[发明专利]一种带压富水地层盾构无地基加固始发结构的施工方法

说明书

本发明涉及一种带压富水地层盾构无地基加固始发结构的施工方法，该施工方法包括以下步骤：设置盾构区间洞门钢环；制作始发舱墙体；制作始发基座；组装盾构机；盾构机密封；盾构机始发及试掘进；始发舱及负环拆除。通过在地铁车站或竖井内设置一个顶部开口的现浇混凝土舱，盾构机在舱室内完成前中后盾组装，盾构机调试合格后对混凝土舱体进行填充，盾构机在刀盘穿透车站竖井围护体系前完成盾尾管片后背密封注浆，顺利实现盾构始发。该方法以盾构机打通竖井支护体系前就在盾构井内完成管片背后注浆提前建立盾体密封体系为主要思路，利用盾构井下卧处的回填混凝土兼做盾构机始发基座，节约成本；利用密封舱的后背墙兼做盾构反力架，整体稳定性比型钢反力架高。

技术领域

本发明属于地铁暗挖施工辅助设备领域，具体涉及一种带压富水地层盾构无地基加固始发结构的施工方法。

背景技术

地铁工程盾构始发一般在车站、区间竖井或暗挖区间内始发，始发端地基加固方式多样，主要有高压旋喷桩、水泥土搅拌桩、地下水平深孔注浆、冻结法。旋喷桩及搅拌桩主要适用于地面有作业空间，加固区域无地下管线构筑物，加固效果较好，始发风险低，造价一般，易造成地下水污染、管道堵塞；地下水平深孔注浆主要适用于地面无作业条件，加固区上方有管线的情况，水平加固有死角，加固效果较差，始发风险高，造价较低，易造成地下水污染、管道堵塞。冻结法主要适用于富水砂性土，加固效果好，造价高，始发风险低。近些年富水地层盾构始发除进行地基加固外还增加了始发钢套筒，盾构始发成本大为提高，由于钢套筒主要采用高强螺栓连接，整体稳定较差，存在一定的变形崩解风险。

因此，针对现有技术中传统盾构机始发加固时存在的成本大、整体稳定较差以及存在变形崩解风险的问题，还需要提供一种更为合理的技术方案，以解决当前的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带压富水地层盾构无地基加固始发结构的施工方法，以解决现有技术中传统盾构机始发加固时存在的成本大、整体稳定较差以及存在变形崩解风险的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种带压富水地层盾构无地基加固始发结构的施工方法，用于车站，所述车站中设有主体结构和始发端围护结构，采用施工方法制得的无地基加固始发结构设置于所述车站中；

该施工方法包括以下步骤：

设置盾构区间洞门钢环：预留盾构区间洞门钢环，钢环径向设置成辐射状并使其锚筋锚入始发端围护结构的侧墙内；

制作始发舱墙体：在车站底板和区间洞门端墙预留钢筋或植筋，施作3面挡墙形成始发舱；

制作始发基座：盾尾后部的墙体按照盾构管片内径留设洞门，将始发舱后背的墙体作为盾构机始发反力墙；始发舱的两侧面墙体各预留1个门洞，并同时设置1～2个负环管片，以用于进入舱体安装管片支垫；空腔回填前将预留的门洞封堵；在始发舱的底板施作由凹型钢筋混凝土制成的盾构始发基座，且在该基座上预埋钢板并安装盾构机滑动导向轨道；

组装盾构机：使用配套的台车及螺旋机，按照顺序从盾构井吊装下井滑移至车站内组装，盾构机的中盾、前盾、刀盘、尾盾在始发舱内进行组装成型；

盾构机密封：对盾构机及始发舱空腔采用干硬性材料进行回填；

盾构机始发及试掘进：负环及盾体外部密封注浆完成后进行盾构机正式始发磨桩和盾构掘进，始发舱内采用周转负环拼装，从车站或竖井盾构区间环梁开始采用正式管片拼装；

始发舱及负环拆除：当已拼装的区间管片侧摩阻力足够提供盾构机掘进反力时，对始发舱及负环拆除，根据各地层盾构机掘进控制指标进行正式掘进。

在一种可能的设计中，在盾构机的密封过程中，回填前采用土工布或塑料膜覆盖盾体，防止回填料固结在盾构机外壳。对始发舱的钢筋混凝土顶盖施工，待顶盖混凝土强度达到混凝土强度的70％时进行盾构机洞门磨桩，使盾构机刀盘完全没入掌子面但未完全穿透盾构井支护结构即可临时停机进行负环后背回填注浆，彻底实现盾体的外部密封。