上软下硬地层小净距盾构接收施工方法及施工体系与流程

本发明属于城市地铁施工，具体涉及一种上软下硬地层小净距盾构接收施工方法及施工体系。

背景技术：

1、城市地铁建设中，常遇到上软下硬复合地层施工的情况，受城市地下空间限制影响，小净距隧道也越来越多，复合地层上覆地质岩性为第四系全更新统、半更新统软土地层，下卧地质岩性为强(全)风化、中风化及微风化岩石，岩性差别很大，施工难度较大，尤其是在机械掘进施工方面，复合地层施工的安全质量较均质地层更难以控制，常常发生一些安全质量事故，因此，有必要对上软下硬复合地层各种复杂工况条件下做进一步的研究，如小于1d的小净距条件下盾构接收等。

2、例如，中国发明专利申请号为cn201810679561.7的专利文献公开了一种全断面富水砂层盾构接收施工方法，用于隧道施工，所述隧道盾构端头区域设有止水帷幕，所述止水帷幕内侧打设有内侧降水井，所述方法包括：

3、在盾构端头区域内打设三轴搅拌桩；

4、在所述止水帷幕的外侧打设外侧降水井；

5、在所述内侧降水井中设置真空泵；

6、将所述内侧降水井的井盖与所述内侧降水井的井管密封连接，以形成真空内侧降水井；

7、推进盾构机通过所述止水帷幕，直至推进所述盾构机至洞门位置；

8、通过所述盾构机进行洞门破除施工；

9、推进所述盾构机通过所述洞门，直至推进所述盾构机至盾构接收托架上以完成盾构接收。

10、上述现有技术通过先在止水帷幕的外侧打设外侧降水井，然后在盾构端头区域的内侧降水井内设置真空降水泵，将内侧降水井的井盖与内侧降水井的井管密封连接，以形成真空内侧降水井，以保障盾构安全接收，在实际的接收施工中存在如下的技术问题；

11、在盾构掘进过程中，随着掘进的进行，隧道管片变形，影响接收的进度；

12、接收端洞门不做处理，使盾构出洞阶段的推力增加，不利于盾构出洞。

13、基于现有技术存在的上述技术问题，本发明提出一种上软下硬地层小净距盾构接收施工方法及施工体系。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种上软下硬地层小净距盾构接收施工方法及施工体系。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种上软下硬地层小净距盾构接收施工方法，包括：

4、步骤1，在接收井端头对地下水进行隔离封闭，在两隧道之间打设一口降水井；

5、步骤2，加固接收井端头的地基；

6、步骤3，拔除洞门环内的基坑岩土里的锚固件；

7、步骤4，沿洞门钢环边缘切断入侵隧道内的钻孔灌注桩和钢管桩位置钢筋混凝土腰梁，用破碎锤凿除钢筋混凝土腰梁；

8、步骤5，在洞门环底部凿除表层喷射混凝土，切割焊切断洞门钢环内的钢管桩；

9、步骤6，在盾构洞门钢环内钻取岩芯形成蜂窝，钻孔取芯采用梅花形钻孔布置；

10、步骤7，盾构到达接收，用槽钢型钢纵向拉紧后20环管片加固；后行隧道盾构通过时，在先行隧道外轮廓线15～25cm处、圆心水平线上下各45°范围内打设大管棚，并进行注浆处理。

11、进一步地，步骤1中，采用一排高压旋喷桩对地下水进行隔离封闭，其中，高压旋喷桩采用三重管法施工。

12、进一步地，步骤1中，高压旋喷桩的注浆水泥浆液水灰比为0.9～1.1，水泥掺量25％～40％，砂砾层掺量每延米不少于550kg。

13、进一步地，步骤1中，盾构机接收到达前3～5天启动降水作业。

14、进一步地，步骤2中，端头加固采用三重管法高压旋喷桩加固，加固注浆浆液为纯水泥浆液，水灰比为0.9～1.1，水泥掺量25～40％，砂砾层掺量每延米不少于550kg。

15、进一步地，步骤2包括：在吊装设备履带吊站位处，用旋挖钻施工两排钻孔灌注桩，在钻孔灌注桩上施工两根地基梁，满足履带吊设备承载力的要求。

16、进一步地，步骤3包括：

17、按照设计的入射角在锚固件周边钻孔，钻孔数量2～3个，钻孔深度不少于锚固件设计长度的一半；

18、根据锚固件设计承载力选用穿心式千斤顶拔出基坑岩层内的锚固件。

19、进一步地，步骤3中，钻孔后将穿心式千斤顶安装在锚固件的杆体上，用工具锚和夹片固定杆体，给油缸加压，随着千斤顶油缸的运动，工具锚和夹片夹紧杆体，持续加力，杆体将缓慢被拔出。

20、进一步地，步骤3中，若锚固件拔出困难，加深钻孔和/或增加周边钻孔数量。

21、进一步地，步骤5中，钢管桩切除标高应低于洞门钢环不小于5～10cm。

22、进一步地，步骤6中，取芯长度为50～80cm，钻孔的间距为50～70cm，

23、进一步地，步骤7中，盾构到达前测量校核，控制轴线偏差、单环纠偏量和掘进参数，降低推力。

24、进一步地，步骤7中，控制贯入度、转速和扭矩；控制同步注浆，进行二次注浆，控制二次注浆压力。

25、进一步地，步骤7中，大管棚直径为φ108mm，间距为400～500mm，长度为数值模拟小间距盾构推进影响范围。

26、进一步地，步骤7中，注浆浆液为1：1的纯水泥浆液。

27、进一步地，步骤7包括：

28、在接收井底板上施做钢筋混凝土接收弧形导台，钢筋混凝土接收弧形导台的标高低于接收标高，设定导轨安装水平偏差和高程偏差，导轨前端用切割焊切割成楔形，并与导台混凝土面齐平；

29、在洞门钢环上安装橡胶帘布临时密封装置，盾构露出刀盘后，停止刀盘旋转，推进钢筋混凝土接收弧形导台时，每向前推进2环拉紧一次橡胶帘布临时密封装置，通过同步注浆系统注入水泥水玻璃双液浆液填充管片外环形间隙；

30、最后一环管片拼装完成后，拉紧橡胶帘布临时密封装置，使橡胶帘布临时密封装置与管片外弧面密贴，通过管片注浆孔对洞门圈进行同步注浆和二次注浆填充，封堵洞门。

31、一种上软下硬地层小净距盾构接收施工体系，包括：

32、吊出井，盾构机在完成接收后，从吊出井吊出；

33、围护桩，支护在吊出井的井壁上；

34、trd止水帷幕，设置在围护桩的外围；

35、高压旋喷桩止水帷幕，设置在接收井端头，并与吊出井基坑trd止水帷幕搭接；

36、地基梁，设置在接收井端头，横跨先行隧道和后行隧道，用于履带吊站位；

37、承载桩，设置在接收井端头并与地基梁搭接；

38、大管棚，设置在先行隧道外轮廓线外15～25cm处。

39、进一步地，所述施工体系还包括锚固在洞门环内的基坑岩土里的锚固件。

40、进一步地，所述施工体系还包括钢管桩，钢管桩固定设置在围护桩下方支护吊出井的井壁上。

41、进一步地，所述施工体系还包括钢筋混凝土锁脚腰梁，钢筋混凝土锁脚腰梁设置在钢管桩顶部，与钢管桩共同支护围护桩脚趾。

42、进一步地，所述施工体系还包括导台和固定在导台上的导轨，盾构机沿着导轨实现出洞。

43、本发明的有益效果是：

44、1、本发明所述上软下硬地层小净距盾构接收施工方法，在先行隧道外轮廓线外15～25cm处、圆心水平线上下各45°范围内打设大管棚，能够有效抵抗后行隧道盾构掘进过程传递的侧向围岩压力，控制了先行成型隧道的管片变形；

45、2、本发明所述上软下硬地层小净距盾构接收施工方法，对接收端洞门钢环内岩石进行取芯，形成易破碎的蜂窝状结构，降低了盾构出洞阶段的推力，为盾构顺利出洞提供了有利条件；

46、3、本发明所述上软下硬地层小净距盾构接收施工方法，通过拔除锚固件和水钻切除钢筋混凝土吊脚桩、拆除钢筋混凝土腰梁及钢管桩等障碍物，为盾构顺利穿越创造条件。