一种地铁隧道横通道小盾构施工工艺

摘要

一种地铁隧道横通道小盾构施工工艺，本发明主要使用小型盾构机，在地铁盾构区间隧道贯通后，将小型盾构机各个台车通过车站或者竖井按照组装顺序吊装下井，在井下使用电瓶车组，将小型盾构机各个台车运输至横通道施工部位进行组装调试，调试完成后，进行横通道洞口加固后，进行盾构掘进，掘进完成后，进行下一横通道施工，本发明为解决地铁盾构隧道横通道通过冷冻法、地面加固等方法对开挖范围地层进行加固，然后矿山法开挖，二衬施工等工艺存在的安全风险大，加固费用高的问题。采用小型盾构工艺取代矿山法，进行地铁盾构隧道横通道施工，具有安全性高，开挖速度快等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及地铁隧道施工领域，具体涉及一种地铁隧道横通道小盾构施工工艺。

背景技术

城市地铁隧道设计有救援通道的横通道，传统的横通道施工，采用先采用冷冻法、地面加固等工艺对横通道开挖范围内的土体进行加固，然后进行矿山法开挖，最后进行二衬施工。此工艺如遇不稳定地层，含水含砂量大，需进行加固，并且加固费用高，开挖时还存在涌水涌泥的安全风险。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种地铁隧道横通道小盾构施工工艺。 采用小型盾构工艺取代矿山暗挖，进行地铁盾构隧道横通道施工，具有安全性高，开挖速度快等优点，是地铁隧道横通道施工工艺发展的趋势。本发明具有安全高效等特点，可以减少工人劳动强度，实现不间断循环作业，提高施工效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种地铁隧道横通道小盾构施工工艺，包括以下步骤：

S1、提前进行主洞的管片（3）测量，生产储备主隧道尺寸相同的特制管片（16），在盾构机掘进到主隧道横通道位置时，采用特制管片（16）替代普通的管片进行拼装，使用注浆机，通过设置在特制管片（16）上的注浆孔（16-1）向围岩内进行水泥注浆（16-2），加固横通道进出口；

S2、将小盾构的台车及返力支撑系统台车（7），利用竖井，使用起重机将各台车安装一定的顺序吊装下井，使用电瓶运输车（13）托运到横通道位置进行组装调试；

S3、根据横通道的位置及标高，安装调整返力支撑系统台车（7）的下撑靴（7-1）、竖直油缸（7-2）、行走轮（7-3）、水平伸缩油缸（7-4）、后靠撑靴（7-5）、上撑靴（7-6）、推进油缸（7-7），在横通道进口安装始发套箱（1），出口位置安装接收套箱（2），实现小盾构掘进过程全封闭；

S4、在始发套箱（1）内注入油脂，直到饱满，并建立一定内部压力，使压力值与计算的土压力一致，检查小盾构盾体与始发套箱（1）的密封性，保证不泄露；

S5、小盾构开始掘进，依靠刀片（6）破除始发端管片，掘进过程中，按照如下：

S5-1开挖顶进；

S5-2出渣；

S5-3注浆减摩擦；

S5-4测量纠偏；

S5-5管片拼装的工序进行掘进，掘进过程中严格控制掘进参数；

S6、掘进破除接收端管片前，对接收套箱（2）内进行填筑渣土，进行填仓保压；

S7、掘进破除接收端管片，进入接收套箱（2）内。使用注浆泵从横通道内向接收端洞门口进行止水注浆作业，确保洞口密封良好，无渗漏后，拆除接收套箱（2），最后拆除小盾机，运输至洞外。

所述的小盾构为泥水平衡盾构机，包括盾体主机（5）、膨润土台车（8）、管片吊运台车（9）、控制台车（10）、液压泵站台车（11）、电器设备台车（12），盾体铰接采用主动铰接模式，刀盘（6）采用变频电机驱动。

所述的电瓶运输车组由电瓶车牵引机头（13）、泥浆罐（14）、罐节运输车（15）组成。

所述的返力支撑系统台车（7）上设置的竖直油缸（7-2）主要作用是进行该台车的水平标高调整；水平伸缩油缸（7-4）作用为固定后靠撑靴（7-5）；推进油缸（7-7）作用是盾构掘进的顶推作用。

所述的特制管片（16）由钢结构部分（16-3）和玻璃纤维混凝土部分（16-4）组成，玻璃纤维混凝土部分（16-4）用于刀盘（6）破除。

所述的管片吊运台车（9）上的吊机（9-1）的额度起重量为3吨加3吨，控制方式为手柄控制加遥控控制。

所述的步骤（S4）的始发套箱（1），步骤（S6）的接收套箱（2）进行填仓保压，必须进行封堵效果检查，有泄露现象发生，及时修补漏洞，修补完成后，重新进行填仓保压。

所述的步骤（S5-3）注浆减摩擦，使用膨润土台车（8）将膨润土进行搅拌，然后采用膨润土泵将膨润土通过管道泵送到盾体（5）外及管片（4）背面，减小盾体及管片移动的摩擦阻力。

本发明有益效果是：

本发明提供一种地铁隧道横通道小盾构施工工艺，可以解决城市地铁隧道横通道，采用先冷冻工艺、地面加固等工艺对横通道开挖范围内的土体进行加固，然后进行矿山法开挖，最后进行二衬施工。遇到不稳定地层，含水含砂量大地质，需进行加固，加固费用高，开挖时还存在涌水涌泥的安全风险的问题。采用小型盾构工艺取代矿山暗挖，进行地铁盾构隧道横通道施工，具有安全性高，开挖速度快等优点。此发明具有安全高效等特点，可以减少工人劳动强度，实现不间断循环作业，提高施工效率。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的设备布置图。

图3为本发明的反力支撑系统的正视图。

图4为本发明的反力支撑系统的侧视图。

图5为本发明的掘进施工图。

图6为本发明的特制管片图。

其中，1是始发套箱、2是接收套箱、3是主洞管片、4是横通道管片、5是盾体、6是刀盘、7是返力支撑系统台车、8是膨润土台车、9是管片吊运台车、10是控制台车、11是液压泵站台车、12是电器设备台车、13是电瓶运输车、14是泥浆罐、15是罐节运输车、16是特制管片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步叙述。

如图1所示，一种地铁隧道横通道小盾构施工工艺，包括以下步骤：

S1、提前进行主洞的管片（3）测量，生产储备主隧道尺寸相同的特制管片（16），在盾构机掘进到主隧道横通道位置时，采用特制管片（16）替代普通的管片进行拼装，使用注浆机，通过设置在特制管片（16）上的注浆孔（16-1）向围岩内进行水泥注浆（16-2），加固横通道进出口；

S2、将小盾构的台车及返力支撑系统台车（7），利用竖井，使用起重机将各台车安装一定的顺序吊装下井，使用电瓶运输车（13）托运到横通道位置进行组装调试；

S3、根据横通道的位置及标高，安装调整返力支撑系统台车（7）的下撑靴（7-1）、竖直油缸（7-2）、行走轮（7-3）、水平伸缩油缸（7-4）、后靠撑靴（7-5）、上撑靴（7-6）、推进油缸（7-7），在横通道进口安装始发套箱（1），出口位置安装接收套箱（2），实现小盾构掘进过程全封闭；

S4、在始发套箱（1）内注入油脂，直到饱满，并建立一定内部压力，使压力值与计算的土压力一致，检查小盾构盾体与始发套箱（1）的密封性，保证不泄露；

S5、小盾构开始掘进，依靠刀片（6）破除始发端管片，掘进过程中，按照如下：

S5-1开挖顶进；

S5-2出渣；

S5-3注浆减摩擦；

S5-4测量纠偏；

S5-5管片拼装的工序进行掘进，掘进过程中严格控制掘进参数；

S6、掘进破除接收端管片前，对接收套箱（2）内进行填筑渣土，进行填仓保压；

S7、掘进破除接收端管片，进入接收套箱（2）内。使用注浆泵从横通道内向接收端洞门口进行止水注浆作业，确保洞口密封良好，无渗漏后，拆除接收套箱（2），最后拆除小盾机，运输至洞外。

如图2、3、4、5、6所述的小盾构为泥水平衡盾构机，包括盾体主机（5）、膨润土台车（8）、管片吊运台车（9）、控制台车（10）、液压泵站台车（11）、电器设备台车（12），盾体铰接采用主动铰接模式，刀盘（6）采用变频电机驱动。

所述的电瓶运输车组由电瓶车牵引机头（13）、泥浆罐（14）、罐节运输车（15）组成。

所述的返力支撑系统台车（7）上设置的竖直油缸（7-2）主要作用是进行该台车的水平标高调整；水平伸缩油缸（7-4）作用为固定后靠撑靴（7-5）；推进油缸（7-7）作用是盾构掘进的顶推作用。

所述的特制管片（16）由钢结构部分（16-3）和玻璃纤维混凝土部分（16-4）组成，玻璃纤维混凝土部分（16-4）用于刀盘（6）破除。

所述的管片吊运台车（9）上的吊机（9-1）的额度起重量为3吨加3吨，控制方式为手柄控制加遥控控制。

所述的步骤（S4）的始发套箱（1），步骤（S6）的接收套箱（2）进行填仓保压，必须进行封堵效果检查，有泄露现象发生，及时修补漏洞，修补完成后，重新进行填仓保压。

所述的步骤（S5-3）注浆减摩擦，使用膨润土台车（8）将膨润土进行搅拌，然后采用膨润土泵将膨润土通过管道泵送到盾体（5）外及管片（4）背面，减小盾体及管片移动的摩擦阻力。