[发明专利]分体始发盾构技术在城市排水工程中应用施工方法

摘要

本发明涉及土木工程技术领域，适用于城区内排水管道工程盾构施工，特别是在施工场地狭小，无法一次性安装全部盾构设备的工程。分体始发盾构技术在城市排水工程中应用施工方法步骤包括：始发井布置、始发井内设施布置、盾构机试吊、盾构机吊装下井、洞口土体加固、洞口橡胶帘布安装、洞口灌注桩凿除、运输安排、盾构始发准备、初始掘进施工、盾构台车始发。本发明提供的分体始发盾构技术在城市排水工程中应用施工方法，采用盾构机分体始发技术，可有效减小始发竖井的尺寸，降低工程成本，同时也可最大限度的减少对周边环境的影响。

主权项

1.分体始发盾构技术在城市排水工程中应用施工方法，其特征在于，步骤包括：1)、始发井布置：盾构机长度为10m，盾构始发井尺寸为16m*8m，因此需将1#‑14#台车放置在地面，盾构机才可以在短竖井内始发；2)、始发井内设施布置：(1)、盾构反力架：采用斜撑门式反力架，材料为Q235的20#H型钢拼焊组成，反力架预制成形后，由测量人员给出轴线位置及高程，由吊车吊入竖井，并进行安装加固，安装完毕后要对反力架的垂直度进行检测，保证反力架与盾构推进轴线垂直；（2）、盾构机基座安装：盾构机基座是由型钢焊接而成的绗架，其上面为两根钢轨，作为盾构机出洞时的导向轨道；盾构机基座要与始发井底板上的预埋铁焊牢，并用型钢与井壁顶牢；盾构机基座高程安装时，要确保盾构机就位后比设计高程高15mm，以便调整盾构机初始掘进的姿态；3）、盾构机试吊：将盾构机吊起离地0.2m，悬停5分钟，检查确认盾构机、吊索、支撑面、吊车、基坑侧壁均完好无异常后，并用缆风绳牵住被吊盾构机保持平稳，方可指挥起吊运行；4）、盾构机吊装下井：盾构机中心处于吊车8m作业半径内；盾构机两端用牵引绳系好，起吊后盾构机保持水平，吊车通过旋转、变幅使盾构机到达井口后，缓慢落钩；当盾构机与基座接触后，不断修正、调整盾构机姿态，确保盾构主机下放指定位置；待盾构机稳定后，拆除U型卡环，盾构机吊装完毕；5）、洞口土体加固：为了保证洞口周围土体的稳定，采用旋喷桩形式进行加固，旋喷桩间距为：泵站洞门外3米内采用∅550@400，其余为∅550@600；加固范围为：始发井：灌注桩外侧8m，管道中心线上下左右各4m；接收井：接收井外侧12m，管道中心线上下左右各4m；6）、洞口橡胶帘布安装：橡胶帘布用螺栓挂在洞口预埋钢环上，并用弧形钢压板将其固定，然后再在弧形钢压板外安装预制好的可折叠扇形钢板；当盾构机刀盘进入洞口时，调整扇形板到盾构机外壳的距离为10mm左右，盾构机的壳体将橡胶帘及扇型钢板顶入并向内弯曲，当盾构机盾尾钢丝刷刚进入洞口露出管片时，再调整扇形板，使其落在管片上，待初始掘进完成后拆除橡胶帘布；7）、洞口灌注桩凿除：在始发前7天进行洞门灌注桩凿除，采用风镐按照由下到上，从两边往中间的顺序进行人工凿除；8）、运输安排：（1）、土方运输电瓶车托运土斗至出土口后，由100t吊车将土斗倒放至集土坑，渣土运输车集中运输到弃土场；（2）、管片运输预制混凝土管片运至施工现场后先存放于现场管片存放场，使用时用吊车吊运放至电瓶车牵引的平板车上，并运入管道内；（3）、其它物品运输钢轨、枕木大件材料用吊车放至平板车上固定牢固，在管片拼装时间内运入管道内；连接钢轨用的压板、夹板和螺栓以及管道掘进用的弧形螺栓、密封油、润滑油小件辅助材料用专用器具装好后，由吊车放至电瓶车上运入管道内；9）、盾构始发准备：管路及电缆采用延长连接，所有管路通过工作井联结至盾构机盾体，保证盾构机的正常工作；10）、初始掘进施工：（1）、负环管片拼装在负环管片拼装之前，应在盾尾密封刷中填塞密封油脂，第一环负环管片拼装成后，用4～5组千斤顶完成管片的后移；（2）、盾构掘进参数设定①、掘进速度根据盾构机的掘进速度、地质状况、工期进度要求因素，并参考以往盾构施工经验，初始段掘进速度初步确定为15～50mm/min；②、土压仓内加泡沫、泥浆泥浆加入量：线路段穿越地层主要为圆砾、砾砂层，加泥量以掘进每环切削土体体积的6～10％计算，掘进每环的泥浆注入量为1m3～1.5m3；加泥压力：泥浆的注入压力一般稍高于土仓内的土压，泥浆喷注压力取0.15～0.25MPa；泡沫加入量：泡沫的组成比例如下：泡沫溶液的组成：泡沫添加剂5%～7%,水93%～95%；泡沫组成：由90～95%压缩空气和5%～10%泡沫溶液混合而成；泡沫加入量以掘进每环切削土体体积的1.25%～1.88％计算，盾构掘进施工每环需加泡沫溶液的量为0.2m3～0.3m；加泡沫压力：注入压力一般稍高于土仓内的土压，泡沫注入压力设定为0.28～0.37MPa；③、盾尾注浆压力与注浆量注浆压力：注入压力大小通常选择为地层土压力加上0.1～0.2MPa的和，根据本标段的地层土质条件注浆压力初步定为0.25MPa；注浆量：注浆量应控制在107%～128%；二次补注浆应根据地面的量测，发现未完全填充的部位及时进行二次补浆施工，用量依据实际情况确定；11）、盾构台车始发：当始发掘进完成后，拆除盾构机与1＃台车之间的加长管路，拆除负环、反力架和盾构始发基座；重新架设轨道将连接桥、皮带输送机、1＃～14＃台车转换到隧道内，调整轨道高度，进行正常阶段的掘进。