[发明专利]一种泥水盾构长距离穿越锚索区的掘进方法

说明书

技术领域

本发明属于泥水盾构施工技术领域，尤其涉及一种泥水盾构长距离穿越锚索区的掘进方法。

背景技术

泥水盾构机作为当今最先进的隧道掘进超大型专用设备，是实现掘进、出土、支护等一次开挖成洞的高科技施工设备，广泛用于城市轨道交通、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。由于城市建筑物集中，且其基坑围护结构施工工艺具有不确定性，隧道在一定区域内难免存在锚索，从而加大盾构施工风险和施工技术难度。盾构在锚索区掘进时，一方面须严格控制地面沉降量，合理控制切口压力，保证盾构开挖面稳定；另一方面须加强盾构机掘进速度监测，间接判断刀盘磨损情况。

发明内容

本发明目的是提供一种泥水盾构长距离穿越锚索区的掘进方法，要解决传统的泥水盾构长距离穿越锚索区施工中锚索造成排浆管及采石箱被卡死或封堵、刀盘被缠绕缩小刀盘开口率以及刀具崩坏的技术问题，还要解决频繁清理管路与采石箱影响施工进度、增大施工风险以及导致施工成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种泥水盾构长距离穿越锚索区的掘进方法，包括步骤如下。

步骤一：分别对待开挖隧道中心线两侧5m~6m范围内的土体进行加固，加固深度为进入隧道结构下方的隔水层中至少1m。

步骤二：对加固区进行钻孔排索；所述钻孔包括第一钻孔和第二钻孔；其具体步骤包括如下。

步骤1：进行第一钻孔的钻设；第一钻孔设有若干个，且沿待开挖隧道的左侧结构边线纵向间隔布置，第一钻孔的孔径为1200mm~1800mm，第一钻孔的孔底钻至隧道底板位置，相邻第一钻孔之间的间距为1000mm~1400mm。

步骤2：随后对第一钻孔中的锚索进行排除。

步骤3：待步骤2中的第一钻孔中的锚索全部排除后，对第一钻孔进行回填，并进行加固处理。

步骤4：进行第二钻孔的钻设；第二钻孔设有若干个，且沿待开挖隧道的右侧结构边线纵向间隔布置，第二钻孔的孔径为1200mm~1800mm，第二钻孔的孔底钻至隧道底板位置，相邻第二钻孔之间的间距为1000mm~1400mm。

步骤5：对第二钻孔中的锚索进行排除。

步骤6：待步骤5的第二钻孔中的锚索全部排除后，对第二钻孔进行回填，并进行加固处理。

步骤三：在盾机构的采石箱与土仓的排浆闸阀之间安装一道手动闸阀，用以保证盾构机前方切口环压力稳定性。

步骤四：对盾机构的采石箱进行改造，以防止残留锚索钢绞线在盾构掘进过程中对设备、管路造成损坏。

步骤五：设定盾机构所用的泥浆参数，参数的设定要保证泥浆的携渣能力，便于将钢绞线排出；其中泥浆的比重为1.25 g/cm³~1.3 g/cm³，粘度为25s~35s、含砂率小于5%。

步骤六：设定盾构掘进参数，以保证盾构机在锚索区域的平稳运行，掘进中注意各个施工参数的变化情况，并对掘进参数进行调整；直至设计盾构线路挖掘完毕，施工结束。

优选的，步骤一中对土体的加固采用旋喷桩，桩体的直径为600mm~800mm范围内，相邻桩体间距为400mm ~600mm。

优选的，步骤二中所述第二钻孔与第一钻孔之间并排布置。

优选的，步骤二中，对第一钻孔和第二钻孔进行回填采用的材料均为水泥土，水泥与土的体积配合比为1:6~1:10；在对第一钻孔回填完成后，采用双管旋喷桩或者三管旋喷桩进行复喷处理；在对第二钻孔回填完成后，采用双管旋喷桩或者三管旋喷桩进行复喷处理。

优选的，步骤四中对改造后的盾机构采石箱包括有箱主体、进浆管、排浆管和采石门；其中，进浆管和排浆管分别连接在箱主体的左右侧面上；所述进浆管上、靠近箱主体的部位上设有进浆控制阀；所述排浆管上、靠近箱主体的部位上设有排浆控制阀；所述采石门有两个、沿横向间隔设置在箱主体的前侧面或者后侧面上，且其中一个采石门与纵向倾斜板对应设置；所述箱主体为矩形立体结构；在箱主体内的空腔中还设有竖向隔板、格栅网和卸料板组；

所述竖向隔板沿纵向分隔箱主体的内部，并将箱主体分成左、右腔体；在竖向隔板中部开设有排浆孔；

所述格栅网设置在竖向隔板的排浆孔处、位于迎水面一侧；所述格栅网的尺寸与排浆孔的尺寸相适应，且格栅网的通过连接件可拆卸连接在排浆孔周边的竖向隔板上；