[发明专利]一种钻取孤石的施工方法

说明书

本发明涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种钻取孤石的施工方法，预先在既有运营线内布置自动化监测点，监测既有运营线在施工过程中的沉降情况；有利于将既有运营线的隧道结构变形控制在安全范围内；排除施工范围内的施工障碍物，便于顺利施工；然后进一步勘察孤石情况，采用地质钻孔探明孤石范围、大小、埋深及强度等参数，为下步旋挖桩施工提供施工范围及参数依据；准备工作完成后，采用旋挖钻机成孔作业取出孤石。此施工方法对周围环境的影响小，施工过程不会影响既有运营线的正常运营。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域，特别是一种钻取孤石的施工方法。

背景技术

在新建地铁线施工中，若盾构机在掘进至既有运营地铁某号线轮廓外时遇到孤石群，盾构机想要继续掘进，则需取出孤石。目前孤石处理常见的方法有进仓爆破法、地面钻孔爆破法、进仓劈裂法等。

其中进仓爆破法和地面钻孔爆破法均需要对孤石先钻炮孔再安放炸药包进行爆破，直到爆破后的孤石碎块大小满足盾构机的掘进出渣要求，而进仓爆破法是施工人员进入盾构机的土仓内进行钻孔，盾构机的土仓内的压力和盾构机前方的工作区域压力要一致，否则盾构机前方的土体会垮塌，因此施工人员需处于高压环境下作业；而地面钻孔爆破法是从地面对深处孤石钻孔。无论是进仓爆破法还是地面钻孔爆破法，爆破时都会产生较大振动，对既有运营线隧道结构造成振动变形，风险难以控制。

进仓劈裂法是在隧道中采用劈裂机对孤石裂解，但对于砂土状全风化花岗岩地层，盾构机必须带压进仓，在盾构机加减压过程中会对地层产生扰动，地层扰动后极易垮塌，会对进仓人员造成生命危险。

因此，为保证既有运营线的正常运营，取出孤石的可采取处理措施有限。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术对孤石处理的常见施工方法不适合在既有运营线附近处钻取孤石的问题，提供一种钻取孤石的施工方法，使得孤石钻取过程不影响既有运营线正常运营。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钻取孤石的施工方法，勘察孤石情况，对孤石范围所在区域预注浆加固，然后采用旋挖钻机成孔作业取出孤石；旋挖钻机成孔后浇筑混凝土成桩，跳桩施工，并设置咬合桩，形成供盾构机通过的均一地层。此处咬合桩在本施工过程中亦即旋挖桩，旋挖桩与旋挖桩之间呈咬合状态；在原有旋挖钻孔中浇筑混凝土，进而形成旋挖桩。跳桩施工成咬合桩后，孤石区域被均一地层取代，从而盾构机能够顺利通过。

通过注浆把孤石与其附近地层预先加固，一方面防止在旋挖钻孔时孤石滚动，进而卡住旋挖钻头，另一方面能够防止旋挖桩塌孔，实现安全施工。其中，旋挖桩是指由旋挖钻机施工的桩型，全称为旋挖钻孔灌注桩，属于工程用语。旋挖钻机的钻杆为筒状，钻杆端部与相关钻头配合；随着筒状钻杆的不断旋转，待达到一定深度后，钻杆底部密封件将孤石岩芯封在钻杆内，而后钻杆上升到地面将岩芯取出。此施工方法对周围环境的影响小，施工过程不会影响既有运营线的正常运营。

优选地，当钻取孤石的施工范围邻近既有运营线；在施工过程中，在既有运营线内布置自动化监测点，监测既有运营线的沉降情况；有利于将既有运营线的隧道结构变形控制在安全范围内。

优选地，钻取孤石前，排除施工范围内的施工障碍物，有利于顺利施工。具体地，排除施工障碍物包括探测地表管线和/或地下管线，并迁移管线。在钻取孤石的施工范围内人工开挖探沟，若人工探挖后无管线，则采用雷达法及地震映像法进一步进行探测，探测后在地表设置明确的标识，后期进行迁移；施工过程保证不破坏电力设施，减小施工影响。优选地，探沟采用放坡开挖方式。

优选地，勘察孤石情况时，包括采用地质钻孔探明孤石范围、大小、埋深及强度等参数，为下步旋挖桩施工提供施工范围及参数依据。

优选地，预注浆加固的方式采用后退式钻注一体机钻孔注浆，提高工程效率。