[发明专利]一种盾构超前注浆围护施工方法

说明书

本发明涉及一种盾构超前注浆围护施工方法，涉及盾构施工的技术领域，包括以下步骤：S1、盾构机掘进并同步注浆；S2、二次注浆；S3、在盾构机机头距离沼气层4‑5m时，停止盾构，在脱离盾尾第4环或者第5环的管片处，通过注浆孔向盾构机掘进前方进行钻孔，钻进至预定位置之后，采用后退式注浆的方式进行超前注浆，形成注浆体，相邻注浆孔注浆形成的注浆体相互咬合，形成喇叭状的环形封闭空间，待注浆体达到强度之后，重复步骤S1‑S2继续进行掘进，待掘进至距离注浆体末端1‑1.5m时，停止盾构，再次超钻钻孔注浆形成注浆体，其中相邻两端注浆体一端相互咬合，重复上述步骤，进行盾构，直至盾构穿越沼气地层。本发明具有安全性高、对地层扰动小的优点。

技术领域

本发明涉及盾构施工的技术领域，尤其是涉及一种盾构超前注浆围护施工方法。

背景技术

盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

随着我国经济建设的发展，城市化进程的不断加速，以地下铁道为中心的城市轨道交通系统的建设也获得空前的发展，在地下铁道的建设中，盾构法大量运用，大大提高了建设速度与安全性。但是，因地层的复杂化，某些特殊地质阻碍了地铁施工的进程，如盾构穿越沼气地层给施工带来了极大的安全隐患。当盾构从沼气储气层顶穿越时，由于沼气的压力大，随着盾构开挖掘进，对土体有扰动，沼气极易从储气地层贯穿隧道底层窜入盾构开挖面，沼气易从盾尾间隙以及土仓进入隧道内，盾构机作为高度机电一体化机械设备，很难做到完全防爆，一旦局部沼气浓度汇聚到一定程度，容易发生爆炸，给盾构施工带来危害。

目前，消除沼气对盾构产生影响的方法在地面钻孔，将地层中的气体释放。然而，此种做法容易造成地表沉降；并且在一些顶面既有建筑物的地方无法进行钻孔施工，即无法消除沼气对盾构过程中的安全隐患。因此，需要一种安全穿过沼气地层的盾构施工方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种盾构超前注浆围护施工方法，具有安全性高的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种盾构超前注浆围护施工方法，包括以下步骤：

S1、盾构机掘进并同步注浆：安装并定位盾构机，利用盾构机进行掘进，并在盾尾对管片和地层之间进行同步注浆；

S2、二次注浆：在脱离盾尾第4环或者第5环处，采用双浆液每隔4-5环通过注浆孔注浆形成环箍，然后再在环箍间进行二次注浆；

S3、在盾构机机头距离沼气层4-5m时，停止盾构，在脱离盾尾第4环或者第5环并进行二次注浆之后的管片处，通过其上的注浆孔向盾构机掘进前方进行钻孔，钻杆与隧道中轴线夹角5-10°，并且钻杆朝向背离隧道中轴线的方向进行倾斜钻进，钻进至预定位置之后，采用后退式注浆的方式进行超前注浆，形成注浆体，相邻注浆孔注浆形成的注浆体相互咬合，形成喇叭状的环形封闭空间，待注浆体达到强度之后，重复步骤S1-S2继续进行掘进，待掘进至距离注浆体末端1-1.5m时，停止盾构，再次超钻钻孔注浆形成注浆体，其中相邻两端注浆体一端相互咬合，重复上述步骤，进行盾构，直至盾构穿越沼气地层。

通过采用上述技术方案，通过在穿越沼气地层时，提前在盾构地层注浆形成封闭的环形空间，使其类似于保护膜的作用，将要盾构的区域封闭，避免盾构时对地层的扰动时，沼气从储气地层贯穿隧道底层窜入盾构开挖面，沼气易从盾尾间隙以及土仓进入隧道内，保证盾构过程中的安全性能；同时配合在管片上增设的注浆孔，使其能够在形成封闭环形空间的同时，不对盾构路径造成影响。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S3中，超前钻孔每次钻进长度5-8m。