專利名稱：一種溶溝地層盾構進洞施工方法
技術領域：
本發明涉及溶溝地層盾構進洞洞門防管涌、防坍陷施工技術，具體為一種溶溝地層盾構進洞施工方法。
背景技術：
中國城市地鐵建設進入飛躍發展階段，盾構掘進最關鍵技術就是盾構進出洞，目前只能采取各種加固方式進行端頭加固，再進行盾構進洞，然而，在砂卵石地層，無論采取哪種加固均無法滿足盾構安全進洞，導致盾構進洞發生事故是目前盾構施工的最大風險源。目前，地鐵盾構進洞通常采用預加固、冷凍或鋼套筒進行進洞，這些技術要求高， 安全、質量不可控，費用也高，常常需要一些輔助措施才能實現盾構安全進洞，在實際施工中均存在各自不同的優缺點，具體分析如下
⑴端頭注漿加固后盾構進洞
注漿加固種類較多，有袖閥管注漿和旋噴加固，也有水平旋噴注漿； 優點注漿工藝成熟；
缺點注漿質量不可控、費用高、存在加固盲區，盾構進洞發生安全事故概率較大。⑵端頭冷凍后盾構進洞
地下水豐富，采用加固后效果較差，在盾構進洞前1個月，端頭插入冷凍管進行冷凍， 使水成冰固結土層；
優點補救冷凍效果好；
缺點操作困難、工期長、費用高、不環保、進洞后溶沉較大。⑶利用鋼套筒進行盾構接收
采用端頭加固效果差，在進洞洞門外加工一個封閉的鋼套筒，并在鋼套筒里充填砂，然后使盾構進洞后直接掘進到封閉的鋼套筒內，最后進行背后注漿后拆除鋼套筒； 優點安全；
缺點盾構進洞工期長、費用高、工序轉換繁雜。然而，全國城市地鐵施工已進入高峰期，特別對老城區地鐵是“車隨人走”的設計理念，也就是盾構進洞周邊一般都是構筑物，這就對盾構進洞的要求更高。相關的文獻報道均是盾構進洞發生的安全事故案例，到目前為止，還沒有切實可行的盾構進洞施工方法能夠完全避免盾構進洞安全事故。
發明內容
本發明為了解決目前盾構溶溝地層進洞時所采用的傳統方法均存在各自不同缺點的問題，提供一種溶溝地層盾構進洞施工方法，以實現盾構機在非加固條件下安全進洞。本發明是采用如下技術方案實現的一種溶溝地層盾構進洞施工方法，包括以下步驟步驟一、優化洞門鋼環結構根據車站主體結構厚度調整洞門鋼環寬度，在洞門鋼環內部并且位于洞門鋼環與車站圍護結構面之間的位置增設至少一道彈性橡膠止水環，在洞門鋼環最外端增設一道內翻式橡膠止水簾布，橡膠止水簾布外側間隔分布若干折疊翻板；洞門鋼環周圈、且位于彈性橡膠止水環與橡膠止水簾布之間的部位間隔開設注漿孔及與注漿孔連通的注漿管；步驟二、車站圍護結構施工時，采用玻璃纖維筋，盾構機直接切除進洞，在盾構機破除完車站圍護結構瞬間，彈性橡膠止水環緊緊擋住刀盤與車站圍護結構間隙；步驟三、車站主體施工時，盾構刀盤破除車站圍護結構后快速前移使得橡膠止水簾布外側的折疊翻板搭接在刀盤上，此時立即通過洞門鋼環上預留的注漿孔及注漿管向橡膠止水簾布及彈性橡膠止水環之間的空隙注入盾尾油脂；步驟四、洞門鋼環注入盾尾油脂密封好后，快速前移盾構機并拼裝完成盾構進洞管片，并用工字鋼把進洞成型隧道管片連接成一體，當盾尾進入橡膠止水簾布與彈性橡膠止水環之間后，立即對最后幾環管片進行二次補注漿， 即完成了溶溝地層盾構進洞的施工。與現有技術相比，本發明所述的方法具有以下優點
(1)優化車站圍護結構，并采用玻璃纖維筋，杜絕盾構進洞圍護結構無鋼筋或工字鋼，確保盾構機直接切除進洞，解決了傳統盾構進洞前破除洞門而使洞門失穩的難題；
⑵通過優化洞門鋼環結構，在洞門鋼環內側增設內翻式彈性橡膠止水環與橡膠止水簾布，并且在彈性橡膠止水環與橡膠止水簾布之間注入盾尾油脂，確保盾體進洞時，洞門的密封效果，杜絕盾構進洞涌砂涌水的現象，確保盾構機安全、快速進洞，杜絕安全事故發生，而且減少盾構進洞前進行注漿加固的工序，解決了傳統盾構進洞涌水的技術難題；
⑶快速完成盾構進洞管片拼裝與同步注漿，而且用工字鋼把進洞管片連成一體，當盾尾進入兩道止水簾布之間后，立即進行二次補注漿，解決了傳統盾構進洞后由于地面下沉和管片松馳而漏水的質量通病；
總之，本發明所述的方法可以確保盾構機安全、快速進洞，杜絕安全事故發生，整個施工工序簡單，技術先進，安全可靠，填補了非加固盾構進洞施工技術的空白，開創了砂卵石地層盾構進洞無噴砂涌水的先河，推動了盾構施工技術向前發展，推廣前景好。
圖1為本發明盾構進洞施工時的平剖圖； 圖2為本發明盾構進洞施工時的橫剖圖3為本發明盾構進洞施工時的縱剖圖中1-洞門鋼環；2-車站圍護結構；3-彈性橡膠止水環；4-橡膠止水簾布；5-折疊翻板；6-注漿孔；7-注漿管；8-車站主體；9-盾構主機；10-盾構接收架；11-鋼壓板。
具體實施例方式一種溶溝地層盾構進洞施工方法，包括以下步驟 步驟一、優化洞門鋼環結構
根據車站主體結構厚度調整洞門鋼環寬度，在洞門鋼環1內部并且位于洞門鋼環與車站圍護結構2面之間的位置增設至少一道彈性橡膠止水環3，本發明采用兩道橡膠止水環， 并采用鋼壓板進行定位，鋼壓板及橡膠止水環通過螺栓與洞門鋼環固定，在洞門鋼環最外端固定一道內翻式橡膠止水簾布4，橡膠止水簾布外側間隔分布若干折疊翻板5，橡膠止水簾布與折疊翻板通過螺栓與洞門鋼環固定，折疊翻板為現有公知結構；洞門鋼環周圈、且位于彈性橡膠止水環3與橡膠止水簾布4之間的部位間隔開設注漿孔6及與注漿孔連通的注漿管7;
步驟二、車站圍護結構2施工時，采用玻璃纖維筋，盾構機直接切除進洞，在盾構機破除完車站圍護結構瞬間，彈性橡膠止水環緊緊擋住刀盤與車站圍護結構間隙，杜絕噴砂涌水；
步驟三、車站主體8施工時，盾構刀盤破除車站圍護結構后快速前移使得橡膠止水簾布外側的折疊翻板搭接在刀盤上，起到密封作用，此時立即通過洞門鋼環上預留的注漿孔6 及注漿管7向橡膠止水簾布4及彈性橡膠止水環3之間的空隙注入盾尾油脂，實現洞門鋼環密封效果；
步驟四、洞門鋼環注入盾尾油脂密封好后，快速前移盾構機并拼裝完成盾構進洞管片， 并用工字鋼把進洞成型隧道管片連接成一體，當盾尾進入橡膠止水簾布與彈性橡膠止水環之間后，立即對最后幾環管片進行二次補注漿，即完成了溶溝地層盾構進洞的施工。工程實例
本發明所述的非加固盾構進洞施工方法用于長沙地鐵2號線芙蓉廣場站到五一廣場站區間左右線，該區間進洞均處于溶溝地段砂卵石地層，首先優化設計洞門鋼環，并在內部增設至少一道彈性橡膠止水環和橡膠止水簾布，并在車站主體結構施工時進行定位安裝； 其次，當盾構快進洞時，進行盾構姿態調整，降低掘進速度向圍護結構掘進，當盾構破除圍護結構一半時，采用敞開式掘進，同時停止向倉內添加任何液體。然后，當盾構刀盤破除圍護結構后快速前移使外側止水簾布搭接在盾體上，并立即在預留注漿孔及注漿管內注入盾尾油脂，填滿止水簾布空隙；最后，快速前移盾構機和拼裝完成盾構進洞管片，并用工字鋼把進洞成型隧道管片連接成一體，當盾尾進入兩道止水簾布后，實施二次補注漿。該方法實現盾構進洞端頭不加固，在進洞時無噴砂涌水，地面沉降控制在允許范圍內，杜絕管片松弛，開創了溶溝地層非加固盾構進洞施工無安全隱患的先河。推廣情況
該技術由于安全可靠，工序簡單、成本較低，解決了傳統盾構進洞涌砂、沉降大等技術難題。在左線實踐后被推廣到同一區間右線，也取得較好的效果。實踐證明，該技術方案先進，功效高，成本低，特別是填補了國內盾構溶溝地層非加固進洞施工技術的空白，開創了砂卵石地層盾構進洞無噴砂涌水的先河，長沙地鐵還有幾條線穿越溶溝，大部分盾構進洞地層為砂卵石，地下水豐富，安全風險大，推廣前景好。
權利要求
1. 一種溶溝地層盾構進洞施工方法，其特征是包括以下步驟 步驟一、優化洞門鋼環結構根據車站主體結構厚度調整洞門鋼環寬度，在洞門鋼環(1)內部并且位于洞門鋼環與車站圍護結構(2)面之間的位置增設至少一道彈性橡膠止水環(3)，在洞門鋼環最外端增設一道內翻式橡膠止水簾布(4)，橡膠止水簾布外側間隔分布若干折疊翻板(5)；洞門鋼環周圈、且位于彈性橡膠止水環(3 )與橡膠止水簾布(4)之間的部位間隔開設注漿孔(6 )及與注漿孔連通的注漿管(7);步驟二、車站圍護結構(2)施工時，采用玻璃纖維筋，盾構機直接切除進洞，在盾構機破除完車站圍護結構瞬間，彈性橡膠止水環緊緊擋住刀盤與車站圍護結構間隙；步驟三、車站主體(8)施工時，盾構刀盤破除車站圍護結構后快速前移使得橡膠止水簾布外側的折疊翻板搭接在刀盤上，此時立即通過洞門鋼環上預留的注漿孔(6)及注漿管 (7)向橡膠止水簾布(4)及彈性橡膠止水環(3)之間的空隙注入盾尾油脂；步驟四、洞門鋼環注入盾尾油脂密封好后，快速前移盾構機并拼裝完成盾構進洞管片， 并用工字鋼把進洞成型隧道管片連接成一體，當盾尾進入橡膠止水簾布與彈性橡膠止水環之間后，立即對最后幾環管片進行二次補注漿，即完成了溶溝地層盾構進洞的施工。
全文摘要
本發明涉及溶溝地層盾構進洞施工技術，具體為一種溶溝地層盾構進洞施工方法，解決傳統方法存在諸多缺點的問題，步驟一、優化洞門鋼環結構在洞門鋼環內部設彈性橡膠止水環，最外端設橡膠止水簾布，周圈設注漿孔、注漿管；步驟二、車站圍護結構施工時，采用玻璃纖維筋，盾構機直接切除進洞；步驟三、車站主體施工時，盾構快速前移使橡膠止水簾布外側的折疊翻板搭接在刀盤上，通過注漿孔向兩道止水簾布之間注入盾尾油脂；步驟四、拼裝完成盾構進洞管片并用工字鋼連接成一體，當盾尾進入兩道止水簾布之間后，進行二次補注漿。確保盾構機安全、快速進洞，工序簡單，技術先進，安全可靠，填補了非加固盾構進洞施工技術的空白，推廣前景好。
文檔編號E21D9/06GK102518441SQ201110417720
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者毋海軍, 王宗勇, 雷軍, 高治雙 申請人:中鐵十二局集團有限公司, 中鐵十二局集團第二工程有限公司