[发明专利]一种超深地层盾构进出洞加固方法

摘要

本发明公开了一种超深地层盾构进出洞加固方法，包括以下步骤：1)施工准备、2)始发井进洞口加固施工、3)接收井出洞口加固施工、4)注浆施工、5)防水施工和6)钻孔设备拆除。本发明的加固方法步骤简单，不仅提高了进出洞口的加固效率，简化加工工艺步骤，而且大大提高了加固的质量，施工难度和施工成本降低，能满足不同深度隧道的盾构加工。

主权项

1.一种超深地层盾构进出洞加固方法，其特征在于包括以下步骤：1)施工准备a、首先根据设计要求准备相应的施工机具和和材料，并检查机具设备的工作状态块；b、然后对始发井和接收井的内部进行清理，并通过夯实机对始发井和接收井的内壁和底面进行整平处理，去除内壁和底面上的凸出石；c、接着在始发井的进洞口和接收井的出洞口侧面上根据图纸的设计要求划设洞口的范围及高度位置，并做上标记，并在相应的侧面上划设施工区域，沿着施工区域堆砌砖块，预留进洞口和出洞口的面积；d、最后沿着进洞口或出洞口相对的侧面上开设凹槽，使凹槽的竖直端面至进洞口或出洞口的水平距离大于进洞口或出洞口的加固深度；2)始发井进洞口加固施工a、首先通过吊装机将准备好的基板竖直吊装至始发井内，当基板的下端接近凹槽时，使基板趋于水平位置，直至整个基板水平下放至始发井的底面上，将基板与始发井的进洞口侧面保持垂直，并将基板固定在始发井的底面上；b、然后在地面上将支撑机构进行拼接组装，并将旋转机构通过转轴安装在支撑机构上，保证旋转机构在支撑机构上围绕转轴定轴旋转，转轴的一端连接有第二电机，转轴的另一端连接有间歇机构，第二电机和间歇机构均固定安装在支撑机构上，再根据施工要求选择相应个数的伸缩组件，使伸缩组件对称安装在旋转机构的侧面上，沿着各个伸缩组件的端部分别安装钻孔机构，使钻孔机构对称安装在旋转机构的两侧，保证钻孔的平衡稳定；c、接着根据进洞口的尺寸大小选择合适的定位机构，将定位机构固定安装在进洞口的侧面上，待定位机构安装结束后，根据进洞口的加固深度和土质选取相应长度的传动轴和钻头，将钻头通过传动轴安装在钻孔机构上，传动轴贯穿定位机构，并通过定位机构进行水平定位，使钻头沿着水平方向钻入相应的注浆孔内；d、待钻孔设备拼接结束后，先启动吊装机，将支撑机构、旋转机构和钻孔机构吊运至始发井内，并将支撑机构与基板进行连接，再通过吊装机将定位机构吊运至始发井靠近进洞口的一侧，待定位机构与设定位置完全配合后通过紧固螺栓将定位机构固定在进洞口的侧壁上，接着将钻孔机构上的传动轴贯穿定位机构，使钻头限位在相应的注浆孔端部；e、启动钻孔机构，通过相互平行安装的钻头对注浆孔进行打孔，同时使支撑机构沿着基板的顶面沿水平方向移动，直至钻头钻入至设定的深度位置，待相对的一组注浆孔初步钻取后，退出传动轴和钻头，转松紧固螺杆，将定位机构顺时针或逆时针旋转设定的角度，再拧紧紧固螺钉，进行下一组注浆孔的钻取，直至设定的注浆孔初步钻取完毕；f、待所有的注浆孔初步钻取完毕后，将传动杆更换成与注浆孔设定尺寸相匹配的钻杆，同时取下定位机构，通过支撑机构将钻杆的端部插入注浆孔，驱动钻孔机构，水平移动支撑机构，使钻杆沿着注浆孔一次钻取，进行下一组注浆孔钻取时，启动第二电机带动旋转机构和钻孔机构旋转至相应的注浆孔位置，间歇机构将旋转机构和钻孔机构进行定位固定，循环上述步骤直至所有的注浆孔钻取完毕；g、最后取下钻杆，并清理接收井，通过支撑机构将旋转机构和钻孔机构移动至另一端；3)接收井出洞口加固施工a、首先通过吊装机将准备好的基板竖直吊装至接收井内，当基板的下端接近凹槽时，使基板趋于水平位置，直至整个基板水平下放至接收井的底面上，将基板与接收井的出洞口侧面保持垂直，并将基板固定在接收井的底面上；b、然后在地面上将支撑机构进行拼接组装，并将旋转机构通过转轴安装在支撑机构上，保证旋转机构在支撑机构上围绕转轴定轴旋转，转轴的一端连接有第二电机，转轴的另一端连接有间歇机构，第二电机和间歇机构均固定安装在支撑机构上，再根据施工要求选择相应个数的伸缩组件，使伸缩组件对称安装在旋转机构的侧面上，沿着各个伸缩组件的端部分别安装钻孔机构，使钻孔机构对称安装在旋转机构的两侧，保证钻孔的平衡稳定；c、接着根据进洞口的尺寸大小选择合适的定位机构，将定位机构固定安装在出洞口的侧面上，待定位机构安装结束后，根据出洞口的加固深度和土质选取相应长度的传动轴和钻头，将钻头通过传动轴安装在钻孔机构上，传动轴贯穿定位机构，并通过定位机构进行水平定位，使钻头沿着水平方向钻入相应的注浆孔内；d、待钻孔设备拼接结束后，先启动吊装机，将支撑机构、旋转机构和钻孔机构吊运至接收井内，并将支撑机构与基板进行连接，再通过吊装机将定位机构吊运至接收井靠近出洞口的一侧，待定位机构与设定位置完全配合后通过紧固螺栓将定位机构固定在出洞口的侧壁上，接着将钻孔机构上的传动轴贯穿定位机构，使钻头限位在相应的注浆孔端部；e、启动钻孔机构，通过相互平行安装的钻头对注浆孔进行打孔，同时使支撑机构沿着基板的顶面沿水平方向移动，直至钻头钻入至设定的深度位置，待相对的一组注浆孔初步钻取后，退出传动轴和钻头，转松紧固螺杆，将定位机构顺时针或逆时针旋转设定的角度，再拧紧紧固螺钉，进行下一组注浆孔的钻取，直至设定的注浆孔初步钻取完毕；f、待所有的注浆孔初步钻取完毕后，将传动杆更换成与注浆孔设定尺寸相匹配的钻杆，同时取下定位机构，通过支撑机构将钻杆的端部插入注浆孔，驱动钻孔机构，水平移动支撑机构，使钻杆沿着注浆孔一次钻取，进行下一组注浆孔钻取时，启动第二电机带动旋转机构和钻孔机构旋转至相应的注浆孔位置，间歇机构将旋转机构和钻孔机构进行定位固定，循环上述步骤直至所有的注浆孔钻取完毕；g、最后取下钻杆，并清理接收井，通过支撑机构将旋转机构和钻孔机构移动至另一端；4)注浆施工a、首先在进洞口和出洞口的注浆孔内均安装长度相等的钢筋，在钢筋的上表面放置注浆管，将注浆管的外端预留10～15cm，并将注浆管的端口与混合器进行密封连接，再将混合器通过导管连接注浆泵，将注浆泵与搅拌机进行密封连接；b、然后通过搅拌机搅拌所需的混凝土，并通过注浆管将混凝土输送至各个注浆孔内，在连续注浆的同时将注浆管稳定向外拉动，直至整个注浆孔浇注完毕；c、接着在注浆孔的外侧端部用支护板进行密封固定，待混凝土达到设定强度后，拆除支护板；5)防水施工a、待注浆施工结束后，先沿着进洞口和出洞口的端面确定防水层的位置，并在注浆孔与盾构机穿孔的圆周面之间确定防水层的厚度；b、然后在钻孔机构上安装与防水层厚度相等直径的钻杆，将钻杆在进洞口和出洞口处钻取预定孔；c、接着通过支撑机构带动钻杆沿水平方向移动，直至钻杆钻至设定的深度，此时启动第二电机，带动相互对称的两个钻杆做圆周运动，直至整个防水层开设完毕，并保留底部的粘土，即钻孔机构转动至第二支撑板的两个极限位置；d、最后在防水层内安装雨水膨胀橡胶，并在进洞口和出洞口的端部安装止水条；6)钻孔设备拆除将始发井和接收井内的钻孔设备依次拆除，并将零部件进行清洗养护。