[发明专利]空间受限条件下盾构端头始发的施工结构及方法

说明书

本发明涉及一种空间受限条件下盾构端头始发的施工结构及方法，所述结构包括水泥加固体系和简易短套筒；水泥加固体系包括搅拌桩，搅拌桩内侧为旋喷桩；简易短套筒位于旋喷桩内侧并纵向布置，包括与旋喷桩连接的过渡环，过渡环内侧上部依次为中部上半圆环和尾端上半圆环，下部依次为尾端下半圆环和中部下半圆环。该发明在空间受限时采用自制简易短套筒延长始发空间，大大减少了常规钢套筒工法不必要的储运风险，降低了工程造价，缩短了工期，采用水泥系加固使端头范围土体得到改良，主动隔断水力联系，避免涌水涌砂，进而提高了始发安全度，具备明显优势，适应性很强。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种空间受限条件下盾构端头始发的施工结构及方法。

背景技术

盾构法已成为城市地铁建设的主要工法，在软土地区，由于土质松散且透水，在盾构始发阶段，为避免产生涌砂、塌陷等事故，需要进行端头加固以提高端头地基承载力，并起到车站洞门处止水作用。常规的软土地区端头加固多采用搅拌桩进行，搅拌桩加固长度由盾构机机械尺寸及掌子面土体稳定性控制，需有一定长度范围，但在端头井空间受限条件下，如临河、靠近不能拆迁的建构筑物或管线无法进行迁改时，现场往往不具备地面加固的施做空间，而近年来类似的工程中，在加固施工比较困难时越来越多的采用钢套筒替代端头地面加固，虽然适应性强，但也有安装工期长、储运困难、造价高等不可回避的缺点，同时前方土体仍存在涌水涌砂等风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种空间受限条件下盾构端头始发的施工结构及方法，解决在端头井空间受限条件下，如临河、靠近不能拆迁的建构筑物、管线无法进行迁改时无加固空间的问题。

本发明所采用的技术方案为：

空间受限条件下盾构端头始发的施工结构，其特征在于：

所述结构包括水泥加固体系和简易短套筒；

水泥加固体系包括搅拌桩，搅拌桩内侧为旋喷桩；

简易短套筒位于旋喷桩内侧并纵向布置，包括与旋喷桩连接的过渡环，过渡环内侧上部依次为中部上半圆环和尾端上半圆环，下部依次为尾端下半圆环和中部下半圆环。

旋喷桩内侧面设置有预埋环板，过渡环焊接固定到预埋环板上。

中部上半圆环与尾端上半圆环之间、中部上半圆环与过渡环之间均通过接合面处设置的法兰和螺栓连接固定，中间夹设橡胶垫；

尾端下半圆环与中部下半圆环之间、尾端下半圆环与过渡环之间均通过接合面处设置的法兰和螺栓连接固定，中间夹设橡胶垫。

中部上半圆环和尾端上半圆环组成上半圆环筒体，尾端下半圆环与中部下半圆环组成下半圆环筒体，上半圆环筒体和下半圆环筒体通过螺栓连接固定。

半圆环包括环向的两层端板，端板之间设置有横向的底板和纵向肋板，底板上设置有纵向螺栓孔；

半圆环分成多节，各节端面的肋板上设置有环向螺栓连接。

下半圆环筒体底部由底座支撑。

中部上半圆环由纵向的钢支撑连接固定到过渡环。

过渡环与预埋环板之间设置有始发止水装置，始发止水装置包括垫圈和扇形的圆环板，通过螺栓和螺母固定到预埋环板上，垫圈与预埋环板之间设置有帘布橡胶板，圆环板上铰接有翻板。

简易短套筒内底面设置有两道轨道，向外连接导轨。

基于所述的结构实施的空间受限条件下盾构端头始发的施工方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤一：按端头含水层分布及土体稳定性计算开展搅拌桩加固，最后于车站围护结构与搅拌桩加固体间设置一排旋喷桩体；