一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法与流程

本发明涉及盾构管片施工，具体涉及一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法。

背景技术：

1、伴随着地铁在国内兴起，盾构施工技术凭借安全、快速、可靠等优势被广泛用于地铁隧道修建中。管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。而在大直径管片在盾构掘进过程中管片上浮问题严重，如不采取抗浮措施，可能会影响了隧道整体走向，导致成型隧道轴线偏移超限，引发管片结构变形、破损等问题，甚至导致管片结构性破坏，严重影响隧道使用寿命和隧道整体质量。因此，在大直径盾构隧道掘进过程中，制定合理的管片上浮控制措施是盾构施工的重要环节。据统计,管片上浮量的70％发生于安装后的48h之内，目前除了进行盾构超前加固和配置速凝浆液、调整盾构姿态、提高管片拼装精度等，尚无更加科学有效的办法控制盾构管片的上浮，尤其对于超大直径的盾构隧道，其上浮作用更加明显。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种在不影响盾构掘进的基础上，利用抗浮锚杆与盾构管片钢筋网之间的吸附力从而控制管片上浮的大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，包括以下步骤：

3、步骤一：地表定位，根据盾构机所在位置以及掘进路线，在盾构机掘进路线前方的两侧间隔一定距离对称钻孔，且孔洞沿盾构隧道延伸方向对应管片设有若干个；

4、步骤二：安装抗浮锚杆，先在抗浮锚杆的顶部安装电磁接收组件，再将带电磁接收组件的抗浮锚杆打入钻好的孔洞中并注浆加固，在盾构机掘进到对应位置前抗浮锚杆加固完成；

5、步骤三：盾构机向前掘进，管片脱出盾尾进行拼装并同步注浆，在拼装管片的左右两侧对称安装电磁发射组件；

6、步骤四：启动电磁发射组件，电磁发射组件通过无线电流向对应侧的电磁接收组件进行磁力供给，使电磁接收组件具备电磁力，从而对拼装管片内的钢筋网产生吸附作用，抵抗拼装管片浆液未凝固之前对管片的上浮力；

7、步骤五：通过全站仪监测拼装管片的上浮情况，及时反馈给电路终端，通过变化电磁发射组件的无线电流调整电磁接收组件的电磁力大小，从而控制对拼装管片的吸附力大小，实现抑制管片上浮；

8、步骤六：对应段盾构管片施工完成后，抗浮锚杆与电磁发射组件作为永久装置使用，作对应的保护和标记，并接入监测数据终端。

9、优选的，在步骤二中，抗浮锚杆采用速凝浆液注浆加固，确保在盾构机掘进到对应位置前抗浮锚杆加固完成。

10、优选的，所述抗浮锚杆沿盾构隧道延伸方向均匀间隔设置。

11、优选的，在步骤一中钻孔为斜向钻孔，抗浮锚杆斜向打入隧道左右两侧，使得抗浮锚杆避开盾构隧道所在区域。

12、优选的，在步骤一中，孔洞沿隧道延伸方向均匀间隔设置。

13、优选的，所述抗浮锚杆采用注浆锚杆，且电磁接收组件通过焊接固定安装于抗浮锚杆顶部。

14、本发明的有益效果：

15、1)将电磁力与抗浮锚杆结合，管片钢筋网吸附具有电磁力的抗浮锚杆，抵抗管片浆液未凝固之前对管片的上浮力，从而实现在盾构掘进过程中同步控制管片上浮，避免因管片上浮影响隧道整体走向，导致成型隧道轴线偏移超限，从而引发管片结构变形、破损等问题；

16、2)通过在盾构隧道两侧钻孔打入抗浮锚杆，不影响盾构掘进，克服了通过改善同步注浆浆液速凝造成的堵管以及进行局部注浆加固无法从根本上改善管片上浮问题，且传统的方法只能局部应用或影响盾构机掘进等不利因素；

17、3)材料简单，制作方便，通过将电磁力与抗浮锚杆结合，有效减少管片上浮量，对管片上浮量抑制效果明显，且可大幅减少隧道缺陷处理花费。

技术特征：

1.一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，其特征在于：在步骤二中，抗浮锚杆(1)采用速凝浆液注浆加固。

3.根据权利要求1所述的一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，其特征在于：所述抗浮锚杆(1)沿盾构隧道延伸方向均匀间隔设置。

4.根据权利要求1所述的一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，其特征在于：在步骤一中钻孔为斜向钻孔，抗浮锚杆(1)斜向打入隧道左右两侧。

5.根据权利要求1所述的一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，其特征在于：在步骤一中，孔洞沿隧道延伸方向均匀间隔设置。

6.根据权利要求1所述的一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，其特征在于：所述抗浮锚杆(1)采用注浆锚杆，且电磁接收组件(2)通过焊接固定安装于抗浮锚杆(1)顶部。

技术总结本发明公开了一种大直径盾构掘进抑制管片上浮的方法，包括以下步骤：在盾构机掘进路线前方打入带电磁接收组件的抗浮锚杆并注浆加固，管片脱出盾尾进行拼装并同步注浆，在左右两侧对称安装电磁发射组件；电磁发射组件通过无线电流向对应侧的电磁接收组件进行磁力供给，使电磁接收组件具备电磁力，从而对拼装管片内的钢筋网产生吸附作用，抵抗拼装管片浆液未凝固之前对管片的上浮力。将电磁力与抗浮锚杆结合，管片钢筋网吸附具有电磁力的抗浮锚杆，抵抗管片浆液未凝固之前对管片的上浮力，从而实现在盾构掘进过程中同步控制管片上浮，避免因管片上浮影响隧道整体走向，导致成型隧道轴线偏移超限，从而引发管片结构变形、破损等问题。技术研发人员：王明,龙海涛,赵耀受保护的技术使用者：江苏中车城市发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11