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      盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法

      文檔序號(hào):5349307閱讀:177來(lái)源:國(guó)知局
      專(zhuān)利名稱(chēng):盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及地鐵隧道施工中盾構(gòu)近距離穿越構(gòu)筑物的施工方法,尤其涉及盾構(gòu)近
      距離穿越大口徑管線的施工方法。
      背景技術(shù)
      盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)已經(jīng)在能源、交通等領(lǐng)域的隧道建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,其成 為地下空間開(kāi)發(fā)的核心技術(shù);其中,該盾構(gòu)法施工以其節(jié)約地下空間資源,并且能提高地鐵 線路在狹窄道路的穿行能力,因而成為了隧道施工中的主要方法。然而隨著城市密集度的 不斷提高,高層建筑物的不斷增加,而且地下又布滿了眾多管線,因此采用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵 施工時(shí),盾構(gòu)難免近距離穿越各類(lèi)管線。通常情況下,在盾構(gòu)近距離穿越大型管線時(shí),采取 改排管線(或停運(yùn))以此來(lái)降低工程施工風(fēng)險(xiǎn);然而,對(duì)于污水總管等直徑大于3m的大型 管線,不具備改排(或停運(yùn))條件,不能用通常情況下的盾構(gòu)施工方法近距離穿越大口徑管 線。 并且,經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn),隨著世界各國(guó)城市地下空間的不斷開(kāi)發(fā) 與利用,在新建地下結(jié)構(gòu)時(shí)遇到了許多"近接施工"問(wèn)題,近接施工引起的土體沉降可能危 及周邊建(構(gòu))筑物和近接地下既有結(jié)構(gòu)和管線的安全,并可能造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社 會(huì)影響。 利用盾構(gòu)法施工遇到近接施工時(shí),在設(shè)計(jì)和施工中要可靠地預(yù)測(cè)和有效地抑制近 接施工引起的過(guò)大地層位移或沉降,以及在近接施工中防止坍塌,確保周邊建(構(gòu))筑物和 地下管線安全,并且確保工程建設(shè)的安全、順利,減少城市動(dòng)遷量和工程投資;而且在地下 構(gòu)筑物中最多的是各種各樣的大型管線,其不具備改排(或停運(yùn))條件,因此有必要提出一 種盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法, 通過(guò)在施工前對(duì)大口徑管線進(jìn)行探測(cè),掌握大口徑管線的情況,根據(jù)該掌握的大口徑管線 的情況,對(duì)大口徑管線進(jìn)行保護(hù);在盾構(gòu)穿越大口徑管線前,布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),在盾構(gòu)穿越大口 徑管線時(shí)對(duì)大口徑管線周?chē)馏w的沉降情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),確保施工的順利進(jìn)行;并且在盾構(gòu) 穿越大口徑管線后,對(duì)周?chē)某两颠M(jìn)行監(jiān)測(cè);對(duì)脫出盾尾的管片進(jìn)行二次注漿,確保大型管 線的后期沉降符合標(biāo)準(zhǔn)。 為解決以上技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法, 其包括步驟 步驟一、對(duì)要穿越的大口徑管線的現(xiàn)有情況進(jìn)行探勘了解; 步驟二、對(duì)大口徑管線進(jìn)行預(yù)保護(hù)根據(jù)所了解的大口徑管線的現(xiàn)有情況,在進(jìn)行 盾構(gòu)穿越前對(duì)大口徑管線進(jìn)行預(yù)保護(hù); 步驟三、設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)大口徑管線進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)其包括對(duì)大口徑管線的沉降監(jiān)測(cè),地表沉降監(jiān)測(cè),以及土體測(cè)斜的監(jiān)測(cè); 步驟四、開(kāi)始盾構(gòu)穿越大口徑管線,并在穿越的過(guò)程中進(jìn)行同步注漿; 步驟五、在盾構(gòu)穿越大口徑管線時(shí),對(duì)脫出盾尾的隧道管片進(jìn)行二次注漿。
      本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述對(duì)大口徑管線的沉降監(jiān)測(cè)方法為在大口徑管線軸
      線方向上布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)采用鉆孔方法,其中鉆孔的孔底在大口徑管線的管道頂。
      本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述地表沉降監(jiān)測(cè)通過(guò)在大口徑管線的地表沿盾構(gòu)軸
      線方向布置軸向測(cè)點(diǎn),沿垂直盾構(gòu)軸線方向的徑線方向布置徑向測(cè)點(diǎn)來(lái)監(jiān)測(cè)。 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述的土體測(cè)斜為在盾構(gòu)穿越段的大型管道周?chē)艿?br> 徑向范圍內(nèi),布設(shè)測(cè)斜點(diǎn),監(jiān)測(cè)土體水平位移變化。
      本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述二次注漿所用的漿液為雙漿液。 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于在步驟五中,對(duì)脫出盾尾的隧道管片進(jìn)行二次注漿時(shí),
      采用在管片周邊少量多次壓注雙液漿,使雙液漿均勻充填于隧道周?chē)障丁?br> 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于還包括步驟在盾構(gòu)穿越大口徑管線前,根據(jù)土體靜壓
      力公式推算土壓力,根據(jù)該推算出的土壓力確定盾構(gòu)切口剛進(jìn)入大口徑管線區(qū)域時(shí)的土壓
      力設(shè)定值。 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于在盾構(gòu)穿越大口管線時(shí),應(yīng)將出土量控制在理論值的 98% 102%。 通過(guò)以上所述技術(shù)方案,本發(fā)明提供的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法通 過(guò)在施工前對(duì)大口徑管線進(jìn)行探測(cè),掌握大口徑管線的情況,根據(jù)該掌握的大口徑管線的 情況,對(duì)大口徑管線進(jìn)行保護(hù);在盾構(gòu)穿越大口徑管線前,沿大口徑管線軸線方向布置監(jiān)測(cè) 點(diǎn),監(jiān)測(cè)大口徑管線的沉降情況;在穿越段于大口徑管線的地表布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),通過(guò)該些監(jiān)測(cè) 點(diǎn),監(jiān)測(cè)穿越段的地表沉降;在穿越段的管線周?chē)贾眯睖y(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)穿越段管線周?chē)馏w的 橫向位移,通過(guò)該些監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)施工進(jìn)行過(guò)程中的管線沉降、地表沉降以及管線周?chē)馏w 的橫向位移從而可以確保施工的順利進(jìn)行;并且在盾構(gòu)穿越大口徑管線后,對(duì)周?chē)某两?進(jìn)行監(jiān)測(cè);對(duì)脫出盾尾的管片進(jìn)行二次注漿,確保大型管線的后期沉降符合標(biāo)準(zhǔn)。


      圖1為52環(huán)的測(cè)點(diǎn)在利用雙液漿二次注漿后的沉降曲線;
      圖2為62環(huán)的測(cè)點(diǎn)在利用雙液漿二次注漿后的沉降曲線。
      圖3為91環(huán)(上行線穿越段)的測(cè)點(diǎn)在利用雙液漿二次注漿后的沉降曲線。
      具體實(shí)施例方式
      通過(guò)一具體實(shí)施例描述本發(fā)明提供的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法。以 上海某軌道交通單圓盾構(gòu)區(qū)間段近距離穿越①3500合流污水管的試驗(yàn)為例作為實(shí)施例, 其采用國(guó)產(chǎn)cp6.34m土壓平衡單圓盾構(gòu)進(jìn)行施工,盾構(gòu)機(jī)殼體長(zhǎng)度為8. 34m,隧道的尺寸為 外徑(p6.2m,內(nèi)徑5. 5m ;該工程區(qū)間段上行線盾構(gòu)機(jī)近距離穿越①3500合流污水管,穿越 時(shí)盾構(gòu)距離該合流污水管的最小凈距僅有2. 9m,隧道中心線標(biāo)高約為-12. 355m,上行線豎 曲線為坡度8%。的下坡段,平面為直線段;在上行線盾構(gòu)已成功穿越①3500合流污水管后,進(jìn)行二次注漿,同時(shí)進(jìn)行高架樁基拔除,高架樁基樁長(zhǎng)37m,合流污水管距離樁基套管最近 距離1.72m,樁基拔除后,充填C10低度砂漿,樁基拔除和充填砂漿過(guò)程對(duì)污水管形成了第 二次擾動(dòng);完成樁基拔除并對(duì)樁孔充填完后,下行線盾構(gòu)穿越合流污水管,穿越時(shí)盾構(gòu)距離 該合流污水管的最小凈距僅有2. 9m,下行線豎曲線為坡度8. 128%。的下坡段,平面為R600 的曲線段,該下行線穿越過(guò)程對(duì)合流污水管造成第三次擾動(dòng)。 在該具體實(shí)施例中,盾構(gòu)近距離穿越大口徑合流污水管時(shí)會(huì)對(duì)合流污水管有三次 大的擾動(dòng),因此必須做好穿越段的施工,保證盾構(gòu)近距離穿越大口徑的合流污水管時(shí),不會(huì) 對(duì)合流污水管造成影響,保證盾構(gòu)穿越大口徑管線施工的順利進(jìn)行,其具體施工步驟如下 描述 — 、穿越大口徑管線的前期準(zhǔn)備 在盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線前,收集有關(guān)大口徑管線的相關(guān)資料,包括l)有 關(guān)該大口徑管線的圖紙資料,并現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)該大口徑管線的結(jié)構(gòu)形式;2)分析大口徑管線的 埋深、所處土層的地質(zhì)條件;3)確定大口徑管線與隧道砌襯的相對(duì)位置,從而可以根據(jù)該 大口徑管線與隧道襯砌的相對(duì)位置確定不同區(qū)域的施工技術(shù)措施。 在該具體實(shí)施例中的大型管線為①3500合流污水管,其為西德ZUBLIN頂管,鋼筋 混凝土預(yù)制管節(jié),結(jié)構(gòu)厚度30cm,每節(jié)長(zhǎng)2. 4m,管節(jié)之間為承插式連接;合流污水管所處地 層為砂質(zhì)粉土,盾構(gòu)穿越管線時(shí)主要位于砂質(zhì)粉土層和淤泥質(zhì)粘土層;合流污水管與隧道 十字相交,上行線涉及于砌襯93環(huán) 97環(huán)的上部,下行線涉及砌襯94 98環(huán)。
      二 、對(duì)大口徑管線的預(yù)保護(hù) 在盾構(gòu)穿越大口徑管線前,使用探測(cè)機(jī)器人或者潛水員探摸等措施檢查了解盾構(gòu) 穿越部位上部污水管現(xiàn)有的情況,包括管段接口間的不均勻沉降,接口間的張角,管段是否 有損壞等;其中,探摸范圍為上下行盾構(gòu)兩側(cè)范圍10m,由第三方單位出具管線探摸調(diào)查報(bào) 告,明確管道現(xiàn)有情況及具體的指標(biāo),如目前沉降值、允許沉降值,是否存在漏水情況,滲漏 量等,如探摸大口徑管線有部分破損,根據(jù)損壞情況,進(jìn)而制定相應(yīng)預(yù)保護(hù)措施如周邊地基 預(yù)加固,內(nèi)置套管等。在該具體實(shí)施例中,合流污水管道經(jīng)過(guò)實(shí)地探摸表明該管線被穿越前 情況良好,無(wú)任何滲漏、張角等問(wèn)題,因此無(wú)需進(jìn)行預(yù)保護(hù)。
      三、盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線前的試驗(yàn)分析 在盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線前需要對(duì)穿越段的注漿工藝進(jìn)行試驗(yàn)分析,確保盾 構(gòu)在穿越大口徑后不會(huì)引起周?chē)h(huán)境的變化,以保證盾構(gòu)能順利的近距離穿越大口徑管 線,試驗(yàn)段設(shè)置在①3500污水管前方,在該具體實(shí)施例中該區(qū)域恰好處于管片的54環(huán) 67 環(huán),不影響穿越①3500污水管施工。該試驗(yàn)分析主要包括 1)在盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線前進(jìn)行同步注漿試驗(yàn)通過(guò)調(diào)整同步注漿孔位、 同步注漿量,分析土體脫出盾尾階段和后期沉降階段的沉降變化量,分析該區(qū)間漿液與土 體的綜合性能,確定穿越階段同步注漿量的范圍,以及高架拔樁后其充填C10砂漿液對(duì)其 影響范圍;在該試驗(yàn)段54 67環(huán)同步注槳量設(shè)定在4m3 4. 3m3之間,為理論建筑孔隙的 250%左右,同步注槳壓力為0. 3Mpa左右,采用盾構(gòu)機(jī)1#、2#兩個(gè)注槳孔進(jìn)行同步注槳;通 過(guò)同步注漿試驗(yàn),并根據(jù)同步注漿試驗(yàn)后的土體沉降得知同步注漿不能有效控制土體后期 沉降,因此需要在同步注漿后進(jìn)行二次注漿以此來(lái)控制土體后期沉降。
      2)進(jìn)行二次注漿試驗(yàn)
      為達(dá)到有效控制土體后期沉降的目的,因此進(jìn)行二次注漿試驗(yàn),摸索不同漿液類(lèi) 型、注漿點(diǎn)和注入量對(duì)土體沉降的影響規(guī)律,以便于增強(qiáng)對(duì)地表及建(構(gòu))筑物的后期沉降 控制能力。 本次試驗(yàn)采用壁后注漿形式,利用單圓隧道左右兩側(cè)上部鄰接塊管片處的兩個(gè)注 漿孔進(jìn)行壁后補(bǔ)壓漿作業(yè)來(lái)檢驗(yàn)二次注漿對(duì)土體后期沉降的控制效果;二次注漿試驗(yàn)配備 了一套海納式注漿泵以及一臺(tái)拌漿桶,漿液由拌漿桶進(jìn)行拌制。 在試驗(yàn)中由于考慮到單液漿的主要特點(diǎn)為流動(dòng)性好、泌水性小,而雙液漿初凝時(shí) 間短,因此試驗(yàn)中分別采用了單液漿和雙液漿,反映效果差別。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)采用單液 漿進(jìn)行二次注漿,后期沉降持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),如55環(huán)的測(cè)點(diǎn)在用單液漿補(bǔ)漿后10環(huán)仍有較明 顯的下沉趨勢(shì);而采用雙液漿進(jìn)行二次注漿,如62環(huán)測(cè)點(diǎn)在剛注完漿的幾環(huán)內(nèi)有一明顯下 沉過(guò)程后,沉降逐步趨于平緩,一般到9 IO環(huán)后已大致穩(wěn)定。因此在施工中主要采用雙 液漿進(jìn)行二次注漿,達(dá)到快速控制沉降趨勢(shì),縮短后期沉降周期的目的。
      參考圖1、圖2分別為52環(huán)和62環(huán)的雙液漿二次注漿后的沉降曲線,從以上沉降 曲線可以看出1)通過(guò)采用二次注漿措施,起到了減小土體后期沉降的作用,測(cè)點(diǎn)的累計(jì) 沉降量控制在-30mm以?xún)?nèi);2)雙液漿的后期沉降速率較小。另外,二次注漿采用不同漿液 類(lèi)型,其抬升土體的作用大致相同;如對(duì)于55環(huán)的測(cè)點(diǎn),當(dāng)壓注2m3單液漿后,測(cè)點(diǎn)上升了 7. 63mm ;對(duì)于62環(huán)的測(cè)點(diǎn),當(dāng)壓注2m3雙液槳后,測(cè)點(diǎn)上升了 9. 66mm。 通過(guò)二次注漿試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行二次注漿時(shí),l) 二次注漿時(shí)單次的注漿量不宜過(guò) 大, 一般控制在0. 5m3 1. 0m3之間;如果單次注漿量過(guò)大,則反而對(duì)土體擾動(dòng)加大,因此二 次注漿應(yīng)多次、間隔、少量地進(jìn)行;2)采用雙液漿進(jìn)行二次注漿,其影響范圍一般在注漿孔 位3m以?xún)?nèi);由于污水管的體積及總量較大,為確保安全,在二次注漿時(shí)必須利用特殊襯砌 上增設(shè)的注漿孔;3)在盾構(gòu)脫出管片后5環(huán)左右,此時(shí)沉降量有急劇下降趨勢(shì),故在此時(shí) 進(jìn)行二次補(bǔ)漿,能有效控制沉降量急劇下降并能最終有效的使后期沉降量控制在規(guī)范要求 內(nèi)。 通過(guò)以上的分析結(jié)果,決定在穿越①3500污水管后期采取在隧道管片左右兩側(cè) 上部鄰接塊管片處的兩個(gè)注漿孔注入0. 5m3 1. 0m3雙液漿進(jìn)行二次壓漿,以控制地面沉 降。 在盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線前的前期準(zhǔn)備工作還包括利用三維數(shù)值仿真模擬 單圓隧道施工對(duì)大口徑管線的影響,根據(jù)仿真模擬結(jié)果找到穿越施工過(guò)程中的薄弱區(qū)域, 從而可以在穿越施工過(guò)程中重點(diǎn)控制;另外建立中央控制室,并安排技術(shù)人員24小時(shí)值 班,監(jiān)視盾構(gòu)施工參數(shù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析及時(shí)將結(jié)論傳達(dá)給盾構(gòu)工 作面;配備兩臺(tái)電腦, 一臺(tái)用于監(jiān)視盾構(gòu)施工參數(shù), 一臺(tái)用于收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理。
      四、在做好了前期的準(zhǔn)備工作,并對(duì)大口徑管線做好預(yù)保護(hù)后,開(kāi)始利用盾構(gòu)穿越 大口徑管線,其中在盾構(gòu)穿越大口徑管線的過(guò)程中,要做好對(duì)穿越大口徑管線時(shí)的施工監(jiān) 測(cè),該施工監(jiān)測(cè)主要包括以下幾方面 1)大口徑管線沉降監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)大口徑管線的沉降狀況,其中,監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)采用 鉆孔方法;首先在大口徑管線的管道軸線方向上定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置,每隔5米布設(shè)一監(jiān)測(cè) 點(diǎn),之后,根據(jù)該布置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置,用普通工程鉆機(jī),在各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置鉆一孔徑為 ①30 50mm的孔(其中,在理論上該孔的孔徑越小,其測(cè)量越準(zhǔn)確,在具體的施工中孔徑為
      6O30 50mm已能滿足測(cè)量的需求),鉆孔時(shí)要鉆至合流污水管道頂上,鉆孔時(shí)要注意不應(yīng) 對(duì)管道有傷害;在完成鉆孔后,將預(yù)置的沉降連接管放入孔中,在孔底即沉降連接管底澆筑 混凝土;在沉降連接管外套保護(hù)管,然后進(jìn)行管口保護(hù)處理。測(cè)量選用高精度水準(zhǔn)儀進(jìn)行監(jiān) 測(cè),在該具體實(shí)施例中,選用瑞士生產(chǎn)的WILD-N3水準(zhǔn)儀一臺(tái),測(cè)量精度±0. 2mm進(jìn)行監(jiān)測(cè), 每隔1小時(shí)收集一次監(jiān)測(cè)數(shù)值,并立即反饋到中央控制室。 2)地表沉降監(jiān)測(cè)在大口徑管線的地表沿盾構(gòu)軸線方向布置軸向測(cè)點(diǎn),沿與盾構(gòu) 軸線方向垂直的徑向方向布置徑向測(cè)點(diǎn),通過(guò)該些布置的軸向測(cè)點(diǎn)和徑向測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)盾構(gòu)近 距離穿越大口徑管線區(qū)段的地表沉降。 3) 土體測(cè)斜在盾構(gòu)穿越合流污水管的穿越段在管道周?chē)鷱较蚍秶荚O(shè)測(cè)斜點(diǎn), 該具體實(shí)施例中布設(shè)兩個(gè)測(cè)斜點(diǎn),測(cè)土體橫向水平位移變化,在該具體實(shí)施例中主要采用 精度為0. 02mm/500mm美國(guó)Sinco測(cè)斜儀一臺(tái);測(cè)斜管埋設(shè)方法是用小型鉆機(jī)鉆一直徑為 90mm的孔,鉆孔成孔后將外徑為70mmPVC管插入孔內(nèi),在插入的過(guò)程中用清水注入管內(nèi),達(dá) 到深度后將管內(nèi)的十字槽對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方向,將蓋子蓋好并密封;然后用黃泥球回填密實(shí),穩(wěn)定 二至三天后如回填不密實(shí)需繼續(xù)回填,回填密實(shí)并穩(wěn)定后方可取初值。
      五、盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線過(guò)程的控制措施 在盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的過(guò)程中,盾構(gòu)的土壓力設(shè)定、推進(jìn)速度、出土量、 盾構(gòu)糾偏、同步注漿以及管片的拼裝都會(huì)對(duì)施工有影響,在盾構(gòu)施工的過(guò)程中應(yīng)控制好各 個(gè)階段的施工,確保盾構(gòu)順利的穿越大口徑管線。
      1) 土壓力設(shè)定土體靜壓力公式P二K。X YXz,其中P為土壓力,K。為側(cè)向壓力系數(shù),Y為覆土 深度,z為構(gòu)建物自重,根據(jù)該土體靜壓力公式可以計(jì)算出盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)的土壓力P ;穿越施 工前,對(duì)大口徑管線自重z進(jìn)行估算,并根據(jù)盾構(gòu)穿越大口徑管線區(qū)段的覆土深度Y以及 側(cè)向壓力系數(shù)K??捎?jì)算出穿越段的土壓力;根據(jù)此計(jì)算出來(lái)的土壓力確定盾構(gòu)切口剛進(jìn) 入大口徑管線區(qū)域時(shí)的土壓力設(shè)定值(在實(shí)際施工過(guò)程中,根據(jù)大口徑管線監(jiān)測(cè)情況,再 對(duì)此設(shè)定值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整),在該具體實(shí)施例中,盾構(gòu)切口到達(dá)合流污水管的壓力設(shè)定在 0. 22Mpa左右。
      2)推進(jìn)速度控制 在設(shè)定好盾構(gòu)切口剛進(jìn)入大口徑管線區(qū)域時(shí)的土壓力設(shè)定值后,推進(jìn)盾構(gòu)進(jìn)行施 工,其中在盾構(gòu)推進(jìn)施工過(guò)程中,盾構(gòu)應(yīng)盡量保持低速、穩(wěn)定推進(jìn),從而可以確保盾構(gòu)均衡、 勻速地穿越大口徑管線,減少盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)周邊土體的擾動(dòng),以免對(duì)大口徑管線不利影響,在 該具體實(shí)施例中平均速度以1. 5 2cm/m為宜。
      3)出土量控制 在盾構(gòu)穿越污水總管過(guò)程中,應(yīng)將出土量控制在理論值的98%,切忌超挖出土,保 證盾構(gòu)切口上方土體能有微量的隆起;理論上出土量應(yīng)控制在100%,對(duì)于上海淤泥質(zhì)軟 土,適宜出土量控制范圍為98% 102%,出土量大小對(duì)穿越大口徑管線也有決定性影響; 在該具體實(shí)施例中盾構(gòu)的挖掘斷面每環(huán)理論出土量為37. 88m3/環(huán);采用地鐵①6340盾構(gòu) 在盾構(gòu)穿越管線過(guò)程中,應(yīng)將出土量控制在理論值的98%即37. 13m3/環(huán)左右,保證盾構(gòu)切 口上方土體能有微量的隆起。
      4)盾構(gòu)糾偏量
      盾構(gòu)進(jìn)行平面或高程糾偏的過(guò)程中,必然會(huì)增加建筑空隙,因此在盾構(gòu)進(jìn)入污水 總管影響范圍內(nèi)之前,盾構(gòu)姿態(tài)應(yīng)當(dāng)盡可能地保持良好,并且保持良好的姿態(tài)穿越污水總 管,在該具體實(shí)施例中切口盾尾差保持在±10內(nèi),軸線偏差保持在±50內(nèi),并且保持良好 的姿態(tài)穿越污水總管;并且盾構(gòu)在穿越污水總管過(guò)程中,盡可能地勻速通過(guò),減少盾構(gòu)糾偏 量和糾偏次數(shù)。
      5)同步注槳 通過(guò)同步注漿及時(shí)充填建筑空隙,減少施工過(guò)程中的土體變形,且在同步注漿時(shí), 要嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量;漿液選擇具有和易性好、泌水性小,且具有一定強(qiáng)度的 漿液進(jìn)行及時(shí)、均勻、足量壓注,確保其建筑空隙得以及時(shí)和足量的充填;注漿24小時(shí)后的 漿液強(qiáng)度不低于O. 3MPa,28天強(qiáng)度達(dá)到lMPa。盾構(gòu)盾尾到達(dá)大口徑管線區(qū)域可根據(jù)測(cè)點(diǎn)反 饋數(shù)據(jù)以0. 2m3為單位進(jìn)行調(diào)節(jié)注漿量。穿越合流污水管期間,同步注漿可采用硬性漿液, 漿液稠度在9-10cm范圍內(nèi)。在該具體實(shí)施例中,管片上部的兩個(gè)相鄰塊的孔位分別采用 200 %注槳量、250 %注槳量,下部管片的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊的孔位分別采用200 %注槳量、250 %注 槳量(配合相應(yīng)的槳液)。
      6)管片拼裝過(guò)程 在盾構(gòu)進(jìn)行管片拼裝的狀態(tài)下,由于千斤頂?shù)氖湛s,必然會(huì)引起盾構(gòu)機(jī)的后退,因 此在盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束之后不要立即拼裝,等待2 3分鐘之后,到周?chē)馏w與盾構(gòu)機(jī)固結(jié)在一 起后再進(jìn)行千斤頂?shù)幕乜s,回縮的千斤頂應(yīng)盡可能的少,以滿足管片拼裝即可;而且在管片 拼裝過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)安排最熟練的拼裝工進(jìn)行拼裝,減少拼裝的時(shí)間,縮短盾構(gòu)停頓的時(shí)間, 減少土體沉降;在拼裝過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)前方土壓力下降,可以采用螺旋機(jī)反轉(zhuǎn)的手段,即將 螺旋機(jī)機(jī)內(nèi)的土體反填到盾構(gòu)機(jī)前方,起到維持土壓力的作用。管片拼裝結(jié)束之后,應(yīng)當(dāng)盡 可能快地恢復(fù)盾構(gòu)推進(jìn),減少土體沉降。
      六、盾構(gòu)穿越后的二次注漿技術(shù)措施 土體后期沉降占整個(gè)由盾構(gòu)推進(jìn)施工引起的土體沉降的很大部分,根據(jù)試驗(yàn)分析
      的結(jié)果,對(duì)脫出盾尾的隧道管片進(jìn)行二次補(bǔ)充壓注漿液,可在管片周邊少量多次壓注雙液
      漿,使雙液漿均勻充填于隧道周?chē)障?,可縮小大口徑管線被穿越區(qū)域的差異沉降。 1)當(dāng)盾構(gòu)穿越合流污水管后,采用隧道砌襯上部的兩鄰接塊的注漿孔進(jìn)行二次注
      漿,漿液采用雙液漿對(duì)脫出盾尾的隧道管片(在該具體實(shí)施例中為90-104環(huán)管片)每環(huán)
      左、右孔跳孔各壓注lm3雙液槳,注槳壓力為0. 3Mpa。 2)根據(jù)測(cè)點(diǎn)反映數(shù)據(jù)局部增加二次注漿次數(shù),注漿孔位采用隧道砌襯上部的兩鄰 接塊的孔位和隧道襯砌下部的兩標(biāo)準(zhǔn)塊的孔位的注漿孔,以O(shè). 5m3/次 lm3/次為單位進(jìn)行 施工,利用二次注漿施工穩(wěn)定合流污水管的后期沉降。 3)當(dāng)高架樁基礎(chǔ)拔除時(shí),根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)靠樁基礎(chǔ)一邊的土體進(jìn)行選擇性充 填注漿,以上行線右邊的隧道襯砌下部的兩標(biāo)準(zhǔn)塊的注漿孔為主,單孔壓注0. 5m3,防止水 土流失。 參考圖3為91環(huán)(上行線穿越段)的測(cè)點(diǎn)在利用雙液漿二次注漿后的地表沉降
      曲線,從圖3中可以看出通過(guò)二次注漿,在穿越段91環(huán)的測(cè)點(diǎn)的地表沉降量控制在8mm以
      內(nèi),滿足施工要求。 七、調(diào)查被穿越管線情況
      8
      在盾構(gòu)穿越合流污水管后3個(gè)月,管線沉降小于0. 1mm/天,5個(gè)月后再次對(duì)穿越合
      流污水管區(qū)段進(jìn)行實(shí)地探摸,合流污水管情況良好。 該具體實(shí)施例采用本發(fā)明工藝后取得了如下效果 1、盾構(gòu)與合流污水管底部?jī)艟酁?.9m的情況下穿越成功,實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)近距離穿 越大口徑管線。 2、克服了大口徑管線在經(jīng)過(guò)多次土體擾動(dòng)后沉降量大的技術(shù)難點(diǎn),有效控制了大 口徑管線的后期沉降。通過(guò)后期監(jiān)測(cè),該合流污水管線最大沉降_8. 6mm,差異沉降均不超過(guò) 4mm,隧道最終沉降在0mm +5mm范圍內(nèi)。
      權(quán)利要求
      盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于包括以下步驟步驟一、對(duì)要穿越的大口徑管線的現(xiàn)有情況進(jìn)行探勘了解;步驟二、對(duì)大口徑管線進(jìn)行預(yù)保護(hù)根據(jù)所了解的大口徑管線的現(xiàn)有情況,在進(jìn)行盾構(gòu)穿越前對(duì)大口徑管線進(jìn)行預(yù)保護(hù);步驟三、設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)大口徑管線進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)其包括對(duì)大口徑管線的沉降監(jiān)測(cè),地表沉降監(jiān)測(cè),以及土體測(cè)斜的監(jiān)測(cè);步驟四、開(kāi)始盾構(gòu)穿越大口徑管線,并在穿越的過(guò)程中進(jìn)行同步注漿;步驟五、在盾構(gòu)穿越大口徑管線過(guò)程中,對(duì)脫出盾尾的隧道管片進(jìn)行二次注漿。
      2. 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于所述對(duì) 大口徑管線的沉降監(jiān)測(cè)方法為在大口徑管線軸線方向上布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)采用鉆 孔方法,其中鉆孔的孔底在大口徑管線的管道頂。
      3. 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于所述地 表沉降監(jiān)測(cè)通過(guò)在大口徑管線的地表沿盾構(gòu)軸線方向布置軸向測(cè)點(diǎn),沿垂直盾構(gòu)軸線方向 的徑線方向布置徑向測(cè)點(diǎn)來(lái)監(jiān)測(cè)。
      4. 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于所述的 土體測(cè)斜為在盾構(gòu)穿越段的大型管道周?chē)艿缽较蚍秶鷥?nèi),布設(shè)測(cè)斜點(diǎn),監(jiān)測(cè)土體水平位 移變化。
      5. 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于所述二 次注漿所用的漿液為雙漿液。
      6. 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于在步驟 五中,對(duì)脫出盾尾的隧道管片進(jìn)行二次注漿時(shí),采用在管片周邊少量多次壓注雙液漿,使雙 液漿均勻充填于隧道周?chē)障丁?br> 7. 如權(quán)利要求1 6任一所述的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于 還包括步驟在盾構(gòu)穿越大口徑管線前,根據(jù)土體靜壓力公式推算土壓力,根據(jù)該推算出的 土壓力確定盾構(gòu)切口剛進(jìn)入大口徑管線區(qū)域時(shí)的土壓力設(shè)定值。
      8. 如權(quán)利要求7所述的盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其特征在于在盾構(gòu)穿越大口管線時(shí),應(yīng)將出土量控制在理論值的98 % 102 % 。
      全文摘要
      本發(fā)明提供一種盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線的施工方法,其包括步驟了解要穿越的大口徑管線的現(xiàn)有情況;根據(jù)所了解的大口徑管線的現(xiàn)有情況,如果大口徑管線出現(xiàn)問(wèn)題在穿越大口徑管線前,對(duì)大口徑管線進(jìn)行預(yù)保護(hù),否則不需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)保護(hù);對(duì)大口徑管線進(jìn)行施工監(jiān)測(cè),其包括對(duì)大口徑管線的沉降監(jiān)測(cè),地表沉降監(jiān)測(cè),以及土體測(cè)斜;在做好以上的前期準(zhǔn)備工作后,開(kāi)始利用盾構(gòu)穿越大口徑管線,并在穿越的過(guò)程中進(jìn)行同步注漿;在完成了盾構(gòu)穿越大口徑管線后,對(duì)脫出盾尾的隧道管片進(jìn)行二次注漿。通過(guò)以上的技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)近距離穿越大口徑管線,不對(duì)大口徑管線造成損害,并且在盾構(gòu)穿越施工后,大口徑管線的后期沉降符合標(biāo)準(zhǔn)。
      文檔編號(hào)E21D11/04GK101793153SQ200910055880
      公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
      發(fā)明者吳列成, 朱靈圣, 李剛, 湯漩, 袁鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司
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