一种城市地铁盾构穿越锚索区施工工法的制作方法

本发明涉及城市盾构地铁施工领域，具体是一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法。

背景技术：

1、近年来，我国城市地下轨道交通快速发展，在地铁施工建设过程中经常会遇到如废旧基础、锚索、锚杆等地下障碍物，给地铁正常施工造成严重影响；在盾构区间施工过程中，锚索必须在盾构通过前处理完毕，否则锚索会缠绕在刀盘及螺旋机上，造成盾构设施破坏、影响施工进度、增加施工成本等问题。

2、目前处理盾构区间锚索主要采用旋挖钻拔出锚索，此方法占地面积大，对周围环境扰动大且地下锚索不能准确拔除，另外也有采用跟管钻机套取法处理锚索，但需要设置作业井的工作面，并要有既有锚索的施工资料，掌握锚索的钻孔方向和角度。对于矿山法施工处理锚索也有工程采用，但锚索处理完毕后，大多选择盾构空推加壁后注浆的方式通过矿山段，此种方式往往因为壁后同步注浆未达到要求造成管片拼装提供足够的反力，出现管片错台、渗漏水等问题，同时矿山段区间钢格栅可能产生变形及下沉，造成盾构机姿态控制性能变差等现象。

3、因此本发明通过采用矿山开挖处理区间锚索，并对矿山段进行回填，再盾构通过，保证盾构顺利穿越锚索区。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，该工法通过先开挖竖井，达到规定标高后进行矿山法开挖，切除锚索，施作矿山法初支，并进行砂浆回填，施工扰动小，可完全快速的清理施工区锚索，安全性高，能够有效适应各种不同的施工环境和工况条件，通过矿山段回填，可为盾构机提供足够的正面土压以及后期盾构施工管片的拼装提供足够的反力，使盾构管片充分压紧，达到预期的防渗效果，同时保证矿山段区间钢格栅不产生变形及下沉影响盾构机通过。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，包括以下步骤：

3、步骤一、竖井施工：首先进行竖井锁口段施工，明槽开挖前，依据给定的近井点在明挖放坡范围外设置井筒十字线椿和标高基准椿，进行基坑开挖，完成后，由下而上一次绑扎锁口钢筋；完成钢筋绑扎后，进行模板安装、混凝土浇筑，然后进行井身的分段开挖支护，最后场地清理，竣工验收；

4、步骤二、破除马头门施工：首先对临近洞门处隧道上方土体进行注浆加固；注浆完成后，开始进行马头门破除施工，由测量放出马头门边线；马头门开洞围护桩按台阶法开挖顺序，先挖洞门圈梁范围内的围护桩，在截断围护桩处连立三榀横通道断面的格栅钢架，并与围护桩主筋焊接牢固，立马头门拱架时，拱架安装顺序为先两侧再上部半圆形拱架；

5、步骤三、矿山法隧道开挖：隧道开挖前，先进行超前注浆加固，根据施工图纸在外轮廓线进行钻孔，将超前小导管打入钻孔中，进行注浆，采用台阶法分上下导洞开挖，预留核心土开挖；

6、步骤四、区间锚索切除：在矿山法施工区间开挖阶段遇地下锚索，采用钢筋钳沿矿山开挖壁面进行切断处理；

7、步骤五、矿山初期支护：

8、a，上台阶开挖：上台阶预留核心土开挖完成后，进行工字钢架设、打锁脚锚杆、挂网、喷射混凝土施工，再进行上部核心土开挖并施作上台阶临时仰拱；

9、b，下台阶开挖：破除前一循环上台阶临时仰拱，进行下台阶开挖，同样进行工字钢架设、打锁脚锚杆、挂网、喷射混凝土施工，最后开挖预留核心土，并进行支护，封闭成环；

10、步骤六、砂浆回填：矿山段初支施工完成后开始进行回填，回填采用上下台阶，分段分层回填的方式；

11、步骤七、盾构施工通过回填区域：待回填砂浆强度达到要求后，即可进行盾构穿越砂浆回填段施工。

12、作为对上述方案的进一步优化，步骤二中对临近洞门处隧道上方土体进行注浆加固时，先加固外围土体，注浆压力宜控制在0.5mpa以内，注浆液适当添加速凝剂，待外围土体形成止浆墙后再加固内测土体，注浆压力宜控制在1.5mpa以内，具体的注浆压力应根据各位置土层实际情况并结合监测情况，通过现场试验确定注浆压力。

13、作为对上述方案的进一步优化，步骤二中破除马头门施工时，结构处于不利受力状态，应加强监控量测，并准备一定数量工字钢，在现场出现异常情况时，及时进行临时支撑。

14、作为对上述方案的进一步优化，步骤六中砂浆回填需通过在地面打设下料孔的方式，对开挖后的矿山段进行砂浆填充，后续进行盾构施工，砂浆回填具体包括以下步骤：

15、a，在每个下料管正下方的中隔板处临时破除下料孔，在中隔板处通过下料管与下料孔对下层导洞进行砂浆回填，从矿山段一端开始回填，一次性回填到下约20cm处，考虑到一次性回填高度较大，对洞门临时堵头墙压力较大的影响，临近洞门的4个下料孔采用分层的方式回填；

16、b，下导洞全部回填完成且达到强度后开始拆除临时仰拱，严格控制临时支撑每次拆除长度，并应根据现场监测情况进行适当调整，拆除临时仰拱后及时进行砂浆回填，回填高度到中隔板顶0.5m处，达到强度后拆除下一段临时仰拱并进行回填，依次完成中隔板的拆除及回填工作；全部回填到中隔壁上500mm后，分段在地面通过下料孔对上导洞进行回填。

17、作为对上述方案的进一步优化，洞门处堵头墙采用二四墙进行封堵，堵头墙边与洞口圈梁边线对齐，下导洞堵头墙在回填工序完成后开始砌筑，直接将下导洞进行封堵，上导洞在回填工序邻近洞门时进行砌筑，首次砌筑高度应此次回填面上0.2m处，后续在回填工序完成后开始砌筑，每层砌筑高度应大于回填高度约0.2m，回填一定高度后，将上导洞完全进行封堵。

18、有益效果

19、本发明提出的一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，施工扰动小，可完全快速的清理施工区锚索，安全性高，能够有效适应各种不同的施工环境和工况条件，通过矿山段回填，可为盾构机提供足够的正面土压以及后期盾构施工管片的拼装提供足够的反力，使盾构管片充分压紧，达到预期的防渗效果，同时保证矿山段区间钢格栅不产生变形及下沉影响盾构机通过。

技术特征：

1.一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，其特征在于：步骤二中对临近洞门处隧道上方土体进行注浆加固时，先加固外围土体，注浆压力宜控制在0.5mpa以内，注浆液适当添加速凝剂，待外围土体形成止浆墙后再加固内测土体，注浆压力宜控制在1.5mpa以内，具体的注浆压力应根据各位置土层实际情况并结合监测情况，通过现场试验确定注浆压力。

3.根据权利要求1所述的一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，其特征在于：步骤二中破除马头门施工时，结构处于不利受力状态，应加强监控量测，并准备一定数量工字钢，在现场出现异常情况时，及时进行临时支撑。

4.根据权利要求1所述的一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，其特征在于：步骤六中砂浆回填需通过在地面打设下料孔（11）的方式，对开挖后的矿山段进行砂浆（12）填充，后续进行盾构施工，砂浆回填具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，其特征在于：洞门处堵头墙（16）采用二四墙进行封堵，堵头墙边与洞口圈梁边线对齐，下导洞堵头墙在回填工序完成后开始砌筑，直接将下导洞进行封堵，上导洞在回填工序邻近洞门时进行砌筑，首次砌筑高度应此次回填面上0.2m处，后续在回填工序完成后开始砌筑，每层砌筑高度应大于回填高度约0.2m，回填一定高度后，将上导洞完全进行封堵。

技术总结本发明提供一种城市地铁盾构穿越锚索区的施工工法，该工法通过先开挖竖井，达到规定标高后进行矿山法开挖，切除锚索，施作矿山法初支，并进行砂浆回填，施工扰动小，可完全快速的清理施工区锚索，安全性高，能够有效适应各种不同的施工环境和工况条件，通过矿山段回填，可为盾构机提供足够的正面土压以及后期盾构施工管片的拼装提供足够的反力，使盾构管片充分压紧，达到预期的防渗效果，同时保证矿山段区间钢格栅不产生变形及下沉影响盾构机通过。技术研发人员：黄昌富,付海南,焦雷,赵鹏飞,孙丹丹,田予东,刘中欣,李国龙,潘恒宇受保护的技术使用者：中铁十五局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15