既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法与流程

本申请涉及盾构施工的，尤其是涉及一种既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法。

背景技术：

1、新建隧道下穿既有建筑，例如新建地铁新路下穿既有地铁车站，会在既有地铁车站一旁设置端头井用于隧道盾构机的接收。因此隧道的盾构施工中，盾构机会依次穿越既有车站下方、既有车站临近端头井一侧的地下连续墙，最后到达端头井，并完成盾构接收。

2、此外，为了保证盾构机正常穿越地下连续墙，盾构机在穿越地下连续墙之前，需要在地下连续墙上人工凿除墙体并形成供盾构机穿过的洞门。随着盾构机的掘进，还会在盾构隧道内安装盾构管片以完成对隧道的初步防护。

3、但是当既有建筑下方土层为软土含水层，特别是存在承压水层时，为了保证盾构施工的正常进展并且避免上方既有建筑产生沉降，一般会对盾构区域进行冻结施工形成冻结加固体。由于而盾构施工结束后，洞门缺少阻挡，在冻结加固体解冻后，就会造成地下水从盾构管片与洞门的间隙处喷涌出来，给施工带来极大的困难和风险。

技术实现思路

1、本申请提供一种既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，能够有效的壁面涌砂涌水现象，保证施工侧顺利进行，提高施工的安全性。采用如下技术方案：

2、一种既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，包括以下步骤：

3、地下连续墙凿除；凿除既有建筑第二道地下连续墙在盾构区域内的部分形成洞门；在地下连续墙上固定洞门连接环，并使洞门连接环环绕在洞门的周侧；

4、盾构掘进施工；盾构机盾尾到达钢环位置，停止掘进；

5、洞门封堵；盾构到达端头井后，先在盾构机内将管片端部同盾构机盾尾进行密封连接；将洞门连接环与盾构机外壳密封连接，整体连接完成后，再将盾构机盾尾整体割除。

6、通过采用上述技术方案，依次进行地下连续墙凿除、预设洞门连接环、盾构掘进施工、洞门封堵，并且在洞门封堵步骤中，将管片与盾构机的盾尾进行焊接，再将洞门连接环与盾构机的盾尾进行焊接，从而能够有效地对管片与土体之间的缝隙进行封堵，从而避免了涌砂涌水的现象，保证了施工侧顺利进行，提高了施工的安全性。

7、优选的，还包括冷冻加固，设置在地下连续墙凿除之前；由端头井内，在盾构接收出洞位置，设置冷冻管线，对既有地铁车站下方的土体进行冷冻形成冷冻加固体；盾构区域穿过冷冻加固体。

8、通过采用上述技术方案，冷冻加固体的设置能够有效增加既有建筑下方软土承压水层的稳定性，能够降低盾构对既有建筑的影响，同时降低涌砂涌水发生的概率，便于盾构的顺利施工。

9、优选的，所述冷冻加固体位于盾构区域内的部分为内圈，位于盾构区域周侧的部分的外圈；

10、在盾构掘进施工步骤中，保留外圈区域的冻结管并维持外圈区域的冻结；对内圈区域中的冻结管切割，并移除位于冷冻加固体外部的冻结管部分，保留位于冷冻加固体内的冻结管部分，从而维持内圈区域的冻结。

11、通过采用上述技术方案，通过采用内圈冻结管切割的方式，维持对内圈区域的冷冻，能够避免内圈区域快速融化从而对盾构施工产生不利影响，从而保证施工的顺利进行。

12、优选的，内圈区域中的冻结管设置为pvc管，并在盾构掘进施工时，通过盾构机将冻结管与土体同时挖除。

13、通过采用上述技术方案，盾构机在掘进时能够将土体连通pvc管一同挖除，实现了冻结管的免拔，提升了施工效率。

14、优选的，在盾构掘进施工中，当盾构机掘进至冷冻加固体内部后，盾构机的盾体与冷冻加固体之间注入聚氨酯，聚氨酯与地下水反应形成聚合物填充盾体与冷冻加固体之间的空隙。

15、通过采用上述技术方案，通过注入聚氨酯，聚氨酯与地下水反应形成聚合物，从而实现盾体与冷冻加固体之间缝隙的封堵，并且在管片安装后，在管片周围形成一道防护层，有效避免漏砂漏水的现象。

16、优选的，还包括支护体施工，设置在地下连续墙凿除之后和盾构掘进施工之前；

17、所述支护体施工包括：在地下连续墙的凿除区域内填充泡沫混凝土支护体形成临时支护体，洞门连接环埋入泡沫混凝土支护体内部。

18、通过采用上述技术方案，泡沫混凝土支护体能够对凿除区域起到较好的支护作用，以保证在盾构掘进时不易对地下连续墙造成损坏，从而保证既有建筑结构的稳定性。

19、优选的，地下连续墙的凿除区域内填充完成后，继续浇筑泡沫混凝土支护体并填充在端头井内。

20、通过采用上述技术方案，泡沫混凝土支护体能够对端头井同样起到支护作用，以保证盾构掘进时不会对端头井的结构造成破坏，从而保证盾构接收。

21、优选的，所述洞门封堵步骤中，首先凿除端头井内的泡沫混凝土支护体以使洞门连接环露出；并且泡沫混凝土支护体的凿除与洞门连接环焊接同步进行。

22、通过采用上述技术方案，采用沫混凝土支护体的凿除与洞门连接环焊接同步进行，一方面能够提升施工效率，另一方面，也能够使泡沫混凝土支护体能够对未焊接的部分进行支撑，从而保证结构的稳定性，以便于后续施工的顺利进行。

23、优选的，在盾构机上增设注浆孔，以用于向盾构机的盾体与土体之间注浆并施作环箍，阻断水砂通道，同时填充管片和地下连续墙之间的空隙。

24、通过采用上述技术方案，通过设置环箍，使环箍环绕在盾体与土体之间并且填充在管片与地下连续墙之间，能够实现管片与地下连续墙之间缝隙的填充以及封堵，从而能够降低涌砂涌水的概率，保证盾构施工的正常进行。

25、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

26、1．本申请中依次进行地下连续墙凿除、预设洞门连接环、盾构掘进施工、洞门封堵，并且在洞门封堵步骤中，将管片与盾构机的盾尾进行焊接，再将洞门连接环与盾构机的盾尾进行焊接，从而能够有效地对管片与土体之间的缝隙进行封堵，从而避免了涌砂涌水的现象，保证了施工侧顺利进行，提高了施工的安全性；

27、2.保留外圈区域的冻结管并维持外圈区域的冻结；对内圈区域中的冻结管切割，并移除位于冷冻加固体外部的冻结管部分，保留位于冷冻加固体内的冻结管部分，从而维持内圈区域的冻结，并在盾构掘进施工时，通过盾构机将冻结管与土体同时挖除，能够避免内圈区域快速融化从而对盾构施工产生不利影响，从而保证施工的顺利进行，实现了冻结管的免拔，提升了施工效率；

28、3.通过在盾构机的盾体与冷冻加固体之间注入聚氨酯，聚氨酯与地下水反应形成聚合物填充盾体与冷冻加固体之间的空隙，从而实现盾体与冷冻加固体之间缝隙的封堵，另外通过设置环箍，使环箍环绕在盾体与土体之间并且填充在管片与地下连续墙之间，能够实现管片与地下连续墙之间缝隙的填充以及封堵，从而能够降低涌砂涌水的概率，保证盾构施工的正常进行。

技术特征：

1.一种既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，还包括冷冻加固，设置在地下连续墙（11）凿除之前；由端头井（2）内，在盾构接收出洞位置，设置冷冻管线，对既有地铁车站下方的土体进行冷冻形成冷冻加固体（3）；盾构区域穿过冷冻加固体（3）。

3.根据权利要求2所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，所述冷冻加固体（3）位于盾构区域内的部分为内圈（31），位于盾构区域周侧的部分的外圈（32）；

4.根据权利要求3所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，内圈（31）区域中的冻结管（4）设置为pvc管，并在盾构掘进施工时，通过盾构机（7）将冻结管（4）与土体同时挖除。

5.根据权利要求1所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，在盾构掘进施工中，当盾构机（7）掘进至冷冻加固体（3）内部后，盾构机（7）的盾体与冷冻加固体（3）之间注入聚氨酯，聚氨酯与地下水反应形成聚合物（9）填充盾体与冷冻加固体（3）之间的空隙。

6.根据权利要求1所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，还包括支护体施工，设置在地下连续墙（11）凿除之后和盾构掘进施工之前；

7.根据权利要求6所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，地下连续墙（11）的凿除区域内填充完成后，继续浇筑泡沫混凝土支护体（6）并填充在端头井（2）内。

8.根据权利要求6所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，所述洞门（111）封堵步骤中，首先凿除端头井（2）内的泡沫混凝土支护体（6）以使洞门连接环（5）露出；并且泡沫混凝土支护体（6）的凿除与洞门连接环（5）焊接同步进行。

9.根据权利要求1所述的既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，其特征在于，在盾构机（7）上增设注浆孔，以用于向盾构机（7）的盾体与土体之间注浆并施作环箍（10），阻断水砂通道，同时填充管片（8）和地下连续墙（11）之间的空隙。

技术总结
本申请涉及盾构施工的技术领域，尤其是涉及一种既有车站下方含水软土地层的盾构接收方法，包括以下步骤：地下连续墙凿除；依次进行地下连续墙凿除、预设洞门连接环、盾构掘进施工、洞门封堵，并且在洞门封堵步骤中，将管片与盾构机的盾尾进行焊接，再将洞门连接环与盾构机的盾尾进行焊接，从而能够有效地对管片与土体之间的缝隙进行封堵，从而避免了涌砂涌水的现象，保证了施工侧顺利进行，提高了施工的安全性。

技术研发人员：崔冠男,林晓栋
受保护的技术使用者：中国铁建大桥工程局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14