[实用新型]矿山法隧道内盾构始发和接收端头加固装置

说明书

本实用新型公开了矿山法隧道内盾构始发和接收端头加固装置，包括矿山法隧道、堵头墙二次衬砌、堵头墙初期支护和盾构隧道，矿山法隧道与盾构隧道连接；矿山法隧道的外侧面均设置堵头墙二次衬砌，且紧贴矿山法隧道设置，堵头墙二次衬砌上设置有用于与盾构隧道连接的第一缺口，第一缺口的高度与盾构隧道的内径相同；堵头墙二次衬砌的外侧面均设置堵头墙初期支护，且紧贴堵头墙二次衬砌设置，堵头墙初期支护上设置有第二缺口，第二缺口的高度大于盾构隧道的外径；还包括素混凝土加固体和加固层；素混凝土加固体设置于堵头墙二次衬砌与堵头墙初期支护之间，加固层设置于第二缺口上，加固层紧贴素混凝土加固体设置；对市政道路、管线等周边环境影响小。

技术领域

本实用新型属于地下交通技术领域，具体涉及矿山法隧道内盾构始发和接收端头加固装置。

背景技术

盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段，从施工安全角度讲，始发和接收是盾构法施工的两个重要阶段。为保证盾构始发和接收施工安全，对洞口土体进行加固是非常必要的。端头加固主要目的是解决盾构始发与接收施工中出现的端头土体强度、整体稳定性和渗透性等土工问题，使得经过加固处理后的土体能够满足强度、稳定性以及止水的要求，从而提高土体的承载力、控制地表沉降、减小水土流失、确保周边建(构)筑物安全。地铁工程中矿山法隧道大部分采用降水施工，在这种情况下，盾构端头加固主要解决的是洞门破除后掌子面土体强度和稳定性的问题。因此选择适当的方法对矿山法隧道端头地层进行加固，满足盾构始发或接收时稳定地层的要求，是整个盾构隧道工程的关键环节。

目前常用的盾构始发或接收端头加固方法主要有深层搅拌桩加固、旋喷桩加固、注浆加固等方法，即从地面或矿山法隧道内，对盾构端头地层通过搅拌、高压旋喷和注浆的方式进行加固，形成对矿山法隧端墙外侧6～10m、盾构隧道轮廓外侧上下左右各3m范围的整体加固，在实际工程中取得了不错的效果。但以上加固方法存在以下不足之处：

一、由于地层的不均匀性，搅拌桩的适应性较差，而高压旋喷和注浆加固过程中压力控制难度较大，容易造成大面积地面隆起，对周边环境影响较大；

二、加固体和初期支护界面处加固效果不理想，并且需要对洞门进行人工破除，破除洞门时有时会发生掌子面坍塌，并且存在操作空间狭窄，风险大，工作效率低、工期长等问题；

三、加固范围大，工程造价高，在无水或降水后地层稳定性较好的地层中采用上述加固措施，显得过于保守，且无必要，造成大量的工程浪费，不利于节约资源和能源。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供矿山法隧道内盾构始发和接收端头加固装置，解决了需要对洞门进行人工破除，破除洞门时有时会发生掌子面坍塌的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

矿山法隧道内盾构始发和接收端头加固装置，包括矿山法隧道、堵头墙二次衬砌、堵头墙初期支护和盾构隧道，所述矿山法隧道与所述盾构隧道连接；矿山法隧道的外侧面均设置所述堵头墙二次衬砌，且堵头墙二次衬砌紧贴矿山法隧道设置，堵头墙二次衬砌呈“L”型，堵头墙二次衬砌上设置有用于与盾构隧道连接的第一缺口，所述第一缺口的高度大于盾构隧道的外径；所述堵头墙二次衬砌的外侧面均设置所述堵头墙初期支护，且堵头墙初期支护紧贴堵头墙二次衬砌设置，堵头墙初期支护呈“L”型，堵头墙初期支护上设置有第二缺口，所述第二缺口的高度大于盾构隧道的外径；还包括用于平衡矿山法隧道掌子面土压力的素混凝土加固体和用于使所述素混凝土加固体加固的加固层；所述素混凝土加固体设置于堵头墙二次衬砌与堵头墙初期支护之间，且素混凝土加固体外轮廓与矿山法隧道内轮廓一致；所述加固层设置于所述第二缺口上，加固层紧贴素混凝土加固体设置。

更优地，所述堵头墙二次衬砌的顶部高于所述盾构隧道的顶部，堵头墙二次衬砌的底部低于盾构隧道的底部；所述堵头墙初期支护的顶部高于所述堵头墙二次衬砌的顶部，堵头墙初期支护的底部低于堵头墙二次衬砌的底部。