[發(fā)明專利]一種海域盾構(gòu)礦山交接隧道洞內(nèi)連接接頭及其施工方法

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• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110017145A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋超業(yè);賀維國;徐黎明;龐鐵錚;杜寶義;劉遠(yuǎn)法;禹海濤;呂青松
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/00;E21D11/00;E21D11/08;E21D11/10
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本發(fā)明公開一種海域盾構(gòu)礦山交接隧道洞內(nèi)連接接頭及其施工方法，包括礦山段加強圈梁、盾殼復(fù)合式襯砌、盾構(gòu)段加強圈梁、盾構(gòu)段加強襯砌；所述礦山段加強圈梁、盾殼復(fù)合式襯砌、盾構(gòu)段加強圈梁、盾構(gòu)段加強襯砌依次固定連接為整體。預(yù)設(shè)礦山盾構(gòu)交接點位置；進(jìn)行正常盾構(gòu)法段的暗挖施工。進(jìn)入預(yù)定交接段確認(rèn)和加固圍巖，拆解盾構(gòu)機，留置機殼鋼板。進(jìn)行礦山法段施工；分段澆筑礦山法段、盾殼復(fù)合式襯砌、盾構(gòu)加強段襯砌各段結(jié)構(gòu)，同時結(jié)構(gòu)拱部預(yù)埋注漿管。本發(fā)明確保施工的安全和實現(xiàn)接頭良好的防水性能，結(jié)構(gòu)形式和工法工藝簡單，結(jié)構(gòu)受力合理，施工方便快捷，且可自主在水下和礦山法實施洞內(nèi)連接，拓展了海底隧道施工方法型式，施工風(fēng)險低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市軌道交通工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海域盾構(gòu)礦山交接隧道洞內(nèi)連接接頭及其施工方法。

背景技術(shù)

海底隧道作為一種對環(huán)境影響小、防災(zāi)能力強的通道方式被越來越多的采用。但海域段地質(zhì)條件差別較大時，可能采用盾構(gòu)法、礦山法的組合形式，軟弱地層采用盾構(gòu)法，硬巖地層采用礦山法，利用不同工法的優(yōu)勢完成整條海底隧道。

長距離穿越水域的隧道建設(shè)風(fēng)險大，海域隧道一般根據(jù)地質(zhì)、功能等條件經(jīng)詳細(xì)論證后選擇一種施工方法，如礦山法、盾構(gòu)法或者沉管法。但不同工法都有各自的適應(yīng)性，長距離穿越海域或者水域時地質(zhì)和周邊環(huán)境變化大，可能很難采用一種工法完成長距離的水下隧道。采用不同工法如礦山盾構(gòu)組合施工海域隧道時，其連接接頭結(jié)構(gòu)就是一個關(guān)鍵問題，目前尚未有在海域中部實現(xiàn)不同工法連接接頭的文獻(xiàn)報道。

盾構(gòu)法作為成熟安全的施工方法在水下隧道廣泛采用，由于其使用大型機械，靈活性較差。工程現(xiàn)狀盾構(gòu)法和礦山法隧道連接接頭方式一般有兩種，一是通過明挖豎井過渡，二是礦山法先行施工擴(kuò)大斷面，形成接收空間連接盾構(gòu)法區(qū)間。第一種豎井過渡在海域沒有條件設(shè)置；第二種先施工礦山法區(qū)間需要協(xié)調(diào)兩種工法的工期，存在如下缺點：

1、盾構(gòu)段接頭施工必須等待礦山法先行施工完畢后才能施工；

2、盾構(gòu)法需要空推步進(jìn)通過礦山法區(qū)間，礦山法斷面需加大和拼裝管片，增加投資；同時若礦山法區(qū)段較長，進(jìn)一步影響整個工程的工期和施工質(zhì)量；

3、在海域設(shè)置大型接收洞室和空推盾構(gòu)施工風(fēng)險高；

4、海域接頭防水性能差，若一旦地下水封堵出現(xiàn)失誤，會發(fā)生涌水造成災(zāi)難性事故。

因此，結(jié)合盾構(gòu)機械和結(jié)構(gòu)處理，為保證施工組織順暢，提高接頭防水性能，減小施工風(fēng)險，提出一種由盾殼復(fù)合式襯砌及兩端加強圈梁的洞內(nèi)連接接頭結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)盾構(gòu)工法自身處理接頭，不影響也不需要外部接收洞室。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)礦山法和盾構(gòu)法隧道連接接頭結(jié)構(gòu)在海底隧道中存在的技術(shù)問題，提供一種海域盾構(gòu)礦山交接隧道洞內(nèi)連接接頭及其施工方法，不需礦山法段提供接收洞室，確保兩種工法隧道對接施工的安全和實現(xiàn)接頭良好的防水性能，結(jié)構(gòu)形式和工法工藝簡單，結(jié)構(gòu)受力合理，施工方便快捷，且可自主在水下和礦山法實施洞內(nèi)連接，拓展了海底隧道施工方法型式，施工風(fēng)險低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種海域盾構(gòu)礦山交接隧道洞內(nèi)連接接頭，包括礦山段加強圈梁(1)、盾殼復(fù)合式襯砌、盾構(gòu)段加強圈梁(9)、盾構(gòu)段加強襯砌；所述礦山段加強圈梁(1)、盾殼復(fù)合式襯砌、盾構(gòu)段加強圈梁(9)、盾構(gòu)段加強襯砌依次固定連接為整體；形成洞內(nèi)連接接頭結(jié)構(gòu)，利用自解體的盾構(gòu)機盾殼，無需其他擴(kuò)大洞室。；

所述盾殼復(fù)合式襯砌包括模筑襯砌結(jié)構(gòu)(2)、柔性防水層(3)、找平層(4)、盾構(gòu)機殼鋼板(5)、填充層(6)；所述填充層(6)設(shè)置于隧道開挖輪廓和盾構(gòu)機殼鋼板(5)之間，采用微膨脹水泥漿；所述找平層(4)設(shè)于盾構(gòu)機殼鋼板(5)內(nèi)側(cè)，采用網(wǎng)噴混凝土；所述柔性防水層(3)設(shè)于找平層(4)內(nèi)側(cè)；所述模筑襯砌結(jié)構(gòu)(2)設(shè)于柔性防水層(3)的內(nèi)側(cè)。盾殼復(fù)合式襯砌中，盾構(gòu)機殼鋼板5為接收后的盾構(gòu)機的外殼，埋置于后續(xù)模筑襯砌結(jié)構(gòu)之內(nèi)；