常见的洞门结构形式及进出洞土体加固技术.pptx
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1、常见的洞门结构形式及进出洞土体加固技术天津地铁天津地铁2号线第号线第14合同段合同段一、常见的洞门结构形式一、常见的洞门结构形式n n盾构的进出洞施工中要确保洞口暴露后正面土体的稳定,必须对洞口状况进行调查,然后采取有效的技术措施,使洞口处的土体不流失、不坍塌。n n工作井一般用沉井法施工,但建筑密集地区或大型结构的工作井是采用地下连续墙、钻孔灌注桩、SMW 工法等建造的,围护结构的不同,洞口的封门形式也不同。n n洞口的封闭方法与盾构进出洞口是否方便、安全、可靠的关系极大。用沉井法施工,在制作沉井时已预留了洞口(下沉前必须将洞口封闭),因此封门形式应按实际工况条件(工程埋深、洞口处土层、水文
2、条件等)综合考虑选定,但还必须兼顾到拆封门的方便。当前常用的洞门结构形式有外封门形式、内封门形式、特殊封门(井内外封门)等。1、外封门形式、外封门形式(如下图)n n当工作井采用沉井法施工时,洞口封门一般采用钢板桩(常用槽钢组合),一种方法是在沉井下沉施工时,将封门安装在洞口(封门板桩与沉井洞口的固定连接均设于井内的洞圈内,出洞施工时要能方便拆除),然后与沉井一起下沉到位,封门安置要牢固,不应在沉井下沉施工时遭到破坏;另一种方法是待沉井下沉到位后再紧贴井外壁打入封门板桩,但沉井预留洞口在沉井下沉施工时须临时封闭,待洞门板桩打入后再拆除临时封闭。n n盾构出洞时先进入井壁洞圈内,安装好推进施工时
3、的洞口密封装置,然后拔除封门板桩,盾构出洞。n n外封门形式一般用于出洞施工,其因受到钢板桩长度、构造及拔桩等影响,当洞口埋深较深时不宜采用。2、内封门形式、内封门形式n n盾构进洞的封门一般采用内封门形式。封门可用型钢组合(有竖封门及横封门两种形式),固定在井内壁洞口处(在沉井下沉施工时,洞圈内用粘土填封密实),当盾构最前端离封门50mm时停止推进施工,拆除封门,尽快将盾构推入井内的接收基座上,并及时封堵管片与洞圈之间的空隙,防止泥水从间隙处渗漏。n n当洞口埋深较深、洞口处土质较好,自立性能强或洞口土体进行加固处理,内封门形式也可用于出洞施工中,但洞圈内必须用粘土夯填密实,使洞圈内土体起到
4、一个土塞作用,用以平衡井外土体的侧向压力。3、特殊封门(井内外封门)、特殊封门(井内外封门)n n当工程埋深深、井外砂性土渗透系数大、地下水位高,要平衡地下水压力较为困难时,则盾构出洞时可采用另一种“外”封门形式,即在井内筑一定长度的筒套(采用钢筋混凝土结构或钢结构),内径与井壁预留洞口相同,筒套与井壁连成一体,筒套后端设有密封装置,在筒套与井壁内面间用密排竖向钢板桩封闭洞口,沉井下沉前在井壁洞圈内填粘土,盾构先进入筒套内。出洞施工时,逐根拔除钢板桩,每拔除l 根,须及时封住上开口。n n该封门形式具有如下特点:n n(l)盾构出洞前已建立正面平衡体系,在出洞过程中能较好地控制正面平衡压力,使
5、洞口外土体流失能控制在允许范围内,有效地保护环境;n n(2)井壁洞口内及筒套内均用粘土填充,土塞效应长度大,洞口间隙密封效果好,土体不易流失;n n(3)洞口封门板桩由于设在井内,板桩长度略大于洞口直径,只需用推进施工用的行车即可方便、迅速拔除,不需另行配置大型设备;n n(4)筒套构造设计时,考虑了出洞时可能出现的问题,降低了施工难度。4、SMW 工法施工洞口封门形式工法施工洞口封门形式 n n当工作井采用围护开挖施工工艺时,可在工作井进出洞口处用SMW工法作结构施工围护,在进出洞施工时,先拔除SMW桩内的H型钢,利用掘进设备刀盘切削SMW 桩的水泥土,逐步完成进出洞施工。5、地下连续墙施
6、工洞口封门、地下连续墙施工洞口封门 n n当工作井制作时,采用地下连续墙围护,在进出洞施工时,先行凿除地下连续墙,逐步完成进出洞施工。n n所谓地下连续墙的施工方法,即在地面上用一种特殊的挖槽设备,沿着工程周边(地下结构的边墙),开挖一定槽段长的沟槽,并用泥浆来支护槽壁土体,n n然后将预制好的钢筋笼(钢筋骨架)放入槽内。采用导管在充满稳定液体的沟槽内进行混凝土浇筑。混凝土是由沟底逆行向上筑高,直至充满沟槽,即在浇捣施工时把稳定泥浆置换出来。相邻的槽段由特殊接头连接,这样把分段的槽壁连成一整体成为埋于地下的一条钢筋混凝土墙。6、钻孔灌注桩施工洞口封门n n隧道工作井洞门前方土体围护也可采用钻孔
7、灌注桩施工,在进出洞施工时,先行凿除钻孔灌注桩,逐步完成进出洞施工。n n人工挖孔灌注桩于1893年在美国问世,至今已有100多年的历史。而钻孔灌注桩是在人工挖孔灌注桩的基础上,在20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功,首先在美国问世。钻孔灌注桩具有承载力大、施工快、造价低和适用范围广等优点。二、进出洞土体加固技术二、进出洞土体加固技术n n盾构进出洞时需采取土体稳定措施。洞门外土体能稳定自立相当长一段时间后,可安全拆除封门,盾构即可进出洞,但在施工时必须对加固处理后的土体实际性能作检测,确认其达到施工所规定的要求,方可拆洞口封门。当前常用的土体稳定技术有SMW工法、高压旋喷桩、深层搅
8、拌桩、降水法、分层注浆法、冻结法等。1、SMW工法(深层搅拌桩工法(深层搅拌桩H型钢)型钢)n nSMW工法是指通过深层搅拌机器搅拌,使水泥类悬浊液在原地层中与土体反复均匀混合,并根据一定的间隔插入H 钢或板桩等作为加强基材,待水泥土固结后,形成复合的连续挡土墙的技术。2、高压旋喷桩 n n高压旋喷桩法有单管法、二重管法、三重管法以高压旋喷桩法有单管法、二重管法、三重管法以及近年出现的多重管法。它在地基加固、提高地及近年出现的多重管法。它在地基加固、提高地基承载力、改善土质进行护壁、挡土、隔水等方基承载力、改善土质进行护壁、挡土、隔水等方面起到了很好的作用。面起到了很好的作用。n n(l l)
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