[發(fā)明專利]一種富水地層暗挖隧道咬合管幕

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610035447.1
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105525619B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建偉;盧致強(qiáng);廖靜宇;劉衛(wèi)華;譚萬忠;張戈;賈飛宇;高雄鷹
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵隆工程集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E02D19/18
• 分類號: E02D19/18
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

本發(fā)明公開一種富水地層暗挖隧道咬合管幕，包括沿隧道開挖輪廓線水平設(shè)置咬合管幕，所述咬合管幕包括間隔跳孔設(shè)置的粘土水泥咬合樁和咬合設(shè)置于相鄰粘土水泥樁之間的鋼管混凝土咬合樁。本發(fā)明還公開了一種富水地層暗挖隧道咬合管幕的施工方法，包括以下步驟：沿隧道開挖輪廓線跳孔水平施工粘土水泥咬合樁；在相鄰粘土水泥咬合樁之間施工鋼管混凝土咬合樁；分部開挖隧道斷面，架立隧道主體支護(hù)鋼架。本發(fā)明通過設(shè)置在隧道開挖輪廓線外的咬合管幕與施工橫通道側(cè)壁止?jié){墻一起，形成一個(gè)箱型的止水帷幕體，從而實(shí)現(xiàn)隧道開挖斷面止水效果；咬合管幕與隧道主體支護(hù)鋼架一起形成支護(hù)體系，其較強(qiáng)的支護(hù)承載力能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制地層變形的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種富水地層暗挖隧道咬合管幕。

背景技術(shù)

目前淺埋暗挖工法（PBA法、分部開挖法等）在工藝上均以無水條件作為實(shí)施前提。在地鐵建設(shè)等沒有降水條件的現(xiàn)場施工時(shí)，一般采用了大量注漿加固洞室周邊土體形成隔水層的方式，來實(shí)現(xiàn)地下結(jié)構(gòu)的開挖作業(yè)。該注漿止水工藝存在缺點(diǎn)是：隔水需要一個(gè)相對嚴(yán)格封閉的隔障物，以防止地下水見孔即入的特性，但土體注漿的不確定性使其無法精確控制，操作中就只能在規(guī)模上放大，增大注漿加固范圍，導(dǎo)致較大浪費(fèi)；大量的地層注漿，往往對周邊地下構(gòu)筑物帶來意外傷害；大量的注漿（包括添加劑）帶來一定的地層特性變質(zhì)及一定的地下水污染；注漿工藝操作獨(dú)立于開挖操作，需單獨(dú)的設(shè)備和額外的工序環(huán)節(jié)，尤其是在卵石地層鉆注漿孔效率極低，導(dǎo)致施工進(jìn)度極慢；注漿堵水效果難以保證，特別是在高承壓水地層和砂卵石地層，注漿堵水往往難以達(dá)到預(yù)期效果。

意大利等國家發(fā)展的“CAM”、“NTR”（新管幕法）等即為意大利首次使用、韓國改良后的一種構(gòu)筑地下空間的方法。該工法主要思路：在地下空間拱頂及邊墻結(jié)構(gòu)部位打設(shè)密排布置的鋼管，以鋼管作為施工空間，通過對管壁的支撐、切割、焊接等工序，形成一個(gè)可以給頂拱結(jié)構(gòu)提供綁筋、混凝土澆筑的鋼殼空間，待頂拱及側(cè)墻完成后，再進(jìn)行內(nèi)部空間土體的開挖。該工法主要優(yōu)點(diǎn)為：施工對周圍環(huán)境影響很小，地面沉降很小，在做好管片外注漿堵水的條件下，可有效減少地下水對主體土方開挖的影響；主要缺點(diǎn)為：造價(jià)較高，另該方法在直徑2m的管幕中進(jìn)行大量的切割、焊接、封閉、支模、綁緊、澆筑等工序，現(xiàn)場作業(yè)條件及工作環(huán)境較差，施工進(jìn)度慢。

此外，隨著城市的發(fā)展，地下工程的埋置深度越來越大，部分地下工程深度已達(dá)36m，有的甚至進(jìn)入地下承壓水區(qū)域。由于城市地下水保護(hù)要求越來越嚴(yán)格，在修建地下工程時(shí)，降水方式將不被允許，在富水地層且不允許降水的條件下，以降水為前提的暗挖法將不再適用。

如前所述，城市的實(shí)際需求和國外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，地下工程向深埋方向發(fā)展是必然的趨勢，埋深加大將對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工方法提出了新的挑戰(zhàn)，其中有效控制地下水是深埋地鐵工程解決的首要問題。因此，有必要提供一種可靠的富水地層暗挖大斷面隧道咬合管幕及施工方法，使得暗挖施工無需地面降水，就可以保證在無水空間內(nèi)進(jìn)行暗挖施工。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種富水地層暗挖隧道咬合管幕，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在隧道暗挖施工時(shí)，無需地面降水便可保證施工的無水條件，同時(shí)本發(fā)明還能實(shí)現(xiàn)隧道施工的超前支護(hù)作用，有效控制地層變形。

本發(fā)明的發(fā)明目的主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種富水地層暗挖隧道咬合管幕，包括沿隧道開挖輪廓線水平設(shè)置咬合管幕，所述咬合管幕包括間隔跳孔設(shè)置的粘土水泥咬合樁和咬合設(shè)置于相鄰粘土水泥樁之間的鋼管混凝土咬合樁。

本發(fā)明無需對施工地面降水處理，通過設(shè)置在隧道開挖輪廓線外的咬合管幕與施工橫通道側(cè)壁止?jié){墻一起，形成一個(gè)箱型的止水帷幕體，從而實(shí)現(xiàn)隧道開挖斷面止水的技術(shù)效果。此外，咬合管幕與隧道主體支護(hù)鋼架一起形成強(qiáng)有力的支護(hù)體系，其較強(qiáng)的支護(hù)承載力能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制地層變形的技術(shù)效果。