盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙施工方法技术

本发明专利技术涉及一种盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工方法，包括具备全断面穿越障碍物的盾构设备的设计与制造；全面、实时监测网的布设；防坍塌预处理；穿越段施工方法，结合盾构设备性能以及防坍塌预处理措施的实施，对穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工参数进行设定，穿越过程中根据车站结构变形情况对施工参数进行微调，达到快速、微扰动穿越的目的。本发明专利技术采用的施工设备及方法具备在保证对周边环境微扰动的前提下，全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙，能解决在较高的环境保护要求下，盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工难题。

Construction method of shield full section crossing glass fiber reinforced bar continuous wall

The invention relates to a full face shield crossing construction method of glass fiber reinforced underground continuous wall, including the design and manufacture of shield equipment with full section through the obstacles; layout of comprehensive and real-time monitoring network; anti collapse pretreatment; cross section construction method, combined with the implementation of shield equipment performance and anti collapse pretreatment measures the construction parameters, through the glass fiber reinforced underground continuous wall is set up through the process according to the station structural fine-tuning of the construction parameters, to achieve rapid, through to the perturbation. Construction equipment and method provided by the invention has on the premise of the surrounding environment perturbation under the full section through the glass fiber reinforced underground continuous wall, can solve the environmental protection in high demand, the whole section shield crossing construction problem of glass fiber reinforced underground continuous wall.

【技术实现步骤摘要】
盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙施工方法
本专利技术涉及一种能够在保证周边建（构）筑物微扰动的情况下全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工方法。
技术介绍
随着城市地铁网络的不断完善，合理充分地利用地下空间变得越来越重要。特别是随着地铁网络的逐步形成，各线之间的换乘节点施工将使一些后建的地铁隧道不得不全断面穿越已建地铁隧道或其它地下结构设施的围护结构，给工程的顺利实施带来较大的难度，如何保证盾构顺利穿越围护结构并保证已有地下结构的安全正常使用，是施工中非常重要的问题。在国内轨道交通较发达的城市已先后进行了盾构穿越桥梁桩基的技术研究，比如上海轨道交通10号线盾构穿越沙泾港桥工程、苏州轨道交通2号线盾构穿越广济桥工程以及沈阳地铁1号线盾构切削桥梁桩基工程，均取得了一定的成果，施工技术已较为成熟，但盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工先例较少，且需在短距离内连续穿越2道玻璃纤维筋地下连续墙，如何顺利穿越且不影响周边环境以及运营中的上部结构安全是施工中需要解决的难题。如图1，2所示，某市地铁5号线工程土建施工第16合同段下瓦房站~直沽站区间盾构工程，盾构隧道右线全长1113.956m、左线全长1115.492m，为某市的重大工程项目。该区间隧道盾构从下瓦房站始发向直沽站推进，区间隧道在软土中连续推进约1080m后需先后两次穿越9号线直沽站车站主体围护结构玻璃纤维筋地下连续墙，地墙混凝土为C30水下混凝土，两堵地墙间距为18.5m。在先软后硬的工况下，盾构机的配置既要满足在软土中推进的要求又要具备穿越地连墙的能力，刀盘扭矩、推进力等都是需要考虑的问题，特别是刀具配置方面，如果采用成功切削桩基的配置并进行适当加强，可能存在在软土中磨损过大导致无法顺利切削地墙的风险，而如果采用目前切削硬岩及混凝土的主流配置-滚刀，可能在软土中推进时已经造成了滚刀偏磨从而失去作用，反而影响了正常的推进施工，所以如何选择施工设备是确保工程顺利实施的前提，也是前期研究中需要重点解决的难题。盾构在切削地墙的过程中刀盘扭矩会不断增大，刀盘驱动温度会不断升高，如果盲目向前顶进可能造成刀盘磨损严重、刀盘卡死等不利情况，而采用加水、加泡沫剂等减磨、降温材料后，土舱压力会不断升高，在土舱减压的过程中必将带走部分土体，从而造成水土流失、影响上部结构的安全，所以采取何种措施确保盾构在一个较低的土体损失率下连续、快速的完成切削地墙施工，是一个需要关注的问题。盾构机切削软硬不均的土体时，由于周边土体无法提供纠偏反力，容易发生盾构姿态恶化，致使盾构机发生偏转，偏离设计轴线。由于地墙为刚性结构，一旦盾构轴线偏离设计轴线，穿越过程中无法纠偏。而且两次穿越之间距离仅为18.5m，短距离内盾构轴线无法重新拟合设计轴线，造成第二次穿越过程中轴线继续偏离，穿越第二道地墙后距离进洞口仅28m，且上部为9号线B号出入口结构，纠偏幅度、方式受限，影响进洞安全。穿越围护结构以及在车站主体结构下方推进时势必会对车站结构产生一定的影响，如何采用先进的监测措施，及时、准确的反应变形情况，以便能够及时的调整施工参数，是确保上部结构安全的重要手段，也是施工中需要重点研究的内容。因此，如何开发出一套盾构全段面穿越地下连续墙的施工技术以及相配套的设备选型、土体防坍塌处理、实时监测技术是目前急需解决的难题。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工方法，该方法能够使盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙，能解决盾构无法全断面穿越地下障碍物的施工难题，为线路设计以及后续换乘节点的施工带来便利。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工方法，其步骤：包括（1）具备全断面穿越障碍物的盾构设备的设计与制造通过对盾构机本体尺寸、扭矩、推力、螺旋机以及刀具种类及布置形式的专项设计制造，使其具有在1080m的砂层推进后依然具备穿越玻璃纤维筋地下连续墙的能力；（2）全面、实时监测网的布设通过监测网的布设可以对既有线主体结构沉降、水平位移、主体结构与隧道结构沉降缝的差异沉降、轨道道床结构沉降、轨距变形、轨道高差变形情况进行监测，全面、实时的反映已运营地铁车站结构的变形情况；（3）防坍塌预处理结合盾构全断面穿越障碍物可能存在的持续时间长、土体流失大的特点，对可能存在的渗漏通道进行提前预处理；（4）穿越段施工方法结合盾构设备性能以及防坍塌预处理措施的实施，对穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工参数进行设定，穿越过程中根据车站结构变形情况对施工参数进行微调，达到快速、微扰动穿越的目的。步骤（4）中，在盾构到达前完成穿越段的防坍塌预处理，使其能够达到qu[28]≥1.2MPa，渗透系数不大于10-7cm/s的要求；穿越地墙前对刀具的磨损程度进行检测，确定其是否具备穿越地墙的能力。本专利技术的有益效果是：本专利技术所涉及的施工方法，通过对盾构机的特殊设计，使其具备全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的能力；通过监测网的布设全面、实时反映运营中车站的结构变形情况；通过防坍塌处理的实施，有效阻断土体的渗漏通道；通过施工参数的设定，能够确保盾构在对周边环境微扰动的前提下顺利穿越玻璃纤维筋地下连续墙。因此，本专利技术能够使盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙，能解决盾构无法全断面穿越地下障碍物的施工难题，为线路设计以及后续换乘节点的施工带来便利。附图说明图1为穿越地铁线工程土建施工区域平面图；图2为穿越地铁线工程土建施工区域剖面图；图3为具备全断面穿越障碍物的盾构设备主视图；图4为具备全断面穿越障碍物的盾构设备剖视图；图5为具备全断面穿越障碍物的盾构设备的刀具部分示意图；图6为防坍塌预处理平面图；图7为防坍塌预处理剖面图之一；图8防坍塌预处理剖面图之二。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术在某市地铁5号线工程土建施工第16合同段下瓦房站~直沽站区间盾构推进工程施工，该区间由下瓦房站始发，向直沽站推进，右线全1113.956m、左线全长1115.492m，采用2台Ф6450mm复合式土压平衡盾构机施工，隧道外径为Ф6200mm、内径为Ф5500mm，隧道最小平面转弯半径R=350m；最小竖曲线半径R=3000m，最大纵坡26.746‰，该工程需在1080m的砂层中推进后穿越9号线直沽站围护结构两道玻璃纤维筋地下连续墙3（见图6，7）。本专利技术的盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工方法，包括（1）具备全断面穿越障碍物的盾构设备的设计与制造：如图3，4所示，通过对盾构机本体尺寸、扭矩、推力、螺旋机以及刀具种类及布置形式的专项设计，使其在1080m的砂层推进后依然具备穿越玻璃纤维筋地下连续墙的能力；在施工前针对工程的特殊性，有针对性的对盾构设备进行设计与制造，特别是刀具的选择以及布置。如图5所示，刀具设有耐磨层1，并设有外周保护刀2。（2）全面、实时监测网的布设通过监测网的布设可以对既有线主体结构沉降、水平位移、主体结构与隧道结构沉降缝的差异沉降、轨道道床结构沉降、轨距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工方法，其特征在于：具体步骤是：（1）具备全断面穿越障碍物的盾构设备的设计与制造通过对盾构机本体尺寸、扭矩、推力、螺旋机以及刀具种类及布置形式的专项设计制造，使其具有在1080m的砂层推进后依然具备穿越玻璃纤维筋地下连续墙的能力；（2）全面、实时监测网的布设通过监测网的布设可以对既有线主体结构沉降、水平位移、主体结构与隧道结构沉降缝的差异沉降、轨道道床结构沉降、轨距变形、轨道高差变形情况进行监测，全面、实时的反映已运营地铁车站结构的变形情况；（3）防坍塌预处理结合盾构全断面穿越障碍物可能存在的持续时间长、土体流失大的特点，对可能存在的渗漏通道进行提前预处理；（4）穿越段施工方法结合盾构设备性能以及防坍塌预处理措施的实施，对穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工参数进行设定，穿越过程中根据车站结构变形情况对施工参数进行微调，达到快速、微扰动穿越的目的。

【技术特征摘要】
1.一种盾构全断面穿越玻璃纤维筋地下连续墙的施工方法，其特征在于：具体步骤是：（1）具备全断面穿越障碍物的盾构设备的设计与制造通过对盾构机本体尺寸、扭矩、推力、螺旋机以及刀具种类及布置形式的专项设计制造，使其具有在1080m的砂层推进后依然具备穿越玻璃纤维筋地下连续墙的能力；（2）全面、实时监测网的布设通过监测网的布设可以对既有线主体结构沉降、水平位移、主体结构与隧道结构沉降缝的差异沉降、轨道道床结构沉降、轨距变形、轨道高差变形情况进行监测，全面、实时的反映已运营地铁车站结构的变形情况；（3）防坍塌预处理结合盾构全断面穿越障碍物可能...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建，张良，
申请(专利权)人：上海市基础工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31