埋钢环，在第一管片脱出盾尾后，通过第一管片与套拱之间的缝隙进行封闭，设置铁皮用于封闭始发导洞的拱架与管片之间缝隙，同时在拱架内安设支撑；

步骤5：盾构机(5)开始工作掘进，在整个盾构机(5)掘进过程中，采用A料和B料同步注浆；

同时，盾构机(5)每在隧道中掘进一定距离，在盾构机(5)盾尾进行马蹄形盾构管片拼装；

同时，在整个盾构机(5)掘进过程中，实时控制土仓内的压力稳定平衡；

步骤6：实施盾构机(5)接收；

所述步骤6包括如下步骤：

采用以下步骤，

步骤61：在洞口环两侧施作八字挡墙支护边仰坡；

步骤62：根据盾构机掘进情况及接收工艺要求确定开始凿除洞门时间，准备凿除洞门；

步骤63：洞门凿除首先在接收基座(1)上的洞门钢环(2)范围内搭设钢制脚手架，在接收基座(1)内生根并与两侧接收挡墙(3)搭设为一个整体；

将脚手架下部垫实，脚手架的两侧分别与挡墙连接紧固，在横撑上面均铺设木板并与横撑固定；

在洞门上中下均匀分布五个观察孔，随时观察端墙背后土体状况，当刀盘距离端墙(4)50cm时，盾构操作手将土仓压力降至0后，立即采取粉碎性凿除的方式凿除洞门钢环(2)范围内的30cm厚素混凝土，凿除工序采取自上而下，随凿随清的方式；

步骤64：实施盾构机(5)一次接收，判断洞门处混凝土是否凿除，如果是，则进入下一步骤，否则，回到步骤63；

步骤65：对脚手架进行拆除，且在指定时间内顶推盾构机、停止同步浆液的压注，在刀盘(6)至基座延伸导轨前停止刀盘(6)旋转；

步骤66：在延伸导轨上沿着盾构机(5)掘进方向切割出一个上坡的豁口，当盾尾至洞口(7)指定距离时，完成第一次出洞，盾构机停止推进，在洞门钢环(2)与盾构机(5)外壳之间空隙采用段焊方式焊接整圈弧形钢板对洞圈进行封堵，并把预留有注浆管的钢板焊在相应的位置，弧形钢板与盾壳和钢环间的缝隙用速凝水泥填充，在封堵完成后，对加固区内的盾构管片外建筑空隙进行注浆，离盾尾的三环处压注双液水泥浆或直接在盾尾采取同步注浆配合AB液的方式进行填充；

步骤67：在补压浆工作结束后，开孔检查浆液凝固效果，待浆液基本凝固后，盾构机(5)开始进行第二次接收，盾构机(5)爬上基座导轨后继续推进；

待盾尾完全露出端墙(4)后，立即用封堵钢板(8)封闭洞门钢环(2)与盾构管片(9)之间缝隙，封堵钢板(8)分块制作好，精确定位后焊接在洞门钢环(2)上，封堵钢板(8)在洞门钢环(2)处焊接均采取满焊，在焊接结束后，在指定时间内用浆液对盾构管片(9)与洞门钢环(2)处的建筑空隙进行填充；

步骤68：进一步利用管片注浆孔，对洞口注浆，以防止漏水，并为端墙(4)与盾构管片(9)的稳定连接创造条件；

步骤69：盾构机(5)顶推至预定位置后，整个接收工作完成。

2.用于权利要求1所述一种基于马蹄形盾构机的大断面马蹄形土压平衡盾构隧道施工方法，其特征在于：

所述步骤5中，在整个盾构掘进过程中，采用A料和B料同步注浆包括以下步骤：

步骤S1：通过注浆量与盾构机掘进时扰动地层范围的关系，确定充填系数为1.3～1.8；

步骤S2：将A料直接在搅拌站拌制时加入，同质量代替同步注浆砂浆中的水泥，B料在洞内溶解后导入储存罐中；

步骤S3：对盾构机尾部的同步注浆管路进行改造，在盾构机尾部处使B溶液与含A料的砂浆充分混合，且通过计量泵使注入量及压力精确可控；

步骤S4：凝固一段时间后，其中AB料的比例根据砂浆配比中水泥的含量变化而随之改变，且初凝时间通过调节AB料两者的比例来进行控制。