[发明专利]用于富水砂层盾构穿越钢管土钉区的施工方法

说明书

本发明公开了一种用于富水砂层盾构穿越钢管土钉区的施工方法。所述方法采用大功率旋挖钻跳孔切、扭断钢管土钉，被切断的压底钢管直接压入隧道底500mm以下，遗留在隧道内的留置钢管不大于500mm，满足盾构排出的要求，最大限度地减少横向清障孔钻孔工程量，用砂浆回填钻孔，控制盾构掘进参数，掘进通过钢管土钉区域，此方法操作简单，降低了盾构直接穿越钢管区的刀盘刀具磨损，避免了盾构直接掘进导致钢管土钉缠在盾构刀盘上引起土体扰动，导致地面塌陷、建筑物破坏等重大事故的发生。本发明解决了盾构机穿越障碍区施工困难，施工成本高的问题。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通施工技术领域，具体而言，涉及一种用于富水砂层盾构穿越钢管土钉区的施工方法。

背景技术

土钉墙支护结构施工操作简单方便，施工成本较低，广泛运用于深基坑围护结构，基础施工完成后，由于老城区的建设缺乏统一规划性，没有及时对土钉进行拔除，给后续工程建设带来了系列的困扰，哈尔滨地铁2号线盾构在穿越经纬街360大厦时，线路从第440环至第549环长度130m范围遇到了大量直径φ75mm，壁厚5.5mm的钢管土钉，长度15～18m不等，钢管壁上有焊接长度为500mm的、直径φ22的螺纹钢筋锚钉，有两层共计76根钢管土钉侵入了盾构隧道内，钢管土钉材质为Q345B，其抗拉强度为490～665Mpa，屈服强度为325Mpa，由于土钉钢管是刚性材质，强度高、韧性强、管壁厚，盾构刀具切削破坏难度大。

现有技术中，在掘进区间外侧开挖竖井，竖井内开挖横向通道直达钢管土钉区，采用拆除设备对掘进区间内的钢管土钉进行拆除。

例如中国专利公开号为CN107461200A的发明专利公开了一种处理盾构机穿越锚索障碍区域锚索的施工工艺，该发明公开一种处理盾构机穿越锚索障碍区域锚索的施工工艺，包括以下步骤，根据施工图纸中盾构预掘进和既有锚索的位置确定影响盾构掘进的锚索集中带，在盾构预掘进区间的外侧开挖竖井，在竖井内施工横向通道达到影响盾构掘进的既有锚索集中带，在横向通道内将预先安装处理锚索装置的钢顶管沿着盾构预掘进方向不断顶进，切除出现在钢顶管掌子面处的锚索，然后在管外切割矩形口，使用锚索拔除装置拔除管外影响盾构掘进的锚索。本发明采用预安装处理锚索装置的钢顶管拔除锚索，针对影响盾构施工区域的管内锚索和管外影响盾构掘进的锚索进行拔除；并能直接借助钢顶管形成衬砌，形成锚索处理过程中的安全空间，安全性高，施工工期短，节约施工成本。

现有技术中至少存在以下问题：

现有技术中，锚索采用的钢绞线与土钉采用的钢管从材质上有着本质的区别，钢绞线强度高，但有柔韧性，钢管强度高，刚度强，盾构掘进时，钢绞线可以缠绕在旋挖钻机钻头上和刀盘刀具上，而钢管是不能缠绕在旋挖钻机钻头上和刀盘刀具上，通过旋挖钻机取出困难，也不能直接采用盾构切割高强度钢管，而且掘进时对刀盘刀具的磨损也是非常严重的，从而导致盾构穿越钢管土钉区施工困难，甚至无法掘进，施工成本高。

针对现有技术中盾构穿越钢管土钉区施工困难，施工成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于富水砂层盾构穿越钢管土钉区的施工方法。

所述方法包括：

步骤1、清理施工场地内碎石杂物，平整施工场地，夯实硬化施工场地。

步骤2、沿隧道中心线设计纵向探孔的位置，纵向探孔钻孔直径φ800mm，孔距为750mm，咬合宽度为50mm，依次排序编号，根据纵向探孔探明的钢管土钉位置确定横向清障孔位置，横向清障孔钻孔直径φ800mm，孔距为1300mm，在纵向探孔编号的基础上添加子序号作为横向清障孔编号，依次排序编号。

步骤3、采用旋挖钻机钻孔，旋挖钻机钻头采用齿形高强合金钻头，钻孔时将钢管土钉切、扭断，并将切断的压底钢管压入隧道轮廓线500mm以下：