一种盾构始发\接收处土体加固体洞门探水装置的制作方法

1.本实用新型涉及地下结构探水领域，具体涉及一种盾构始发\接收处土体加固体洞门探水装置。


背景技术：

2.随着国家大力发展新型基础设施，城市轨道、地下快速路等地下空间施工，盾构法隧道施工技术越来越广泛地得以应用。在盾构进出洞门时，进出洞端头井的预留洞门都比盾壳直径大，对于流塑状的原状土层，会沿着空隙涌入，就要合理进行地层加固，以提高地层的强度、止水性、均匀性、整体稳定性。特别在软土富水地质条件下，盾构进出洞时，从盾壳发生突涌，严重时引起地面塌陷。因此，需发明一种盾构始发\接收处土体加固体洞门探水装置，确保施工生产安全。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是：针对上述现有存在的问题，本实用新型提供一种施工便捷的盾构始发\接收处土体加固体洞门探水装置。
4.本实用新型的技术方案是：一种盾构始发\接收处土体加固体洞门探水装置，包括：一个以上探水单元，所述探水单元包括：探水孔、镀锌钢管、橡胶密封圈和球阀；
5.在盾构始发处和接收处主体结构端墙上预留有用于安装洞门钢环的洞门，所述主体结构端墙内侧为地下连续墙，所述地下连续墙内侧设置有土体加固体；所述探水孔贯穿所述地下连续墙后伸入所述土体加固体内部，且所述探水孔位于洞门钢环包围区域中；所述橡胶密封圈安装在探水孔洞口处，所述镀锌钢管通过橡胶密封圈插入所述探水孔中，所述球阀安装在镀锌钢管位于所述探水孔外的一端。
6.作为本实用新型的一种优选方式，所述探水单元包括两个以上正面探水单元和两个以上死角探水单元，两个以上所述死角探水单元布置在所述洞门钢环包围区域的上方和下方，两个以上所述正面探水单元布置在洞门钢环包围区域的中间位置。
7.作为本实用新型的一种优选方式，两个以上所述死角探水单元位于与所述洞门钢环同心的同心圆上，且两个以上所述死角探水单元中探水孔的圆心和洞门钢环边缘的间距均为350mm。
8.作为本实用新型的一种优选方式，在所述洞门钢环包围区域的上方布置3个死角探水单元，其中位于中间的死角探水单元布置在所述洞门钢环竖直方向直径上，左右两个死角探水单元的圆心与中间死角探水单元的圆心间距均为1000mm；在洞门钢环包围区域的下方布置5个死角探水单元，其中位于中间的死角探水单元布置在所述洞门钢环竖直方向直径上，其余4个死角探水单元在中间的死角探水单元左右两侧对称布置，且左数第一个死角探水单元的圆心与左数第二个死角探水单元的圆心间距为800mm，左数第二个死角探水单元的圆心与中间死角探水单元的圆心间距为500mm。
9.作为本实用新型的一种优选方式，所述死角探水单元中的探水孔均斜向布置，其
中位于所述洞门钢环包围区域上方的死角探水单元中的探水孔斜向上布置，探水孔轴线与洞门钢环轴线的夹角为25
°
～45
°
，位于所述洞门钢环包围区域下方的死角探水单元中的探水孔斜向下布置，轴线与洞门钢环轴线的夹角为25
°
～45
°
。
10.作为本实用新型的一种优选方式，所述正面探水单元数量在所述洞门钢环包围区域的中间位置呈至少为3行3列的矩阵排列，且每行每列的正面探水单元与自身横向和纵向相邻的正面探水单元的间距均相同。
11.作为本实用新型的一种优选方式，所述正面探水单元的数量为9个，呈田字型均匀间隔布置。
12.作为本实用新型的一种优选方式，所述正面探水单元中的探水孔轴线与洞门钢环轴线平行。
13.作为本实用新型的一种优选方式，所述土体加固体包括依次设置在所述地下连续墙内侧的高压旋喷桩加固体和水泥搅拌桩加固体；所述镀锌钢管依次插入地下连续墙、高压旋喷桩加固体和水泥搅拌桩加固体。
14.作为本实用新型的一种优选方式，所述镀锌钢管插入所述高压旋喷桩加固体和水泥搅拌桩加固体的总深度不小于1000mm。
15.有益效果：
16.(1)安装带铸铁球阀探水装置的镀锌钢管，使用过程中安拆方便，施工功效快。
17.(2)探水孔洞口安装橡胶密封圈，保证在铸铁球阀关闭状态下，除铸铁球阀外其余地方不会漏水。
18.(3)在洞门钢环包围区域均匀布置探水孔，保证探测面积足够均匀。
19.(4)盾构机施工前对土体进行两次加固，保证土体在盾构机工作过程中足够稳定。
20.(5)死角探水孔轴线斜向布置，保证探测范围足够大。
21.(6)盾构机施工前进行此探水作业，可确保盾构机安全施工。
附图说明
22.图1为本实用新型的示意图；
23.图2为死角探水孔和正面探水孔的布置示意图；
24.图3为本实用新型的剖面图；
25.其中：1-死角探水孔；2-正面探水孔；3-洞门钢环；4-主体结构端墙；5-地下连续墙；6-高压旋喷桩加固体；7-水泥搅拌桩加固体；8-橡胶密封圈；9-镀锌钢管；10-球阀。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。
27.参见附图2和附图3，该盾构始发\接收处土体加固体洞门探水装置，该探水装置分别安装在盾构始发处和盾构接收处；每处的探水装置均包括：多个探水单元，每个探水单元包括：探水孔、镀锌钢管9、橡胶密封圈8和球阀10；
28.参见附图1和附图3，探水孔为φ63mm孔径，位于洞门钢环3包围区域内，探水孔依次贯穿地下连续墙5、高压旋喷桩加固体6和水泥搅拌桩加固体7；探水孔内插入φ50镀锌钢管9，每根镀锌钢管9在洞口处安装橡胶密封圈8，镀锌钢管9外露端连接球阀10，镀锌钢管9
插入高压旋喷桩加固体6和水泥搅拌桩加固体7深度一共不小于1000mm。
29.本例中的探水装置包括17个探水孔，其中7个探水孔位于洞门钢环3的边缘处，为死角探水孔1，其余9个探水孔位于洞门钢环3的中间位置，为正面探水孔2；下面分别对位于盾构始发处的各死角探水孔1和各正面探水孔2的布局进行详细介绍：
30.7个死角探水孔1在其圆心距离洞门钢环3边缘350mm位置处布置，均布置在洞门钢环的同心圆上，依据探测的盾构机推进起始处上方和下方加固土体的情况，上半圆布置3个死角探水孔1，在竖直方向直径上布置一个，在竖直方向直径左右对称布置各一个，左右两个死角探水孔1均和中间死角探水孔1中心距离1000mm，上半圆的死角探水孔1斜向上布置，死角探水孔1轴线与洞门钢环轴线的夹角均为25
°
～45
°
；下半圆布置5个死角探水孔1，在竖直方向直径上布置一个，左侧布置两个，从左数第一个死角探水孔1和第二个死角探水孔1中心距离800mm，第二个死角探水孔1和竖直方向直径上的死角探水孔1中心距离500mm，竖直方向直径右侧两个死角探水孔1和左侧两个死角探水孔1位置对称，下半圆的死角探水孔1斜向下布置，死角探水孔1轴线与洞门钢环轴线的夹角均为25
°
～45
°
。
31.正面探水孔2呈“田”字型均匀布置在洞门钢环3中间位置，共9个，分为3排，每排3个，依据探测的沿洞门钢环3轴线盾构机推进起始处加固土体的情况，中心的正面探水孔2布置在洞门钢环3圆心，每个正面探水孔2和自身横向和纵向相邻的正面探水孔2间距相同，正面探水孔2轴线与洞门钢环3轴线平行。
32.盾构接收处各死角探水孔1和各正面探水孔2的布局与上述相同。
33.本装置的施工过程为：以地下二层地铁车站标准段为例，盾构机始发处和接收处的均以相同的工序施工，准备地下二层盾构机进场前，先进行地下车站基坑地下连续墙5的施工，完成之后行水泥搅拌桩加固，在地下连续墙5内部形成水泥搅拌桩加固体7。开挖土方到指定标高，进行车站底板施工。施工车站底板的混凝土强度达到设计要求时，支模做地下二层侧墙和地下二层的主体结构端墙4，做地下二层的主体结构端墙4时预留洞门，安装洞门钢环3。进行中板和负一层侧墙、顶板的施工，地下一层和地下二层主体结构完成之后进行高压旋喷桩加固施工，在地下二层的地下连续墙5内部形成高压旋喷桩加固体6，高压旋喷桩加固体6和水泥搅拌桩加固体7均包围在盾构机施工范围隧道的外侧，施工完成后在地下二层的主体结构端墙4指定位置取芯，进行抽芯检测。
34.检测芯样强度合格后在地下二层的主体结构端墙4外搭设双排脚手架，用水钻设备进行人工打孔形成探水孔，钻头直径63mm，打完孔后插入外径50mm的镀锌钢管9，每根镀锌钢管9在洞口处安装橡胶密封圈8，在外端安装球阀10。
35.死角探水孔1和正面探水孔2施工完毕后，打开球阀10确认加固体不漏不渗的情况下，可满足盾构始发处和接收处的接收条件验收。
36.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。