[发明专利]一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法

说明书

一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，所述方法包括如下步骤：1）制作相互配合的上套筒和下套筒；2）将上套筒和下套筒下吊至盾构井内；3）对钢构套筒进行密封性试验，试验合格后填充滤料；4）盾构磨穿盾构井，进入钢构套筒内部；5）在钢构套筒端部制作洞门止水环，阻挡钢构套筒端部地下水与盾构井的连通通道；6）拆除钢构套筒，清理筒体内渣土，盾构机拆机。本发明所述的方法，施工工期短、可以最小化盾构接收风险，易于保证盾构接收质量，施工过程中安全性高，有效降低了接收时可能发生的涌水涌砂乃至端头土体坍塌的可能，施工投入经济合理。

技术领域

本发明属于盾构接收技术领域，尤其涉及一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法。

背景技术

城市轨道项目盾构区间接收端常采用地层加固工法对端头地层进行加固，常见的地层加固工法有三轴搅拌桩、高压旋喷桩、冷冻法等，一方面在端头形成一道止水帷幕，防止盾构机接收过程中土体出现涌水涌砂现象，另一方面提高端头土体强度，防止盾构机破除洞门围护结构后土体坍塌。在地层加固后辅以降水井，以使地下水位降低至盾构开挖面以下。在土体强度达到设计值、地层水位降低至设计值后盾构掘进通过加固体并接收。

但地下水文地质瞬息万变，一旦端头加固施工无法实现止水帷幕效果，则降水井无法降低地下水位，盾构机掘进通过加固体并破除洞门围护结构后，洞门处土体有极大的可能产生涌水涌砂，严重时甚至发生端头土体坍塌。

发明内容

本发明旨在提供一种施工工期短、费用低、安全质量有保证的采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种采用整体性钢构套筒辅助富水高压地层条件的盾构接收方法，所述方法包括如下步骤：

1）制作相互配合的上套筒和下套筒：上套筒和下套筒的横截面均为半圆形；上套筒和下套筒的制造方法相同，均为：将至少两个横截面为半圆形的套筒沿长度方向在地面上进行首尾连接；

2）将上套筒和下套筒下吊至盾构井内：首先将下套筒下吊至盾构井内；然后，对应下套筒将上套筒下吊至盾构井内；最后，将下套筒和上套筒的连接处组装密封形成钢构套筒，钢构套筒横截面为圆形；

3）对钢构套筒进行密封性试验，试验合格后填充滤料；

4）盾构磨穿盾构井，进入钢构套筒内部；

5）在钢构套筒端部制作洞门止水环，阻挡钢构套筒端部地下水与盾构井的连通通道；

6）拆除钢构套筒，清理筒体内渣土，盾构机拆机。

钢构套筒内建立的土压与钢构套筒端头地层的水土压力保持平衡。

步骤1）中横截面为半圆形的套筒首尾连接的方式为：采用法兰组装，组装完成后对连接处进行焊接。

步骤2）中，将下套筒和上套筒的连接处组装密封的方法为：在下套筒上设置密封材料，设置完成后，吊装上套筒，使得密封材料位于上套筒和下套筒的连接处；其中，所述的密封材料为缓膨胀型橡胶止水条。

步骤2）之后，在钢构套筒的后端进行后端盖安装，安装后采用支撑杆与后端盖平面板顶紧，钢构套筒左右通过工字钢顶至盾构井内壁。

步骤3）中所述的密封性试验钢构套筒内的压力至少大于0.3MPa；填充的滤料采用盾构掘进外排的改良性渣土。

改良性渣土为：盾构机掘进出来的渣土和膨润土加水配制而成，其中，渣土和膨润土的质量比为：2：1，改良性渣土的动力粘度为：2~5Pa·s。

步骤3）中填充滤料的方法为：在地面设置一个漏斗，将漏斗与一条直径为590mm的管路连接，管路末端与钢构套筒连通，将填料直接从漏斗输送至钢构套筒内。