專利名稱：盾構穿越地下結構物的方法
技術領域：
本發明涉及盾構施工的安全保護技術領域，具體涉及一種盾構穿越地下結構物的方法
背景技術：
采用盾構法施工地鐵工程區間隧道廣泛應用于上海等軟土地區，這些城市隧道所在土 層經常富含地下水。土壓平衡式盾構推進前方擠土較為明顯，同時此位置地下水擴散需要 一個過程，導致開挖面附近出現較高孔隙水壓力(高達80kPa)，所以盾構機推進前方一定 范圍內地層表現為向上隆起變形。盾構推進后方地層由于土體損失、注漿壓力不當、不及 時等導致沉降，加之土體后期固結沉降。這些都將對隧道周邊已建管線、建筑物等產生不 利影響。
隨著大城市路面交通向著地下發展的趨勢，尤其是在城市主干道交叉口，為避免交通 擁堵，采取一個方向車流通過下立交箱涵實現無停留暢通，大大加快了行車速度， 一定程 度上方便了人們的出行。以上海為例，隨著世博會的臨近，在市區對主干道進行改建，在 主干道交叉口一條道路采取修建在地下一層，出現了許多距離較長的下立交工程。
當在城市主干道既存在長距離下立交工程，又存在地鐵區間隧道時，技術上要求兩者 常處于馬路的中心，導致地鐵區間隧道和下立交工程的交疊施工。盾構淺覆土穿越道路工 程，近接穿越大型筏板、箱形基礎也有類似情況。可能出現先修建下立交工程，在其下面 后修建隧道；也可能出現先修建隧道后修建下立交工程；也有可能兩者同時修建。當先修 建下立交工程，盾構法隧道在其下方長距離穿越推進時，由于兩者空間相距較近，盾構推 進施工將對下立交結構尤其是底板和兩側結構產生不利影響。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種盾構穿越地下結構物的方法， 該方法通過預先計算在底下結構物的底板上預留一定數量的卸壓孔，盾構推進時用于釋放 超孔隙水及擠土對底板產生的壓力，以保證下立交結構的安全。
本發明目的實現由以下技術方案完成
一種盾構穿越地下結構物的方法，該方法涉及一種其下方進行盾構施工的地下結構物的底板，所述底板包括有底板墊層和固定于所述底板墊層上的鋼筋混凝土結構，其特征在于該方法包括有如下步驟
a) 在所述底板的被穿越區域內預埋至少二個卸壓孔；
b) 于步驟a)所產生的底板結構下方進行盾構推進施工；
c) 盾構隧道施工完成后，對所述卸壓孔進行封堵處理。
步驟a)中所述卸壓孔的預埋步驟為首先在底板墊層澆筑時，利用預制件插入土體中作為卸壓孔的預留安裝位，然后將鋼管套裝入并固定于所述預留安裝位中，之后將所述鋼管與底板鋼筋籠結構固定連接，并采用塞子封閉所述鋼管兩端開口，之后進行混凝土澆筑，并于盾構施工前去除所述塞子。
混凝土澆筑前，所述鋼管外壁于近兩端部處環焊有止水鋼板。所述止水鋼板環焊于所述鋼管距所述鋼筋混凝土上、下表面250mm處。在所述盾構施工為單圓盾構施工時，步驟a)中所述卸壓孔的分布方式為所述底板對應于任一單行隧道的區域內沿隧道軸向每隔6m橫向分布有3個卸壓孔。
在所述盾構施工為雙圓盾構施工時，步驟a)中所述卸壓孔的分布方式為所述底板于被雙圓盾構穿越區域內，以中心立柱為中軸，其兩側每隔6m對稱、橫向分布有2個的卸壓孔
該方法還包括補償注漿工序，補償注漿工序指的是盾構推進后，通過所述卸壓孔對所述底板下方土體補償注漿。
所述進行補償注漿的卸壓孔具體指的是，在同步注漿時未出現漿液溢流現象的卸壓孔
步驟c)中所述卸壓孔的封堵步驟為首先對所述卸壓孔的內部進行清理，采用素凝土填充，之后采用封頭鋼板環焊封閉所述卸壓孔的兩端部，最后于所述鋼板外部澆筑素混凝土
所述卸壓孔直徑為300mm。
本發明的優點是有效的降低甚至是消除了盾構推進施工時對下立交結構尤其是底板和兩側結構產生的不利影響。
附圖l是本發明實施例單圓盾構推進下立交底板卸壓孔開設平面圖；附圖2是本發明實施例雙圓盾構推進下立交底板卸壓孔開設剖面附圖3是本發明實施例中卸壓孔施工制作示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖通過實施例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同
行業技術人員的理解
如圖l-3所示，標號l-9分別表示底板l、底板墊層2、卸壓孔3、中心立柱4、止水鋼 板5、鋼筋混凝土結構6、封頭鋼板7、鋼管8、地連墻9。
如圖l-3所示，本發明施工流程如下
一、下立交工程施工
本施工過程是在地下結構物的底板l的被穿越區域內沿隧道軸線方向每隔6m預留一排卸 壓孔，其具體流程如下
1) 在澆筑底板墊層2時，采用預制件插入土體里面，該預制件可以選用木箱或者其他材 料，插入預制件的目的是在底板墊層2中預留卸壓孔3安裝位置。
2) 采用直徑300mm、高度1200mm的鋼管8做卸壓孔8的外套管，外套管外側上下分別環焊 止水鋼板5，如圖3所示止水鋼板5的安裝位置應該位于鋼筋混凝土結構6內、距離鋼筋混凝 土結構6的上、下表面250mm的位置處，止水鋼板5設置于鋼筋混凝土結構6的淺表層的目的 是防止地下水沿鋼管8外側進入下立交底板的鋼筋混凝土結構6的內部。
3) 外套管安裝就位后，與底板的鋼筋籠焊接固定，必要時在外套管的周圍設加強鋼筋 。外套管的內部采用棉絮填充，其兩端部采用木塞(塑料塞)封閉，以防止混凝土等雜物 進入。之后進行混凝土澆筑，澆筑成型后去除棉絮和木塞，在鋼筋混凝土結構6中、外套管 的腔內即形成卸壓孔3的通路。
上述下立交工程開設卸壓孔3施工流程，可適用于單、雙圓盾構兩種隧道施工方法。但 是對于這單、雙圓盾構兩種隧道構建方法，在卸壓孔3的開設數量和分布模式上有一定差別 ，其具體的選擇如下
當盾構施工為單圓盾構施工時，卸壓孔3的分布方式為底板l對應于單行隧道的區域 內，橫向設置有3個的卸壓孔3，每隔6M穿設一排，上、下行線均如此設置。
當盾構施工為雙圓盾構施工時，卸壓孔3的分布方式為底板l于被雙圓盾構穿越區域內，以中心立柱4為中軸，其兩側對稱分別開設有2個卸壓孔3， 一排共4個卸壓孔3，每隔6M穿設一排。
二、 盾構在下立交底板的推進
當盾構在底板l下方推進時，機頭前方超孔隙水和土體通過卸壓孔3不斷排除，通過卸壓孔3可卸掉多余的水土壓力，達到減小底板l反力的目的，防止對下立交結構底板l造成不利影響。在盾構時還需要對盾尾管片進行同步注漿，部分管片壓力過大時，其漿液可以通過卸壓孔3釋放掉一部分，該位置處可適當減小同步注漿壓力。盾構推過后，根據監測到的地層沉降情況，通過卸壓孔3進行補償補漿，防止底板l下方土體被掏空，填密實底板l下方空隙、控制底板l后期沉降，以達到保護下立交結構的目的。對于上述出現漿液溢流現象的卸壓孔3，就不需要進行補償注漿。
三、 封閉卸壓孔
待下立交底板l下注漿填充密實、土體沉降穩定后，清空卸壓孔3內部雜物，用素混凝土填充密實，采用封頭鋼板7對卸壓孔3的孔口進行密封焊接，之后在其上方用素混凝土澆筑，達到防水設計要求。
權利要求
1.一種盾構穿越地下結構物的方法，該方法涉及一種其下方進行盾構施工的地下結構物的底板，所述底板包括有底板墊層和固定于所述底板墊層上的鋼筋混凝土結構，其特征在于該方法包括有如下步驟a)在所述底板的被穿越區域內預埋至少二個卸壓孔；b)于步驟a)所產生的底板結構下方進行盾構推進施工；c)盾構隧道施工完成后，對所述卸壓孔進行封堵處理。
2. 根據權利要求l所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于步驟a)中所述卸壓孔的預埋步驟為首先在底板墊層澆筑時，利用預制件插入土體中作為卸壓孔的預留安裝位，然后將鋼管套裝入并固定于所述預留安裝位中，之后將所述鋼管與底板鋼筋籠結構固定連接，并采用塞子封閉所述鋼管兩端開口，之后進行混凝土澆筑，并于盾構施工前去除所述塞子。
3. 根據權利要求2所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于混凝土澆筑前，所述鋼管外壁于近兩端部處環焊有止水鋼板。
4. 根據權利要求3所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于所述止水鋼板環焊于所述鋼管距所述鋼筋混凝土上、下表面250mm處。
5. 根據權利要求l所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于所述盾構施工為單圓盾構施工，步驟a)中所述卸壓孔的分布方式為所述底板對應于任一單行隧道的區域內沿隧道軸向每隔6m橫向分布有3個卸壓孔。
6. 根據權利要求l所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于所述盾構施工為雙圓盾構施工，步驟a)中所述卸壓孔的分布方式為所述底板于被雙圓盾構穿越區域內，以中心立柱為中軸，其兩側每隔6m對稱、橫向分布有2個的卸壓孔。
7. 根據權利要求l所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于該方法包括補償注漿工序，補償注漿工序指的是盾構推進后，通過所述卸壓孔對所述底板下方土體補償注漿。
8 根據權利要求8所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于所述進行補償注漿的卸壓孔具體指的是，在同步注漿時未出現漿液溢流現象的卸壓孔。
9 根據權利要求l所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于步驟c)中所述卸壓孔的封堵步驟為首先對所述卸壓孔的內部進行清理，采用素凝土填充，之后采用封頭鋼板環焊封閉所述卸壓孔的兩端部，最后于所述鋼板外部澆筑素混凝土。
10 根據權利要求l、 5或6所述的一種盾構穿越地下結構物的方法，其特征在于所述卸壓孔直徑為300mm。
全文摘要
本發明涉及盾構施工的安全保護技術領域，具體涉及一種盾構穿越地下結構物的方法，該方法涉及一種其下方進行盾構施工的地下結構物的底板，所述底板包括有底板墊層和固定于所述底板墊層上的鋼筋混凝土結構，其特征在于該方法包括有如下步驟a)在所述底板的被穿越區域內預埋至少二個卸壓孔；b)于步驟a)所產生的底板結構下方進行盾構推進施工；c)盾構隧道施工完成后，對所述卸壓孔進行封堵處理。本發明的優點是有效的降低甚至是消除了盾構推進施工時對下立交結構尤其是底板和兩側結構產生的不利影響。
文檔編號E21D9/04GK101672182SQ20091030862
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者曾英俊, 朱繼文, 柳林齊, 葛以衡, 宇 陳 申請人:上海市第二市政工程有限公司