钢套筒盾构接收方案
盾构接收采用洞内水平注浆+钢套筒形式,水平注浆主要是为破除横通道初支结构时洞门内土体稳定性,钢套筒是为盾构出洞时防止涌水涌砂。
方案实施要点
1、洞门加固
为防止盾构推进压力过大导致洞门坍塌,在洞门处竖向加设5道200mm型钢支撑(间距1米)焊接于洞门钢环上,每个型钢外侧焊牛腿,腹板两面要与钢环满焊,焊缝高度8mm,型钢与初支结构间缝隙用三角木屑或型钢塞紧固定,横向2道200mm型钢支撑焊接于洞门钢环上,以及4道200mm型钢斜支撑,每两个斜撑之间交叉加设联系杆,如图所示:
2、洞门水平注浆
沿接收洞门钢环外缘搭设双排小导管,采用DN32,t=2.75钢管,拱部160°范围内布置,环向间距200mm,外排长3m,角度30°,内排长2m,角度15°。小导管打设前填满水泥浆。
3、钢套筒安装
(1)钢套筒组成
由筒体结构、底部支撑框架、后盾系统、后端盖板、支撑系统、加料口和卸压口等部分组成;筒体结构分为过渡段筒体和标准段筒体,过渡段筒体较短,用来连接钢套筒与围护结构处得洞圈。钢套筒总长10.5m,内径6980mm,钢套筒分为上下两个半圆,上半圆分成3节,下半圆分成6节;筒体采用20mm厚A3钢板卷制而成。
(2)钢套筒安装
钢套筒进场后从地面分节试拼装,从左线竖井口吊至井底组装连接,平移至右线接收端旋转后与洞门钢环连接。
安装反力架及筒体支撑,钢套筒加固,检查钢套筒密封性满足要求后,在钢套筒底部60°范围内浇筑15cm厚得C20砂浆基座。
钢套筒底部砂浆基座
(3)拆除钢套筒
待盾构接收完成后,在洞内拆卸前端盖、后节筒体、盾构机盾尾、螺旋机,分别运至左线井口吊出,盾构及钢套筒剩余部分在横通道内旋转90°后平推至左线井口分部吊出。
采用钢套筒盾构接收施工工艺优点
方案名称 | 地面旋喷加固 | 洞内水平注浆+钢套筒 |
施工工艺 | 工艺成熟,加固效果受深度影响较大。 | 工艺已非常成熟,加固效果好。 |
安全性 | 加固区主要处于富含承压水中粗砂层,加固效果差,洞门容易出现涌水涌砂情况。安全性不易保证。 | 水平注浆可确保破除横通道初支结构时洞门内土体稳定性,钢套筒可确保盾构出洞时不出现涌水涌砂。安全性好。 |
工期 | 1、征地拆迁不可控,暂按60天 2、交通导改20天 3、围挡及施工准备10太难 4、旋喷加固30天 5、取芯试验2天 6、洞门破除7天 7、盾构接收7天 8、拆除盾构机旋转平移吊出20天 工期156天(占标段总工期34天) | 1、洞门加固及水平注浆30天 2、钢套筒吊运组装平移6天 3、钢套筒加固10天 2、洞门破除3天 3、填料4天 4、盾构接收5天 5、拆除支撑及钢套筒后段5天 6、拆除盾构机旋转平移吊出18天 工期83天(占标段总工期28天) |
征地拆迁 | 拆除白坊市场摊位400m2 | 无拆迁 |
交通导改 | 交通导改60m | 无交通导改 |
施工可实施性 | 围挡场地狭小,施工布置及组织困难 | 1、待竖井横通道二衬施工完成后进行洞门水平注浆,期间不影响横通道及暗挖隧道施工,注浆完成后进行钢套筒运输组装,期间与暗挖隧道施工有交叉。 2、钢套筒采用租赁方式,有较丰富得市场资源。 |
工程直接费用 | 1、拆迁补偿500万元(暂估) 2、交通导改100万元(暂估) 3、旋喷加固150万元 4、降水30万元 合计:780万元 | 1、水平注浆80万元 2、钢套筒接收230万元 合计:310万元 |
总体评价 | 方案调整后,施工安全性好,总工期缩短6天,无需征地拆迁、无交通导改,工程造价低。 |