[發(fā)明專利]一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法及其施工作業(yè)面

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911331499.3
• 申請日: 2019-12-21
• 公開（公告）號: CN111022068A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉偉;宋戰(zhàn)平;王劍;常運(yùn)超;王耀文;張峰;李忱
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D9/00;E21D11/15;E21D11/18;E21D11/10
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 楊曄

一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法及其施工作業(yè)面，施工方法流程如下：先畫出隧道施工外輪廓線，在輪廓線的外側(cè)打入鋼管，利用若干根鋼管圍成鋼管圈層，通過鋼管圈層對其外側(cè)的土體進(jìn)行注漿形成注漿加固層；通過鋼管圈層對其內(nèi)側(cè)的土體進(jìn)行注漿形成軟化圈層；軟化圈層形成后，將頂管管片向著處于軟化圈層的隧道施工外輪廓線頂進(jìn)；通過注水鋼管對頂管管片內(nèi)部土體注水后再開挖頂管管片中的土體；鋼管圈層圈定了黃土的注水濕陷區(qū)域，減小了施工影響區(qū)域；經(jīng)鋼管圈層進(jìn)行注水作業(yè)后，在鋼管圈層的內(nèi)側(cè)形成了軟化圈，有利于接下來的頂管施工；本發(fā)明具有可控性強(qiáng)，影響范圍小的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法及其施工作業(yè)面。

背景技術(shù)

隧道我國社會程度的發(fā)展，用地資源日趨緊張，越來越多的地面建筑投入運(yùn)營實(shí)用，另外隨著地下工程規(guī)劃程度的提高，越來越多的地下構(gòu)筑物需要建設(shè)，不可避免的出現(xiàn)新建地下建筑物下穿既有建筑物施工的情況，隧道頂管下穿既有建筑就是一種典型的類型，下穿施工最大的缺點(diǎn)就是對既有建筑物造成影響，易引起沉降過大、傾斜等病害，考慮到黃土具有大孔隙性和浸水濕陷性等特殊工程性質(zhì)，新建建筑與既有建筑的相互影響更加明顯。

目前隧道下穿既有建筑物施工常用的方法就是預(yù)加固地層，施工中增加監(jiān)控量測，實(shí)時(shí)保障施工安全，但施工效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法及其施工作業(yè)面，能夠充分利用黃土的浸水濕陷性，還能夠把黃土浸水濕陷區(qū)的大小控制在一定范圍內(nèi)，盡可能少的影響現(xiàn)有建筑，具有安全施工效率高和可控性強(qiáng)的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法，具體包括以下步驟：

步驟一、在預(yù)定位置開挖始發(fā)井；

步驟二、開始當(dāng)前段的施工，具體包括：按照施工計(jì)劃確定隧道施工外輪廓線；沿整個(gè)隧道施工外輪廓線外側(cè)將鋼管1以1～5°的外傾角打入地層中，形成鋼管圈層7；

步驟三、鋼管圈層7施做完畢后，通過鋼管圈層7中鋼管1的注漿通道2向鋼管圈層7外側(cè)的地層中注漿，在鋼管圈層7周圍形成注漿加固層8；

步驟四、待注漿加固層8完全凝固形成強(qiáng)度之后，通過鋼管的注水通道3向鋼管圈層7的內(nèi)側(cè)進(jìn)行注水，在鋼管圈層7的內(nèi)側(cè)形成軟化圈層9；

步驟五、在始發(fā)井的后壁上設(shè)置反力墻，在反力墻上安裝頂管施工設(shè)備，將預(yù)制好的整體式管片10對準(zhǔn)隧道輪廓線位置；通過頂管設(shè)施將管片10完全頂入預(yù)定位置；

步驟六、管片10頂入完成后，在鋼管圈層7中部打入注水鋼管11，通過注水鋼管11向掌子面前方土體進(jìn)行注水，使土體軟化，隨后對管片10內(nèi)部土體進(jìn)行開挖，直到當(dāng)前段的開挖完成，并回收注水鋼管11；

步驟七、進(jìn)一步開挖位于管片10頂進(jìn)方向上的土體，在管片10頂進(jìn)方向上形成一定的擴(kuò)挖空間，當(dāng)前段施工完畢；

步驟八、當(dāng)前段施工完畢后，在擴(kuò)挖空間沿下一段的頂進(jìn)方向重復(fù)步驟二到步驟八，直到隧道貫通。

所述管片10的長度為3～7m。

所述開挖方式為全斷面開挖即可。

所述注漿作業(yè)中，注漿壓力為0.3～1MPa。

所述鋼管1的一端為錐形，鋼管1的該端緊密貼合在一起；所述鋼管1內(nèi)部設(shè)有隔板4，鋼管1內(nèi)部被隔板4分為注漿通道2和注水通道3，注漿通道2的管壁上設(shè)有注漿孔5，注水通道3的管壁上設(shè)有注水孔6，所述鋼管1的長度為4～8m。