[發明專利]盾構始發階段或接收階段近距離下穿運營線路的施工方法

有效

• 申請號: 201510084147.8
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104594911A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王強;劉少然;楊濤;王愛民;郝本峰;王文學;魯號;尹青鋒;張洪濤
• 申請（專利權）人: 中建交通建設集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/093;E21D11/10;E21D11/08
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 趙東方

技術領域

本發明涉及一種盾構始發階段或接收階段近距離下穿運營線路的施工方法，尤其是盾構機出洞或進洞后立刻需要長距離下穿與之凈距較小條件下的穿越運營線路的方法。

背景技術

通常的盾構始發及接收端近距離下穿既有運營線隧道采用端頭加固、運營線周圍土體加固、在運營線及施工隧道之間的夾層土施工管棚，盾構施工過程中加強同步注漿、二次注漿，采取合理的掘進參數進行施工，該種常規的盾構始發或接收端下穿運營線的施工方法，端頭加固及運營線路周邊加固對運營線的影響難以控制，且可能存在占地問題，管棚施工占用近1個月的工期，且施工過程同樣存在對運營線的影響。

深圳地鐵2號線福一市區間盾構始發期間小間距下穿運營4號線大斷面隧道，采用“洞門密封鋼套筒+端頭加固”方案，保障了盾構連續勻速穿過既有地鐵4號線，有效控制了運營線路的結構變形，使盾構隧道安全通過。與本發明相比，本發明涉及的鋼套筒密封裝置更大，可以使整個盾構機處在密閉空間里，消除了盾構機與洞門鋼圈之間間隙的水土流失，可提前建立土倉壓力；穿越過程中采用自制惰性漿液填充盾體與地層間隙，有效控制了既有地鐵運營線路沉降；因此，本發明專利在保障地鐵盾構始發階段或接收階段近距離下穿地鐵運營線路安全方面，更具優越性。

發明內容

本發明的目的是為解決目前盾構始發及接收端近距離下穿既有運營線隧道的施工方法對運營線路的影響難以控制、占地及影響運營線路正常運行的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種盾構始發階段或接收階段近距離下穿運營線路的施工方法，包括如下步驟：

（1）運營線路監測：在距離盾構機在施隧道一定距離內的運營線路中選擇若干監測斷面，在每個監測斷面圓周上設置若干觀測棱鏡作為監測點，每個監測區域設置3個以上基準點，通過設置在運營線路中軌道道床上的全站儀觀測監測點來實時監測運營線路及其中的軌道變形引起的橫向和縱向位移變化量，并通過全站儀數據輸出端連接的數據采集設備和數傳電臺將監測到的位移變化量數據傳送到監控中心；基準點分布在遠離變形區兩端的地方；

（2）運營線路預加固：對上述設置監測點的運營線路區間進行洞內預加固，預加固方法為：每兩環管片進行一個斷面注漿，使用兩套注漿設備的注漿頭同時通過管片腰部的兩處注漿孔對管片壁后的土體進行水泥-水玻璃雙液漿對稱注漿，注漿頭末端為注漿管，注漿深度為2米；

（3）洞門鋼套筒密封：盾構機吊裝井底部設置鋼套筒底座，盾構機在鋼套筒底座上組裝完成后裝上鋼套筒上蓋，使盾構機處于鋼套筒底座和鋼套筒上蓋圍合而成的鋼套筒空間內；在鋼套筒內盾構機后方軸向拼裝兩環負環管片，在負環管片后方設置反力架，反力架與鋼套筒進行剛性連接，負環管片通過盾構千斤頂頂至反力架；在盾殼、負環管片和鋼套筒間密實填充砂及膨潤土泥漿；洞門設置預埋鋼環，在鋼套筒上與反力架連接處設置小型千斤頂，小型千斤頂將鋼套筒頂住貼近洞門設置預埋鋼環，使鋼套筒與洞門設置預埋鋼環之間完全密封；

（4）盾構掘進：采用土壓平衡掘進模式，勻速直線掘進，襯砌管片每環寬度1.5米，出土量44.1m³/環；將從洞門起至下穿運營線路一定距離后的區段劃分為穿越前控制段、穿越控制段和穿越后控制段三個施工控制階段，其中：

穿越前控制段推進速度40mm/min左右，土壓力取靜止水土壓力±0.2bar；

穿越控制段推進速度60mm/min左右，土壓力取靜止水土壓力±0.1bar；

穿越后控制段推進速度50mm/min左右，土壓力取靜止水土壓力±0.2bar；

（5）前盾同步注漿：在盾構掘進的同時，使用兩臺可調節流量的泵通過盾構前盾的超前注漿孔向盾殼與上覆土體之間的間隙填充改性水玻璃惰性漿液，改性水玻璃惰性漿液的彈性模量稍大于上覆土體的彈性模量，改性水玻璃惰性漿液的泊松比≥0.3，注漿壓力為1.1-1.2倍的靜止土壓力。按直徑6米、1.5米管片長度、6.28米的盾構機開挖直徑計算，管片與土體之間的空隙為4.05m³，為確保充分填充空隙，注漿量為空隙體積的150%-170%，即6m³/環-?7m³/環；

（6）管片拼裝：盾構推進結束后等待一段時間，待周圍土體與盾構機固結在一起后回縮盾構千斤頂進行管片拼裝，千斤頂的回縮距離控制在滿足管片拼裝即可。

進一步地，步驟（1）所述監測斷面間距5-10m，每個監測斷面上均勻布設5-6個觀測棱鏡。

進一步地，步驟（1）所述全站儀觀測監測點的方法為：