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一种双护盾TBM的壁后回填的施工方法


技术摘要:
本发明涉及隧道施工技术领域,特别是一种双护盾TBM的壁后回填的施工方法,包括以下步骤,步骤1,在管片上预留豆粒石吹填和注浆孔;步骤2,管片拼装;步骤3,在管片顶部回填豆粒石;步骤4,对底拱进行灌浆;步骤5,利用掘进机中前部的注浆机对管片两侧进行灌浆;步骤6,  全部
背景技术:
双护盾TBM工法属于盾构法,是一种在地下工程中专用于硬岩区域的盾构施工工 法,该工法可以实现隧道掘进和管片衬砌同时进行。 双护盾TBM施工工效远超于盾构施工,但管片壁后回填却不能同盾构注浆施工同 步完成,传统的TBM壁后回填需要分四步操作1、豆粒石同步回填;2、底拱砂浆;3、机尾水泥 浆灌注;4、隧道贯通后拱顶3个注浆孔的固结注。 但由于TBM施工速度快,TBM整机长度长,平均大于270米,掘进期间的注浆效果往 往不能满足要求。特别是在软弱围岩、冒顶塌方的地段,若随施工速度对管片全面注浆,由 于单位时间内注浆量不足,难于实现注浆完全,易出现管片错台增大、断腰及渗漏水等质量 危害现象。另外,若减少注浆面积,当隧道洞通后,再进行拱顶3个注浆孔的固结灌浆,会浪 费大量的施工时间和成本。 综上,目前的双护盾TBM壁后回填施工方法,在掘进过程中,由于壁后回填注浆的 总量不足,影响了管片结构受力,造成了隧道贯通后再次补注浆的工期和成本的双重浪费。
技术实现要素:
本发明的目的在于:针对现有技术存在的在掘进过程中,TBM施工速度快,注浆量 不足问题,提供一种双护盾TBM的壁后回填的施工方法。该方法通过对注浆点和注浆方式进 行调整,提升了掘进期间的注浆量,提升了施工效率。 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为: 一种双护盾TBM的壁后回填的施工方法,包括以下步骤, 步骤1,在管片上预留孔,所述孔用于豆粒石吹填和注浆; 步骤2,管片拼装; 步骤3,在管片顶部回填豆粒石; 步骤4,对底拱进行灌浆; 步骤5,利用掘进机中前部的注浆机对管片两侧进行灌浆; 步骤6,利用掘进机机尾的注浆机对管片顶部进行第一次顶部灌浆。 通过利用掘进机中前部的注浆机对管片两侧进行灌浆,相对于传统的机尾水泥浆 液回填施工,将对管片两侧的灌浆位置提前,减少了隧道成型和两侧灌浆之间的时间间隔, 降低了软弱围岩下冒顶、收缩等地质风险对成型隧道的质量危害。同时,由于将对管片两侧 的灌浆位置提前,使得在掘进过程中,能够利用机尾的注浆机对管片顶部进行第一次灌浆, 充分利用了掘进过程中的时间,提升了施工效率。 重复步骤2-步骤6,进行下一环管片的施工。 作为本发明的优选方案,还包括,步骤7,隧道洞通后,对管片顶部进行第二次顶部 3 CN 111594199 A 说 明 书 2/4 页 灌浆。 由于在小断面TBM隧道中的送风袋影响,第一次灌浆无法灌浆充分;在隧道洞通并 拆除风袋后,对管片顶部进行的第二次灌浆,对管片顶部进行补浆。此种方式,相对于隧道 洞通后再对顶部进行整体灌浆,能够节约灌浆时间,降低施工成本。 作为本发明的优选方案,步骤5中,对管片两侧进行灌浆时,从侧拱下部的注浆孔 灌浆,至侧拱上部的注浆孔冒浆时停止,并封堵注浆孔。 管片两侧设有多个灌浆孔,通过从侧拱下部的注浆孔灌浆,浆液自下而上的从上 部的注浆孔冒出,降低了气泡,利于提升灌浆质量。 作为本发明的优选方案,步骤5中,利用步骤4中的注浆机进行注浆。 利用底拱注浆时的注浆机进行管片两侧注浆,避免了注浆机切换,保持了注浆机 的连续工作,提升了工作效率。 作为本发明的优选方案,步骤6中,对管片顶部进行第一顶部灌浆时,从顶拱两侧 的注浆孔灌浆。 每环管片顶部设有两侧和中部共3个注浆孔,受小断面隧道的送风袋影响,不可能 在掘进期间完成整环注浆,利用步骤5提供的尾部灌浆时间,可以率先对顶部两侧注浆孔进 行灌浆,位于风袋正上方的注浆孔排除空气,能够提高壁后灌浆的饱满度,降低气泡空洞。 另一方面,分阶段进行管片壁后灌浆,匹配于TBM正常掘进工序时间,既避免了长时间集中 灌浆对TBM掘进效率的影响,又降低了隧道贯通后顶部注浆的工期和成本浪费。 作为本发明的优选方案,步骤6中,当管片拖出机尾后,再进行对管片顶部的第一 次顶部灌浆。 作为本发明的优选方案,步骤7中,对管片顶部进行第二次灌浆时,从顶拱中部的 注浆孔灌浆。 在对管片顶部第一次灌浆时,顶拱中部的注浆孔作为排气孔,在隧道贯穿后再进 行第二次顶部灌浆的补浆,减少了隧道洞通后的施工时间。 作为本发明的优选方案,步骤5中,在对管片两侧进行灌浆时,对掘进机进行设备 保养。 在对管片两侧进行灌浆时,如果遇到灌浆量大的情况,可以对掘进机进行保养和 维修,充分利用灌浆时的时间,使设备处于高效状态。 作为本发明的优选方案,采用M15等级的砂浆进行灌浆。 通过采用M15等级的砂浆进行灌浆,能够快速的确保管片回填密实、固结。 综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是: 1、本发明的双护盾TBM的壁后回填的施工方法,通过利用掘进机中前部的注浆机对管 片两侧进行灌浆,相对于传统的机尾水泥浆液回填施工,将对管片两侧的灌浆位置提前,减 少了隧道成型和两侧灌浆之间的时间间隔,降低了软弱围岩下冒顶、收缩等地质风险对成 型隧道的质量危害。 2、本发明的双护盾TBM的壁后回填的施工方法,通过在掘进过程中,利用机尾的注 浆机对管片顶部进行第一次顶部灌浆,充分利用了掘进过程中的时间,提升了施工效率。 3、本发明的双护盾TBM的壁后回填的施工方法,在对管片顶部注浆时,通过从两侧 注浆孔注浆,浆液自下而上避免气泡产生;而且减少了洞通后的注浆工作量,提升了施工效 4 CN 111594199 A 说 明 书 3/4 页 率。 4、本发明的双护盾TBM的壁后回填的施工方法,在对管片两侧进行灌浆时,如果遇 到灌浆量大的情况,对掘进机进行保养和维修,充分利用灌浆时的时间,使设备处于高效状 态。 附图说明 图1是本发明的管片结构示意图。
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