專利名稱：一種盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)及超早接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)機的終端接收支護結(jié)構(gòu)及接收方法。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)接收是盾構(gòu)施工出洞時最后關(guān)鍵施工階段，主要是在盾構(gòu)施工隧道的終端布置接收井(或基坑)，用以盾構(gòu)拆卸及吊出隧道的工序。作為盾構(gòu)接收井，一般邊坡采用樁排墻(或連續(xù)墻)支護+結(jié)構(gòu)外墻的支撐體系，保證盾構(gòu)機吊裝作業(yè)的安全。常用盾構(gòu)接收方法是盾構(gòu)接收井支護體系和主體結(jié)構(gòu)施工完成后，對盾構(gòu)出洞口土體進行地面垂直加固， 同時在主體結(jié)構(gòu)外墻盾構(gòu)出洞門位置預(yù)埋盾構(gòu)接收鋼環(huán)，盾構(gòu)到站后破除洞門范圍內(nèi)的支護結(jié)構(gòu)，通過結(jié)構(gòu)的中板、頂板預(yù)留盾構(gòu)的吊裝孔，進行盾構(gòu)各部件解體、吊裝接收。此種方法雖然簡單、可靠、經(jīng)濟，但是存在對于盾構(gòu)機提前始發(fā)到站，受到接收井施工在城市繁華地段、周圍場地、交通環(huán)境復(fù)雜的影響以及盾構(gòu)出洞周邊土體不能加固的條件約束，導(dǎo)致盾構(gòu)到站而不能提前接收的缺點；另外在主體結(jié)構(gòu)上預(yù)留吊裝孔的施工方法施工周期長，盾構(gòu)到站后只能等待，很難滿足隧道施工進度的總體要求，致使盾構(gòu)使用效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)及超早接收方法，要解決盾構(gòu)機提前到站而無法提前接收，以及現(xiàn)有接收方法施工周期長，導(dǎo)致盾構(gòu)機使用效率低的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)，其特征在于包括接收井基坑壁支護、底板支護和出洞口支護；
所述接收井基坑壁支護包括繞基坑內(nèi)壁設(shè)置的基坑圍護樁，至少兩道錨索以及設(shè)置在基坑壁相鄰面夾角處的鋼管角支撐，所述錨索斜向伸入基坑周圍土體內(nèi)，所述基坑圍護樁頂面設(shè)置有一圈冠梁，第一道錨索與冠梁錨固連接，所述基坑圍護樁上間隔設(shè)置有腰梁，所述鋼管角支撐，兩端與最后一道腰梁連接，其余道錨索與腰梁依次連接；
所述出洞口支護為洞口頂部的基坑壁相對面之間的臨時水平支撐，所述臨時水平支撐兩端與腰梁固定連接；
所述底板支護包括打入接收井基坑底部土體的抗拔樁和鋪設(shè)在基坑底部土體上的混凝土底板，所述混凝土底板的四邊延伸至基坑圍護樁的內(nèi)表面。所述每道錨索每隔一根或兩根基坑圍護樁設(shè)置一根。所述任意相鄰兩道錨索之間均平行，每道錨索與水平向的夾角為15°。所述混凝土底板具有2%的坡度坡向基坑圍護樁。一種采用上述的支護結(jié)構(gòu)進行盾構(gòu)機超早接收的方法，步驟如下 步驟一，繞接收井設(shè)計位置周邊間隔打一圈基坑圍護樁；
步驟二，挖除接收井內(nèi)土體至基坑圍護樁頂面，繞接收井內(nèi)壁設(shè)置一圈冠梁并通過第一道錨索錨固；
步驟三，繼續(xù)挖接收井內(nèi)土體至第二道錨索設(shè)計位置，繞接收井內(nèi)壁一圈設(shè)置第一道腰梁，并通過在基坑圍護樁之間的土體內(nèi)打第二道錨索進行錨固；
步驟四，繼續(xù)挖接收井內(nèi)土體至最后一道錨索設(shè)計位置，繞接收井內(nèi)壁一圈設(shè)置倒數(shù)第二道腰梁，并通過在基坑圍護樁之間的土體內(nèi)打最后一道錨索進行錨固，所述最后一道錨索在距隧道兩側(cè)停止；
步驟五，將盾構(gòu)機推進的同時繼續(xù)挖除接收井內(nèi)土體至形成接收井基坑，當(dāng)盾構(gòu)機推進至基坑圍護樁的外皮時，通過在出洞口設(shè)置臨時水平支撐和對出洞口端頭土體水平注漿加固出洞口周圍土體；
步驟六，完成隧道兩側(cè)剩余部分的最后一道錨索；
步驟七，在接收井基坑底部土體內(nèi)打入抗拔樁，并在基坑底部土體上施作混凝土底
板；
步驟八，混凝土底板完成后在與盾構(gòu)機軌道面平行位置安裝盾構(gòu)接收基座； 步驟九，當(dāng)混凝土底板的強度達到設(shè)計強度的90%時，開始剔鑿盾構(gòu)機出洞口范圍的基坑圍護樁；
步驟十，出洞口范圍的基坑圍護樁鑿除完成后，清理渣土，盾構(gòu)機直接頂進出洞； 步驟十一，盾構(gòu)機出洞從盾構(gòu)機軌道面步上盾構(gòu)接收基座后，進行盾構(gòu)機解體、并分別吊裝肢解件。所述步驟九中，鑿除時在出洞口外搭設(shè)施工平臺。所述步驟九中，剔鑿盾構(gòu)機出洞門范圍的基坑圍護樁時，采用高壓風(fēng)鎬人工鑿除， 鑿除作業(yè)分兩層進行，從上至下鑿除，第一層先鑿除基坑圍護樁內(nèi)層混凝土，并割除第一層范圍鋼筋，在出洞門周圍基坑圍護樁上安裝膨脹螺栓固定洞門止水裝置和臨時鋼環(huán)，安裝完畢后再鑿除第二層混凝土及鋼筋。 所述步驟十，在盾構(gòu)機到達盾構(gòu)接收基座前在盾構(gòu)接收基座上表面涂抹黃油。所述步驟十一中，吊裝肢解件時按吊車支承點的平面位置在接收井周圍土體打設(shè)承臺樁，并在其表面設(shè)置承臺，承臺周邊吊裝范圍內(nèi)地面采用混凝土填實。所述承臺樁的深度與基坑圍護樁深度相同一致，并且承臺樁頂面的承臺與冠梁之間采用聚苯板進行隔離。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果
首先，本發(fā)明實現(xiàn)了在盾構(gòu)機到站后的提前接收，節(jié)省了正常接收井中板和頂板預(yù)留盾構(gòu)吊裝孔的施工工序，減少了盾構(gòu)到站后出洞預(yù)留洞門鋼環(huán)，后澆環(huán)梁和接口防水處理施工，節(jié)約了工期，為后續(xù)地面交通的及時恢復(fù)提供了保障。其次，本發(fā)明施工組織便利，施工工序科學(xué)，安全可靠。再者，本發(fā)明通過提前接收盾構(gòu)機，提高了盾構(gòu)機的使用效率，節(jié)約了施工成本。另外，本發(fā)明避免了常規(guī)的盾構(gòu)機接收中接收井中板和頂板的預(yù)留吊裝洞口，提高了接收井結(jié)構(gòu)的整體性，確保了接收井的安全。最后，本發(fā)明通過在吊裝肢解件時按吊車支承點的平面位置在接收井周圍土體打設(shè)承臺樁，并在其表面設(shè)置承臺，承臺周邊吊裝范圍內(nèi)地面采用混凝土填實，控制了吊裝對接收井基坑土體的擾動，避免了接收井基坑由于吊裝導(dǎo)致的不安全因素。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于盾構(gòu)機超早接收。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。圖1是盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)俯視圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖2的B-B剖視圖。附圖標(biāo)記1 一接收井基坑、2 —混凝土底板、3 —出洞口、4 一第一道錨索、5 —第二道錨索、6 —最后一道錨索、7 —基坑圍護樁、8 —隧道、9 一臨時水平支撐、10 —鋼管角支撐、11 一盾構(gòu)機軌道面、12 —承臺樁、13 —冠梁、14 一第一道腰梁、15 —倒數(shù)第二道腰梁、 16 一最后一道腰梁、17 —接收井周圍土體、18 —抗拔樁、19 一接收井基坑底部土體。
具體實施例方式實施例參見圖1 圖3所示，一種盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)，其特征在于包括接收井基坑壁支護、底板支護和出洞口支護。所述接收井基坑壁支護包括繞基坑內(nèi)壁設(shè)置的基坑圍護樁7，至少兩道錨索以及設(shè)置在基坑壁相鄰面夾角處的鋼管角支撐10，所述錨索斜向伸入基坑周圍土體17內(nèi)，所述基坑圍護樁7頂面設(shè)置有一圈冠梁13，第一道錨索與冠梁錨固連接，所述基坑圍護樁7上間隔設(shè)置有腰梁，所述鋼管角支撐10兩端與最后一道腰梁16連接，其余道錨索與腰梁依次連接。所述出洞口支護為洞口頂部的基坑壁相對面之間的臨時水平支撐9，所述臨時水平支撐9兩端與腰梁固定連接。所述底板支護包括打入接收井基坑底部土體19的抗拔樁18和鋪設(shè)在基坑底部土體19上的混凝土底板2，所述混凝土底板2的四邊延伸至基坑圍護樁7的內(nèi)表面。所述第一道錨索每隔兩根基坑圍護樁7設(shè)置一根，其余道錨索每隔一根基坑圍護樁7設(shè)置一根。所述任意相鄰兩道錨索之間均平行，每道錨索與水平向的夾角為15°。所述混凝土底板2具有2%的坡度坡向基坑圍護樁7。一種采用上述的支護結(jié)構(gòu)進行盾構(gòu)機超早接收的方法，步驟如下 步驟一，繞接收井設(shè)計位置周邊間隔打一圈基坑圍護樁7 ；
步驟二，挖除接收井內(nèi)土體至基坑圍護樁7頂面，繞接收井內(nèi)壁設(shè)置一圈冠梁13并通過第一道錨索4錨固；
步驟三，繼續(xù)挖接收井內(nèi)土體至第二道錨索設(shè)計位置，繞接收井內(nèi)壁一圈設(shè)置第一道腰梁14，并通過在基坑圍護樁7之間的土體內(nèi)打第二道錨索5進行錨固；
步驟四，繼續(xù)挖接收井內(nèi)土體至最后一道錨索設(shè)計位置，繞接收井內(nèi)壁一圈設(shè)置倒數(shù)第二道腰梁14，并通過在基坑圍護樁7之間的土體內(nèi)打最后一道錨索6進行錨固，所述最后一道錨索6在距隧道8兩側(cè)停止；
步驟五，將盾構(gòu)機推進的同時繼續(xù)挖除接收井內(nèi)土體至形成接收井基坑1，當(dāng)盾構(gòu)機推進至基坑圍護樁7的外皮時，通過在出洞口 3設(shè)置臨時水平支撐9和對出洞口端頭土體水平注漿加固出洞口周圍土體；
步驟六，完成隧道兩側(cè)剩余部分的最后一道錨索6 ；
步驟七，在接收井基坑底部土體19內(nèi)打入抗拔樁18，并在基坑底部土體19上施作混凝土底板2 ；
步驟八，混凝土底板2完成后在與盾構(gòu)機軌道面11平行位置安裝盾構(gòu)接收基座； 步驟九，當(dāng)混凝土底板2的強度達到設(shè)計強度的90%時，開始剔鑿盾構(gòu)機出洞口范圍的基坑圍護樁7;鑿除時在出洞口 3外搭設(shè)施工平臺。剔鑿盾構(gòu)機出洞門范圍的基坑圍護樁時，采用高壓風(fēng)鎬人工鑿除，鑿除作業(yè)分兩層進行，從上至下鑿除，第一層先鑿除基坑圍護樁內(nèi)層混凝土，并割除第一層范圍鋼筋，在出洞門周圍基坑圍護樁上安裝膨脹螺栓固定洞門止水裝置和臨時鋼環(huán)，安裝完畢后再鑿除第二層混凝土及鋼筋。步驟十，出洞口范圍的基坑圍護樁7鑿除完成后，清理渣土，盾構(gòu)機直接頂進出洞；在盾構(gòu)機到達盾構(gòu)接收基座前在盾構(gòu)接收基座上表面涂抹黃油。步驟十一，盾構(gòu)機出洞從盾構(gòu)機軌道面11步上盾構(gòu)接收基座后，進行盾構(gòu)機解體、并分別吊裝肢解件。吊裝肢解件時按吊車支承點的平面位置在接收井周圍土體打設(shè)承臺樁12，所述承臺樁12的深度與基坑圍護樁7深度相同一致，并且承臺樁頂面的承臺與冠梁13之間采用聚苯板進行隔離。
權(quán)利要求
1.一種盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)，其特征在于包括接收井基坑壁支護、底板支護和出洞口支護，所述接收井基坑壁支護包括繞基坑內(nèi)壁設(shè)置的基坑圍護樁(7)，至少兩道錨索以及設(shè)置在基坑壁相鄰面夾角處的鋼管角支撐(10)，所述錨索斜向伸入基坑周圍土體(17)內(nèi)，所述基坑圍護樁(7)頂面設(shè)置有一圈冠梁(13)，第一道錨索與冠梁錨固連接，所述基坑圍護樁(7)上間隔設(shè)置有腰梁，所述鋼管角支撐(10)兩端與最后一道腰梁(16)連接，其余道錨索與腰梁依次連接；所述出洞口支護為洞口頂部的基坑壁相對面之間的臨時水平支撐(9)，所述臨時水平支撐(9)兩端與腰梁固定連接；所述底板支護包括打入接收井基坑底部土體(19)的抗拔樁(18)和鋪設(shè)在基坑底部土體(19)上的混凝土底板(2)，所述混凝土底板(2)的四邊延伸至基坑圍護樁(7)的內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述每道錨索每隔一根或兩根基坑圍護樁(7)設(shè)置一根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述任意相鄰兩道錨索之間平行，每道錨索與水平向的夾角為15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述混凝土底板(2) 具有2%的坡度坡向基坑圍護樁(7)。
5.一種采用權(quán)利要求1 4所述的支護結(jié)構(gòu)進行盾構(gòu)機超早接收的方法，其特征在于 步驟如下步驟一，繞接收井設(shè)計位置周邊間隔打一圈基坑圍護樁(7)；步驟二，挖除接收井內(nèi)土體至基坑圍護樁(7)頂面，繞接收井內(nèi)壁設(shè)置一圈冠梁(13) 并通過第一道錨索(4)錨固；步驟三，繼續(xù)挖接收井內(nèi)土體至第二道錨索設(shè)計位置，繞接收井內(nèi)壁一圈設(shè)置第一道腰梁(14)，并通過在基坑圍護樁(7)之間的土體內(nèi)打第二道錨索(5)進行錨固；步驟四，繼續(xù)挖接收井內(nèi)土體至最后一道錨索設(shè)計位置，繞接收井內(nèi)壁一圈設(shè)置倒數(shù)第二道腰梁(14)，并通過在基坑圍護樁(7)之間的土體內(nèi)打最后一道錨索(6)進行錨固，所述最后一道錨索(6 )在距隧道(8 )兩側(cè)停止；步驟五，將盾構(gòu)機推進的同時繼續(xù)挖除接收井內(nèi)土體至形成接收井基坑(1)，當(dāng)盾構(gòu)機推進至基坑圍護樁(7)的外皮時，通過在出洞口(3)設(shè)置臨時水平支撐(9)和對出洞口端頭土體水平注漿加固出洞口周圍土體；步驟六，完成隧道兩側(cè)剩余部分的最后一道錨索(6)；步驟七，在接收井基坑底部土體(19)內(nèi)打入抗拔樁(18)，并在基坑底部土體(19)上施作混凝土底板(2)；步驟八，混凝土底板(2)完成后在與盾構(gòu)機軌道面(11)平行位置安裝盾構(gòu)接收基座； 步驟九，當(dāng)混凝土底板(2)的強度達到設(shè)計強度的90%時，開始剔鑿盾構(gòu)機出洞口范圍的基坑圍護樁(7);步驟十，出洞口范圍的基坑圍護樁(7)鑿除完成后，清理渣土，盾構(gòu)機直接頂進出洞； 步驟十一，盾構(gòu)機出洞從盾構(gòu)機軌道面(11)步上盾構(gòu)接收基座后，進行盾構(gòu)機解體、并分別吊裝肢解件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進行盾構(gòu)機超早接收的方法，其特征在于所述步驟九中，鑿除時在出洞口(3)外搭設(shè)施工平臺。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進行盾構(gòu)機超早接收的方法，其特征在于所述步驟九中，剔鑿盾構(gòu)機出洞門范圍的基坑圍護樁時，采用高壓風(fēng)鎬人工鑿除，鑿除作業(yè)分兩層進行，從上至下鑿除，第一層先鑿除基坑圍護樁內(nèi)層混凝土，并割除第一層范圍鋼筋，在出洞門周圍基坑圍護樁上安裝膨脹螺栓固定洞門止水裝置和臨時鋼環(huán)，安裝完畢后再鑿除第二層混凝土及鋼筋。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進行盾構(gòu)機超早接收的方法，其特征在于所述步驟十，在盾構(gòu)機到達盾構(gòu)接收基座前在盾構(gòu)接收基座上表面涂抹黃油。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進行盾構(gòu)機超早接收的方法，其特征在于所述步驟十一中， 吊裝肢解件時按吊車支承點的平面位置在接收井周圍土體打設(shè)承臺樁(12)，并在其表面設(shè)置承臺，承臺周邊吊裝范圍內(nèi)地面采用混凝土填實。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的進行盾構(gòu)機超早接收的方法，其特征在于所述承臺樁(12) 的深度與基坑圍護樁(7)深度相同一致，并且承臺樁頂面的承臺與冠梁(13)之間采用聚苯板進行隔離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)機超早接收支護結(jié)構(gòu)及超早接收方法，其特征在于所述超早接收支護結(jié)構(gòu)包括接收井基坑壁支護、底板支護和出洞口支護，所述接收井基坑壁支護包括基坑圍護樁，至少兩道錨索以及鋼管角支撐；所述出洞口支護為臨時水平支撐；所述底板支護包括抗拔樁和鋪設(shè)在基坑底部土體上的混凝土底板。本發(fā)明成功解決了盾構(gòu)機提前到站而無法提前接收的施工難題，提高了盾構(gòu)機使用壽命，節(jié)約了盾構(gòu)區(qū)間的施工成本，并縮短了施工周期?？蓮V泛應(yīng)用于盾構(gòu)機在接收井結(jié)構(gòu)未完全施工完成時的提前接收。
文檔編號E21D9/06GK102322269SQ20111025287
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者劉剛, 孟海港, 李峰, 謝校亭, 魏秀潔 申請人:北京城鄉(xiāng)建設(shè)集團有限責(zé)任公司