The invention discloses a sealing method for geological exploration boreholes in shield tunnels, which comprises the following steps: S1: backfilling at the lower part of exploration boreholes; S2: screw piles matched with exploration boreholes in the middle part of exploration boreholes; and S3: backfilling at the upper part of exploration boreholes. For the first time, the spiral pile body structure is adopted to realize the sealing of exploration boreholes. The spiral pile body and exploration boreholes are combined spirally, which increases the interaction between pile body and stratum, and the bearing capacity of pile body. The whole sealing method has the advantages of simple process, energy saving and environmental protection, and has high feasibility, economy and popularization value.
【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道地质勘探钻孔的封孔方法
本专利技术属于盾构施工
,尤其涉及一种盾构隧道地质勘探钻孔的封孔方法。
技术介绍
盾构机作为地铁施工中常用的机械,它的基本原理是通过对开挖面施加一定的压力来维持其稳定,根据其施加压力的方式不同,可分为泥水式盾构、土压平衡式盾构等,而一般所设置的压力在2bar以上。在盾构开挖前,需要对其沿线的地质进行详细勘探,而地质勘探后,钻孔的封孔处理往往是薄弱环节。目前多采用粘土球加水泥浆回填的方法,但由于孔口收缩的原因,实际效果往往不好。当盾构开挖至钻孔处,在高压的顶升作用下,封孔材料很容易被挤出,随即盾构泥水仓内的泥浆或土仓内的改良剂(泡沫剂、膨润土泥浆等)从钻孔处喷涌而出。特别的,对于穿越江河、湖海的水下盾构施工,喷涌出的泥浆不仅会对生态环境造成影响,而且增加了盾构施工的风险。此外,失效的钻孔也会导致盾构壁后注浆压力的下降及浆液的流失,严重的情况下会危及盾构安全施工。专利201210563813.2“可溶岩溶洞上方勘探孔封堵方法”提出了采用柔性杯型栓塞,对可溶岩地区遇溶洞情况下勘探孔的封堵方法。另外,专利201410391580.1“水下勘探孔封孔工艺”提出一种顶部设有挂钩,底部为圆锥头,外壁设有凸环的桩塞,通过速凝水泥浆和桩塞配合封堵水下勘探孔。上述两者主要针对水下勘探孔的封堵,所消耗的水泥浆较多,封堵结构较为单一,没有充分发挥侧摩阻力及地层的承载力,且封堵的计算模型不够明确。
技术实现思路
本申请旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一。为此,本专利技术的目的之一在于提供一种封堵效果好、成本低、适应性强的盾构隧道地质勘探钻孔 ...
【技术保护点】
1.一种盾构隧道地质勘探钻孔的封孔方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:勘探钻孔下部回填;S2:在勘探钻孔中部内施工与勘探钻孔螺旋配合的螺旋桩体;S3:对勘探钻孔上部进行回填。
【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道地质勘探钻孔的封孔方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:勘探钻孔下部回填;S2:在勘探钻孔中部内施工与勘探钻孔螺旋配合的螺旋桩体;S3:对勘探钻孔上部进行回填。2.根据权利要求1所述的盾构隧道地质勘探钻孔的封孔方法,其特征在于,螺旋桩体的长度采用如下方法进行确定:步骤一:确定所需单桩极限承载力泥水盾构或土压平衡式盾构非满仓推进时,对封孔材料最大的顶升力Ps与其泥水仓或土仓压力相近,因此取最大顶升压力为泥水仓或土仓压力值,再根据钻孔直径d0,计算出所需的单桩承载力Pa,其计算公式如下所示:步骤二:确定螺旋桩体长度由于桩身带有螺纹,改变了桩与土之间的相互作用关系,其侧阻力主要为螺旋桩的螺牙与土的机械咬合作用力;其破坏以螺纹外的土体剪切强度达到了土的抗剪强度为特征;单桩竖向极限承载力按下式计算:式中:Quk--单桩竖向极限承载力标准值;Qsk--单桩竖向总极限侧阻力标准值;u--桩身周长;li--桩穿越第i层土的厚度;qsik--桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按地区经验确定或按钻孔灌注桩的有关规定确定;γc--水泥浆重度;βsi--单桩第i层土的极限侧阻力标准值增强系数,βsi=1/α,参数α为粘着力系数,α=0.2~1.0,取决于土的不排水剪切强度Cui和桩进入粘土层的深度与桩径之比hc/d;由公式(1)中的Pa=Quk,求得螺旋桩体长度l。3.根据权利要求1或2所述的盾构隧道地质勘探钻孔的封孔方法,其特征在于,步骤S1的具体过程如下:将袋装盾构废弃渣土作为下部封孔材料进行封孔,袋装盾构废弃渣土填充高度在盾构机上部1m处。4.根据权利要求1或2所述的盾构隧道地质勘探钻孔的封孔方法,其特征在于:螺...
【专利技术属性】
技术研发人员:王海波,王树英,胡钦鑫,张细宝,曾凡轩,杨鹏,阳军生,刘朋飞,傅金阳,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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