[发明专利]高强度基岩凸起地层盾构施工方法

权利要求书

1.一种高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于步骤如下：

（1）选取盾构机：对盾构机欲掘进位置所处地层的地质进行预先勘测，并根据地质勘测结果，选取复合土压平衡盾构机掘进施工，所述复合土压平衡盾构机的刀盘及支撑系统本身设置有搅拌装置，所述复合土压平衡盾构机设有泡沫注入系统和膨润土泥浆注入系统以改良高强度基岩凸起地层的渣土；

（2）设置进仓点并对所述进仓点区域设置加固区：检测通过钻孔取芯出来的岩石，对其进行研磨性分析，预判所述复合土压平衡盾构机刀具磨损情况，预测复合土压平衡盾构机一次掘进可达长度，并根据所述复合土压平衡盾构机一次掘进可达长度设置进仓点并对所述进仓点区域设置加固区；

（3）盾构掘进施工：

所述复合土压平衡盾构机在欲进入高强度基岩凸起段前主动进仓检查一次，然后开始掘进施工；盾构掘进施工过程中采用全土压满仓掘进模式，严格控制出渣量；关闭泡沫注入系统、开启膨润土泥浆注入系统注入钠基膨润土泥浆对土体进行改良；所述复合土压平衡盾构机掘进施工完成一环且所述复合土压平衡盾构机推进的同时，进行同步注浆，管片脱离盾尾4～6环之后进行二次注浆；盾构掘进到进仓点时，带压进仓检查刀具是否有异常磨损；

（4）盾构管片拼装施工 ：步骤（3）中盾构掘进施工完成一环后，按照常规管片拼装衬砌施工工艺进行盾构管片拼装施工；不断循环，直至完成所施工地铁隧道的全部施工过程；

（5）盾尾后脱出地表后，增加同步注浆量并进行管片壁后补注浆。

2.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的复合土压平衡盾构机采用液压驱动，驱动功率945kW，额定扭矩为6000KNm，脱困扭矩为7200KNm，驱动转速0-3.7 rpm，破岩能力不低于210Mpa、刀盘开口率为30-40%，刀盘转速为0.8-1.2r/min，贯入度为2mm/r-9mm/r，刀间距为75-90mm。

3.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的搅拌装置包括设置在刀盘背部的主动搅拌棒和设置在复合土压平衡盾构机前盾隔板上的被动搅拌棒。

4.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的泡沫注入系统包括6个单管单泵配置的泡沫注入口，其中2路与膨润土泥浆注入系统共用。

5.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的复合土压平衡盾构机刀盘前面板堆焊有复合钢板、外圈梁外表面堆焊复合钢板和合金刀。

6.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（2）中的进仓点间隔为20m，所述加固区尺寸为宽2.5-3.5m，长为6-7米，加固深度至隧道洞顶，加固方式为梅花形布置袖花管注浆，袖花管之间的距离为0.5-1m，加固区外圈所注浆液为双液浆、内圈为水泥浆。

7.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（3）中的全土压满仓掘进中每掘进33cm出渣一斗，每环出渣总量控制在56m³。

8.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（3）中的所述钠基膨润土泥浆由钠基膨润土和水按照1:8±1的质量比均匀配置而成，其塌落度为195-205mm、粘度为50秒，且盾构掘进中的注浆量为4m³/环。

9.如权利要求1中所述的高强度基岩凸起地层盾构施工方法，其特征在于：所述步骤（3）中所述同步注浆浆液由水泥、细骨料、煤粉灰、膨润土和水均匀混合而成，所述水泥、细骨料、煤粉灰、膨润土和水的质量比为120:1040:160:150:280，每环注浆量为4.7m³，注浆压力不大于0.2Mpa；所述二次注浆浆液采用水泥～水玻璃双液浆，初凝时间设定为50～70s，注浆压力不大于0.4Mpa。