疊交隧道盾構施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種疊交隧道盾構施工方法，包括：施工疊交隧道的上部區間隧道并對所述上部區間隧道進行同步注漿加固；對所述上部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固；在所述上部區間隧道內進行預加固措施；施工疊交隧道的下部區間隧道并對所述下部區間隧道進行同步注漿加固；對所述下部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固。本發明的疊交隧道盾構施工方法，在施工下部區間隧道之前，先通過對所述上部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固，再在所述上部區間隧道內進行預加固措施，然后才開始施工下部區間隧道，施工時再結合注漿加固，可以對疊交隧道施工的上下區間隧道都起到很好的加固作用，保證疊交隧道施工的全面穩定。
【專利說明】
疊交隧道盾構施工方法
技術領域
[0001]本發明涉及盾構施工技術領域，尤其是指一種疊交隧道盾構施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市的不斷發展，地下空間的開發應用成為城市交通發展的趨勢，在城市地鐵網的建設中必然存在區間隧道相互穿越的工程問題，在既有線路正常運營的前提下順利完成施工，并確保運營和施工的安全是該類工程所面臨的主要難題。
[0003]現有技術大多穿越的隧道均為已運營的隧道，已成型隧道結構比較穩定，而針對地鐵修建時上部隧道和下部隧道同時施工的情況，隧道疊交上部隧道和下部隧道都面臨施工風險，若先施工上部隧道，下部隧道施工時引起上部隧道沉降對隧道安全極為不利且難以控制;若先施工下部隧道，上部隧道施工時對地面沉降有兩次疊加的影響，并且由于上部隧道的開挖卸載，下部隧道存在偏壓現象;在上部隧道施工過程中，由于機械設備等的振動作用，對下部隧道的支護有較大的影響。
【發明內容】
[0004]有鑒于上述問題，本發明提供了一種疊交隧道盾構施工方法，包括:
[0005]施工疊交隧道的上部區間隧道并對所述上部區間隧道進行同步注漿加固；
[0006]對所述上部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固；
[0007]在所述上部區間隧道內進行預加固措施；
[0008]施工疊交隧道的下部區間隧道并對所述下部區間隧道進行同步注漿加固；
[0009]對所述下部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固。
[0010]本發明的疊交隧道盾構施工方法，在施工下部區間隧道之前，先通過對所述上部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固，再在所述上部區間隧道內進行預加固措施，然后才開始施工下部區間隧道，施工時再結合注漿加固，可以對疊交隧道施工的上下區間隧道都起到很好的加固作用，保證疊交隧道施工的全面穩定。
[0011]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于，在所述上部區間隧道內進行預加固措施，包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐，將所述鋼環支撐設置在所述上部區間隧道的相鄰兩個管片環之間，使所述鋼環支撐的加固范圍與所述上部區間隧道的注漿加固范圍一致。
[0012]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于，所述鋼環支撐由多個環形鋼支撐板通過螺栓連接拼裝而成。
[0013]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于，沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐之后，還包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置縱向聯系條，將所述縱向聯系條與多個所述鋼環支撐固接并進行拉緊。
[0014]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于，所述縱向聯系條的數量為多個，將多個所述縱向聯系條沿圓周均勻設置在多個所述鋼環支撐上。
[0015]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于，所述縱向聯系條的兩端均超出多個所述鋼環支撐的加固范圍。
[0016]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于:
[0017]將所述上部區間隧道周邊的土體加固為開口朝上的第一碗形結構，并將所述第一碗形結構的加固寬度設為1.5m?2.5m;
[0018]將所述下部區間隧道周邊的土體加固為開口朝下的第二碗形結構，并將所述第二碗形結構的加固寬度設為1.5m?2.5m;所述第二碗形結構的底部與所述第一碗形結構的頂部部分重疊。
[0019]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于:
[0020]通過所述上部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述上部區間隧道進行注漿；
[0021]通過所述下部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述下部區間隧道進行注漿。
[0022]本發明疊交隧道盾構施工方法的進一步改進在于，將所述上部區間隧道的注漿范圍和所述下部區間隧道的注漿范圍設為距離隧道輪廓外1.5m?2.5m。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明疊交隧道盾構施工方法的流程示意圖。
[0024]圖2是本發明疊交隧道盾構施工方法的鋼環支撐的結構示意圖。
[0025]圖3是本發明疊交隧道盾構施工方法的鋼環支撐和縱向聯系條的布置示意圖。
[0026]圖4?圖6是本發明疊交隧道盾構施工方法的第一種施工情況的工序圖。
[0027]圖7?圖9是本發明疊交隧道盾構施工方法的第二種施工情況的工序圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0029]配合參看圖1所示，本發明的疊交隧道盾構施工方法，包括:
[0030]步驟S01:施工疊交隧道的上部區間隧道并對所述上部區間隧道進行同步注漿加固；
[0031]步驟S02:對所述上部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固；
[0032]步驟S03:在所述上部區間隧道內進行預加固措施；
[0033]步驟S04:施工疊交隧道的下部區間隧道并對所述下部區間隧道進行同步注漿加固；
[0034]步驟S05:對所述下部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固。
[0035]本發明的疊交隧道盾構施工方法，在施工下部區間隧道之前，先通過對所述上部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固，再在所述上部區間隧道內進行預加固措施，然后才開始施工下部區間隧道，施工時再結合注漿加固，可以對疊交隧道施工的上下區間隧道都起到很好的加固作用，保證疊交隧道施工的全面穩定。
[0036]其中，參見圖2與圖3所示，圖2是本發明疊交隧道盾構施工方法的鋼環支撐的結構示意圖。圖3是本發明疊交隧道盾構施工方法的鋼環支撐和縱向聯系條的布置示意圖。在上述步驟S03中，在所述上部區間隧道內進行預加固措施，包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐10進行加固，將鋼環支撐10設置在所述上部區間隧道的相鄰兩個管片環90之間，使鋼環支撐10的加固范圍與所述上部區間隧道的注漿加固范圍一致。進一步地，沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐10之后，還包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置縱向聯系條20，將縱向聯系條20與多個鋼環支撐10焊接并進行拉緊。優選地，每環鋼環支撐10由34件環形鋼支撐板110組成，34個環形鋼支撐板采用M16*8.8級螺栓連接拼裝。縱向聯系條20的數量為多個，將多個縱向聯系條20沿圓周均勻設置在多個鋼環支撐10上，圖中所示隧道中心線80的兩側均有設置縱向聯系條20。更優選地，縱向聯系條20的兩端均超出多個鋼環支撐10的加固范圍以外6m。比如，鋼環支撐10的加固總共需要10米(圖中所示為長度范圍a)，縱向聯系條20的長度就要設置16米以上的長度(圖中所示為長度范圍b)。
[0037]在本發明的一個較佳實施例中，將所述上部區間隧道周邊的土體加固為開口朝上的第一碗形結構，并將所述第一碗形結構的加固寬度設為1.5m?2.5m，優選為2m;將所述下部區間隧道周邊的土體加固為開口朝下的第二碗形結構，并將所述第二碗形結構的加固寬度設為1.5m?2.5m，優選為2m;所述第二碗形結構的底部與所述第一碗形結構的頂部部分重疊。
[0038]在本發明的另一個較佳實施例中，通過所述上部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述上部區間隧道進行注漿;通過所述下部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述下部區間隧道進行注漿。并且，所述上部區間隧道的注漿范圍和所述下部區間隧道的注漿范圍設為距離隧道輪廓外1.5m?2.5m。
[0039]以下結合具體實施例，對本發明進行詳細介紹。在該實施例中，以武漢四號線和六號線段的施工為例，武漢四號線二期第三標段漢陽火車站站?鐘家村站區間兩線與6號線存在重疊交叉，最小凈距為1.5m左右，并且在兩隧道疊交的地方還要穿越京廣鐵路，施工面臨多重風險。
[0040]參見圖4?圖6，圖4?圖6是本發明疊交隧道盾構施工方法的第一種施工情況的工序圖。該第一種施工情況的工序圖表示兩條疊交隧道正疊交距離很近的時候，上部區間隧道和下部區間隧道加固有交叉。參見圖7?圖9所示，圖7?圖9是本發明疊交隧道盾構施工方法的第二種施工情況的工序圖。該第二種施工情況的工序圖表示兩條隧道疊交時不是正疊交，有一定的距離，并且該距離范圍在2m?9m之間。
[0041 ]以下以圖4?圖6所示的實施例進行說明，在該實施例中，本發明的疊交隧道盾構施工方法，包括:
[0042]步驟S01:如圖4所示，施工疊交隧道的上部區間隧道310并對上部區間隧道310進行同步注漿加固。其中，本發明先施工疊交隧道的上部區間隧道310，再施工疊交隧道的下部區間隧道320。上部區間隧道310同步注漿(及時飽滿)，填充率多200%。
[0043]步驟S02:對上部區間隧道310周邊的土體311進行洞內注漿加固。其中，采用水泥或雙液漿進行洞內注漿加固。并且，將上部區間隧道310周邊的土體311加固為開口朝上的第一碗形結構，并將所述第一碗形結構的加固寬度設為1.5m?2.5m，優選為2m。
[0044]步驟S03:在所述上部區間隧道內進行預加固措施。在所述上部區間隧道內進行預加固措施，包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐10進行加固，將鋼環支撐10設置在所述上部區間隧道的相鄰兩個管片環90之間，使鋼環支撐10的加固范圍與所述上部區間隧道的注漿加固范圍一致。進一步地，沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐10之后，還包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置縱向聯系條20，將縱向聯系條20與多個鋼環支撐10焊接并進行拉緊。
[0045]步驟S04:施工疊交隧道的下部區間隧道并對所述下部區間隧道進行同步注漿加固。其中，下部區間隧道320同步注漿(及時飽滿)，填充率多200%。
[0046]步驟S05:對所述下部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固。其中，采用水泥或雙液漿進行洞內注漿加固。其中，將下部區間隧道320周邊的土體321加固為開口朝下的第二碗形結構，并將所述第二碗形結構的加固寬度設為1.5m?2.5m，優選為2m;下部區間隧道320周邊的土體321的第二碗形結構的底部與上部區間隧道310周邊的土體311第一碗形結構的頂部部分重疊。
[0047]另外，盾構掘進時，需對盾構與襯砌環間的空隙加強同步注漿，要求漿液I天的強度多周圍加固土體的強度，同步注漿漿液采用水泥砂漿。加固段盾構管片除封頂塊外，每塊管片均增設4個注漿孔(吊裝孔)，規格及封堵同正常注漿孔(吊裝孔)。重疊隧道利用管片內的吊裝孔及增設注漿孔采用注漿管進行注漿，注漿范圍隧道輪廓外2m。即，通過所述上部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述上部區間隧道進行注漿;通過所述下部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述下部區間隧道進行注漿。并且，所述上部區間隧道的注漿范圍和所述下部區間隧道的注漿范圍設為距離隧道輪廓外1.5m?2.5m，優選為2m。
[0048]本發明疊交隧道盾構施工方法，還應符合以下操作:
[0049]1.縱向聯系條預埋件與注漿孔預埋件共用。
[0050]2.束節內必須保證有不小于55mm的有效抒合長度。
[0051 ] 3.焊條:E43xx型，焊接時嚴格防止螺紋變形。內螺紋為M60X3.7-7H。
[0052] 4.縱向聯系條應與鋼環支撐焊接，并進行拉緊。
[0053 ] 5.縱向聯系條設置范圍應在鋼環支撐布置范圍以外6米。
[0054]6.鋼環支撐的設計、安裝須滿足以下要求:
[0055]I)鋼環支撐的設計、安裝應滿足管片切割尺寸和作業空間的要求；
[0056]2)鋼環支撐應制成傳力可靠的封閉框架，構件之間應有可靠連接；
[0057]3)管片環與環之間鋼環支撐應有可靠的縱向縱向聯系條拉緊；
[0058]4)鋼環支撐架設后應與管片內壁抵緊，并適當施加預應力；
[0059]5)鋼環支撐架設及預應力施加應避免對管片、螺栓連接及防水材料的破壞。
[0060]7.下部區間盾構穿過上部區間隧道后，根據變形、內力監測情況，待上部區間隧道沉降穩定后拆除縱向聯系條及鋼環。
[0061]8.下部區間盾構穿越上部區間隧道過程中，可考慮在鋼環支撐布置范圍內采用鋼軌進行臨時壓重。
[0062]9.環形鋼支撐板、環向支撐架采用腹板與肋板焊接而成，鋼板采用Q235。
[0063]10.鋼結構焊接各項指標應滿足《建筑鋼結構焊接技術規程》(JGJ81-2002(2012年版))。
[0064]11.盾構穿越前、穿越中及穿越后在穿越影響區段上部隧道內布設電子水平尺自動監測系統，進行實時、精確的監測。
[0065]以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種疊交隧道盾構施工方法，其特征在于，包括: 施工疊交隧道的上部區間隧道并對所述上部區間隧道進行同步注漿加固； 對所述上部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固； 在所述上部區間隧道內進行預加固措施； 施工疊交隧道的下部區間隧道并對所述下部區間隧道進行同步注漿加固； 對所述下部區間隧道周邊的土體進行洞內注漿加固。2.如權利要求1所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于，在所述上部區間隧道內進行預加固措施，包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐，將所述鋼環支撐設置在所述上部區間隧道的相鄰兩個管片環之間，使所述鋼環支撐的加固范圍與所述上部區間隧道的注漿加固范圍一致。3.如權利要求2所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于，所述鋼環支撐由多個環形鋼支撐板通過螺栓連接拼裝而成。4.如權利要求2所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于，沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置多個鋼環支撐之后，還包括:沿所述上部區間隧道的隧道縱向設置縱向聯系條，將所述縱向聯系條與多個所述鋼環支撐固接并進行拉緊。5.如權利要求4所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于，所述縱向聯系條的數量為多個，將多個所述縱向聯系條沿圓周均勻設置在多個所述鋼環支撐上。6.如權利要求4所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于，所述縱向聯系條的兩端均超出多個所述鋼環支撐的加固范圍。7.如權利要求1所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于: 將所述上部區間隧道周邊的土體加固為開口朝上的第一碗形結構，并將所述第一碗形結構的加固寬度設為1.5m?2.5m; 將所述下部區間隧道周邊的土體加固為開口朝下的第二碗形結構，并將所述第二碗形結構的加固寬度設為I.5m?2.5m;所述第二碗形結構的底部與所述第一碗形結構的頂部部分重疊。8.如權利要求1所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于: 通過所述上部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述上部區間隧道進行注漿； 通過所述下部區間隧道的管片上開設的吊裝孔配合注漿管對所述下部區間隧道進行注漿。9.如權利要求8所述的疊交隧道盾構施工方法，其特征在于，將所述上部區間隧道的注漿范圍和所述下部區間隧道的注漿范圍設為距離隧道輪廓外1.5m?2.5m。
【文檔編號】E21D11/10GK106089219SQ201610454999
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】薛建忠, 李峻, 趙叁林, 黃德中, 王旋東, 張亮, 李剛, 袁倩, 史雁達, 周長, 田瑞端, 李慎奎, 胡威, 胡云華, 周陳霖
【申請人】上海隧道工程有限公司