[发明专利]一种锚索法处治运营地铁隧道沉降的施工方法

摘要

一种锚索法处治运营地铁隧道沉降的施工方法，利用水平定向钻机沿设计弧形曲线钻进钻头形成导向钻孔，将导向钻头更换为反转扩孔钻头，回钻钻机并一次性回拖钢绞线，在钢绞线穿出地面的入土点和出土点位置浇注预留穿越钢绞线通道的混凝土墩和支撑混凝土墩的基桩，并施加预应力，形成一个穿越运营地铁隧道下方的预应力锚索体系构建物；软弱土地域沿运营地铁隧道方向每隔200-600m布置一个预应力锚索体系构建物。该技术方法属于非开挖施工技术，工程量少，工程造价低，对周围建筑物环境等影响小；施工期间不仅不影响地铁隧道的正常运行；而且可有效地解决地铁隧道在软弱土层地段区域土体沉降引起的差异沉陷变形问题，减小长期维护的费用，保证运营安全。

主权项

一种锚索法处治运营地铁隧道沉降的施工方法，包括以下技术步骤：（1）确定软弱土层运营地铁隧道区域沉降变形较大所对应的地面位置，探明拟施工范围内地下各类管线分布情况，设计钻孔曲线并平整场地、测量放线，在运营地铁隧道两侧20‑200 m处确定水平定向钻机工作坑、入土点及出土点位置； （2）在工作坑内架设水平定向钻机施工机械，钻头和钻杆对应入土点，钻机必须安装在入土点和出土点的连线上，左右误差不超过0.3 m，并连接好地锚箱、泥浆系统、钻杆、辅助动力源、液压管线、以及控制电缆，并进行试运转调试表盘、操作手柄以及泥浆系统各部位运行情况；（3）制作外套防腐保护层的直径为70‑400 mm的钢绞线，外套保护层外面涂润滑油减少其在钻孔内的摩擦阻力，并放置在出土点附近；其特征在于还包括以下技术步骤：（4）根据设计曲线，从入土点开始钻进导向钻孔并采用泥浆护壁，导向孔的钻具由导向钻头、控向仪和钻杆组成，曲线半径不小于1500倍的导向钻孔直径，每根钻杆倾角为0.4‑0.6度，在入土点和出土点连线上每隔25 m布置监测标记，监测每根钻杆的位置，在实际钻进过程中，动态调控控向仪保证钻进方向；（5）导向孔完成后，根据钻孔轨迹和数据记录，检查导向孔实际出土点纵向偏差是否小于穿越长度的1 %且小于10 m，横向偏差是否小于穿越长度的2 %且小于2 m，从而确定此导向孔是否可用；（6）确定导向孔可用之后，卸下导向钻头、换上反转扩孔钻头，通过钻机旋转反转扩孔，并在反转扩孔器后面通过单动接头连接钻杆；（7）完成反转扩孔至设计孔径之后，通过单动接头将孔内的钻杆与放置在出土点附近的带保护层外套的钢绞线连接，确保钢绞线与导向孔轴方向平行；（8）将带保护层外套的钢绞线一次性回拖进入充满泥浆的孔中，并从入土点穿越出来；（9）完成第一根钢绞线施工后，移动水平定向钻机，重复步骤（2）~（8），在第一根钢绞线附近3‑4 m处施工完成第二根钢绞线；（10）撤离水平定向钻机，并在入土点工作坑和出土点位置挖出6 m长、3 m宽和3 m深的坑，根据设计承载力验算结果，在坑底打设承载群桩；（11）完成桩基施工之后，在两坑中浇注6 m长、3 m宽和4 m高的混凝土墩，浇注混凝土墩之前在混凝土墩中间预留钢绞线穿越的通道，并让钢绞线从预留的通道中穿越拟浇注的混凝土墩；（12）待混凝土墩凝固完成后，利用锚索镙铨对钢绞线施加预应力；（13）重复步骤（1）~（12），在沿运营地铁隧道方向软弱土层沉降量较大地段，每间隔200‑600 m施工一个锚索构建物，最后完成软弱土地区运营地铁隧道差异沉降控制技术的整体施工。