一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法与流程

1.本发明涉及一种盾构隧道加固方法，尤其涉及一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法。


背景技术：

2.目前盾构法隧道洞内加固主要采用注浆法加固。由于注浆加固法在饱和粘性土中无法形成可靠的桩体。且注浆需要多次注浆，注浆效率低，导致隧道运营维护期。洞内注浆目前仅仅用于补充盾构同步注浆不足或隧道工后沉降的维护。温州地区土层较软，盾构区间断面内均为2-2层流塑状淤泥，承载力低，隧道成型后需要长时间的注浆加固以保持运营期间隧道稳定。现有工艺通常对盾构隧道底部进行搅拌桩或高压旋喷桩预加固。由于隧道断面较小，传统段搅拌设备无法在洞内实施。盾构预加固只能从地面上自上而下加固，因此加固前需要对隧道上方对道路进行封闭，管线进行迁改，实施难度极大。高压选喷虽然可以在隧道内实施，且可以形成桩体，但高压选喷桩切割及挤土效应对成型隧道扰动过大，容易导致隧道隆起、管片渗漏水、管片开裂等系列问题。因此目前亟需一种隧道内可靠的加固方案。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的问题和不足，本发明特制作一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，从而起到支撑成型管片，控制软土地区隧道运营期沉降段目的。
4.一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，包括步骤一：预制盾构隧道管片；步骤二：通过盾构机在隧道内铺设管片；步骤三：在隧道内搭建移动工作平台；步骤四：移动工作平台上安装搅拌设备以及注浆设备，搅拌设备和注浆设备分别与钻杆连接；步骤五：通过钻杆对隧道进行钻孔注浆，将软土地基和管片之间形成柱体。
5.进一步地，步骤一中预制的盾构隧道管片包括1块封顶块、2块邻接块和7块标准块，7块标准块中含位于拱底的拱底块b3以及与拱底块邻接的b1块和b2块。
6.进一步地，注浆孔直径为100mm。
7.进一步地，管片内侧的注浆孔表面还设有孔口防喷涌装置。
8.进一步地，防喷涌装置包括上法兰盘、下法兰盘以及闸阀开关，闸阀开关设置在上法兰盘和下法兰盘之间，上法兰盘和下法兰盘通过螺栓连接，下法兰盘通过化学锚栓固定安装在管片上。
9.进一步地，钻杆头部设有折叠式搅拌叶片。
10.本发明的有益之处在于：通过搅拌桩法在洞内形成可靠桩体，支撑成型隧道，相对比于传统段洞内注浆方
法，其加固范围更广，加固效果更好，大大降低了软土地区运营隧道对维保费用。由于采用洞内注浆加固，相对比于地面上垂直加固，无需对地面上对交通进行导改，管线进行搬迁，节约了大量施工阶段费用。
附图说明
11.图1为本发明一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法完成后的盾构隧道和桩体的结构示意图。
12.图2为本发明一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法搭建移动工作平台的示意图。
13.图3为本发明一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法折叠式搅拌叶片折叠状态的示意图。
14.图4为本发明一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法折叠式搅拌叶片打开状态的示意图。
15.图5为本发明一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法防喷涌装置的结构示意图。
16.附图标记：隧道管片1、柱体2、搅拌设备3、注浆设备4、移动工作平台5、孔口防喷涌装置6、钻杆7、可折叠搅拌头8、注浆管路9、上法兰盘10、下法兰盘11、闸阀开关12、管片101。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，包括步骤一：预制盾构隧道管片；步骤二：通过盾构机在隧道内铺设管片；步骤三：在隧道内搭建移动工作平台；步骤四：移动工作平台上安装搅拌设备以及注浆设备，搅拌设备和注浆设备分别与钻杆连接；步骤五：通过钻杆对隧道进行钻孔注浆，将软土地基和管片之间形成柱体。
19.步骤一中预制的盾构隧道管片包括1块封顶块、2块邻接块和7块标准块，7块标准块中含位于拱底的拱底块b3以及与拱底块邻接的b1块和b2块。拱底块b3设有三处注浆孔，b1块和b2块上分别设有一处注浆孔。拱底块b3设有三处注浆孔，b1块和b2块上分别设有一处注浆孔。注浆孔直径为100mm。管片内侧的注浆孔表面还设有防喷涌装置。防喷涌装置包括上法兰盘、下法兰盘以及闸阀开关，闸阀开关设置在上法兰盘和下法兰盘之间，上法兰盘和下法兰盘通过螺栓连接，下法兰盘通过化学锚栓固定安装在管片上。钻杆头部设有折叠式搅拌叶片。
20.实际操作过程中，操作步骤如下：1、管片预制阶段在管片上设置预埋注浆孔、注浆孔直径100mm，每环管片上设置5个注浆孔，其中b3块（即为拱底块）设置3个，b1块及b2块各设置1个。
21.2、盾构隧道成型后，可移动作业平台就位，安装孔口放喷涌装置。
22.3、打开管片注浆孔及孔口放喷涌装置闸阀，并将折叠式搅拌头设置为折叠状态，穿过管片后到达洞外软土。
23.4、安装搅拌设备及钻杆，注浆设备就位置。
24.5、打开折叠搅拌头及搅拌设备，自上而下进行搅拌喷浆加固。
25.6、拼装钻杆继续搅拌直至设计深度。
26.7、搅拌提升，边喷边搅拌。
27.8、分节拆除钻杆直至钻头。
28.9、将钻头折叠拆出。
29.10、拆除孔口防喷涌装置并修复管片11、重复2-10步骤，直至隧道下方桩体加固完成。
30.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。


技术特征：
1.一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，其特征在于：包括步骤一：预制盾构隧道管片；步骤二：通过盾构机在隧道内铺设管片；步骤三：在隧道内搭建移动工作平台；步骤四：移动工作平台上安装搅拌设备以及注浆设备，搅拌设备和注浆设备分别与钻杆连接；步骤五：通过钻杆对隧道进行钻孔注浆，将软土地基和管片之间形成柱体。2.根据权利要求 1 所述的一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，其特征在于：步骤一中预制的盾构隧道管片包括1块封顶块、2块邻接块和7块标准块，7块标准块中含位于拱底的拱底块b3以及与拱底块邻接的b1块和b2块。3.根据权利要求 2 所述的一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，其特征在于：拱底块b3设有三处注浆孔，b1块和b2块上分别设有一处注浆孔。4.根据权利要求3所述的一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，其特征在于：注浆孔直径为100mm。5.根据权利要求4所述的一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，其特征在于：管片内侧的注浆孔表面还设有孔口防喷涌装置。6.根据权利要求5所述的一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，其特征在于：孔口防喷涌装置包括上法兰盘、下法兰盘以及闸阀开关，闸阀开关设置在上法兰盘和下法兰盘之间，上法兰盘和下法兰盘通过螺栓连接，下法兰盘通过化学锚栓固定安装在管片上。7.根据权利要求6所述的一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，其特征在于：钻杆头部设有折叠式搅拌叶片。

技术总结
本发明公开了一种软土地区盾构隧道洞内微扰动搅拌加固方法，包括包括步骤一：预制盾构隧道管片；步骤二：通过盾构机在隧道内铺设管片；步骤三：在隧道内搭建移动工作平台；步骤四：移动工作平台上安装搅拌设备以及注浆设备，搅拌设备和注浆设备分别与钻杆连接；步骤五：通过钻杆对隧道进行钻孔注浆，将软土地基和管片之间形成柱体。优点在于，其加固范围更广，加固效果更好，大大降低了软土地区运营隧道对维保费用。道对维保费用。道对维保费用。


技术研发人员：洪成泼 王彦虎 聂君 林良方 杨永庆 周国辉 谢予超
受保护的技术使用者：温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/3/10