盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置及施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109403987A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811508850.7(22)申请日2018.12.11(71)申请人南京林业大学地址210000江苏省南京市玄武区龙蟠路159号(72)发明人杨平张婷石鑫何文龙马俊(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人余俊杰(51)Int.Cl.E21D9/06(2006.01)E21D9/14(2006.01)E21D9/08(2006.01)E21D11/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置及施工方法(57)摘要本发明公开了盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置及施工方法，盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，所述装置包括水平冻结加固单元和短钢箱，短钢箱设于水平冻结加固单元的加固区接收洞门外；水平冻结加固单元在加固区内水平布置冻结孔和测温孔，并形成冻结帷幕；短钢箱焊接于接收洞门外结构墙的钢环上，短钢箱是由止水帘布和止水翻板组成的三面开口的空心结构，其中两侧各设有一对止水帘布和止水翻板。本发明所述装置及施工方法能够有效解决富含水砂层条件下施工因加固效果不好，引起沿盾构外壳体抽线方向涌砂冒水，管涌和地面塌陷等工程事故问题；所述装置及方法适用于城市中心受场地限制、垂直施工方法无法实现的盾构接收加固工程。CN109403987ACN109403987A权利要求书1/2页1.盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，其特征在于，所述装置包括水平冻结加固单元和短钢箱(7)，短钢箱(7)设于水平冻结加固单元的加固区接收洞门外；水平冻结加固单元在加固区内水平布置冻结孔(1)和测温孔(2)，并形成冻结帷幕(3)；短钢箱(7)焊接于接收洞门外结构墙(12)的钢环(8)上，短钢箱(7)是由止水帘布(5)和止水翻板(6)组成的三面开口的空心结构，其中两侧各设有一对止水帘布(5)和止水翻板(6)。2.根据权利要求1所述的盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，其特征在于，短钢箱(7)顶面设有注浆孔(9)。3.根据权利要求1所述的盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，其特征在于，短钢箱(7)的止水翻板(6)上设有螺母(11)，供钢丝绳(13)穿过，将各短钢箱(7)串联形成环状，并与水平冻结加固单元的盾体、管片紧密贴合。4.根据权利要求1所述的盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，其特征在于，所述钢环(8)上设有盾尾刷(4)。5.根据权利要求1所述的盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，其特征在于，所述结构墙(12)上开设盾尾油脂压入孔(10)。6.根据权利要求1所述的盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，其特征在于，冻结孔(1)数量为40-60个，外圈布置20-50个，中圈布置10-20个，内圈布置5-10个，内圈中有一个冻结孔(1)布置在洞门中心。7.根据权利要求1所述的盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置，其特征在于，测温孔(2)的数量为6-8个，外圈均匀布设4-6个，中圈与内圈之间以及内圈与洞门中心之间各布设1-2个。8.权利要求1-7任一所述盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置的施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第1步、水平冻结加固单元施工在待加固区洞门处按水平角度布置冻结孔(1)，并在板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔(2)，孔深与区域内冻结管长度一致；盾构到站前，对洞内所有的测量控制点进行一次整体地、系统地控制测量复测，对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算；盾构接收分三个阶段，分别为刀盘尚未抵达加固区、盾构进入加固区、盾构进入工作井；第2步、盾尾施工在洞门钢环(8)内增加两圈加长型盾尾刷(4)，起到密封作用，用于防止地下水、泥浆、注浆液的渗漏，并在结构墙(12)上开设盾尾油脂压入孔(10)；第3步、短钢箱(7)施工在接收洞门外侧增加一环形短钢箱(7)，分四块拼装，焊接于洞门钢环(8)之上，短钢箱(7)内安装内外双层止水帘布(5)和止水翻板(6)，通过在结构墙(12)上设置的盾尾油脂压入孔(10)向洞门钢环(8)内盾尾刷(4)之间压注盾尾油脂，在盾构接收过程中通过注浆孔(9)向短钢箱(7)内同步注入惰性浆液；第4步、洞门凿除及盾尾出洞洞门围护结构采用人工凿除；二次注浆等强后，拆除止水翻板(6)上的钢丝绳(13)，无漏浆、漏砂后开始慢速向前推进，并及时清理预埋钢环(8)四周注浆料，盾尾推出止水帘布(5)60cm后，停止推进，清理注浆料、拆除报废管片，开始进行拆机工作。2CN109403987A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的盾构端头水平冻结与短钢箱联合接收装置的施工方法，其特征在于，