[發明專利]上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構隧道施工及加固方法

有效

• 申請號: 202011118892.7
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112343626B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 代敬輝;吳穎寧;黃向陽;梁基冠;梁禹
• 申請（專利權）人: 中鐵十八局集團有限公司;中鐵十八局集團市政工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/08;E21D9/06;E21B7/04;E21B7/06;E21B33/13
• 代理公司: 廣東合方知識產權代理有限公司 44561
• 代理人: 許建成

本發明公開了一種下穿既有隧道的盾構隧道施工及加固方法，于第一新建隧道盾構施工下穿既有隧道之前，在地表對應既有隧道外側的位置，通過定向鉆設多個并排分布的第一定向鉆孔并插設第一注漿管，以在地表經第一注漿管往位于第一新建隧道待下穿區和既有隧道之間的第一待加固地層進行壓力注漿，使漿液經第一注漿管周壁的出漿口流出并滲透入第一待加固地層的軟弱土體中，凝固后可將軟弱土體膠結成一個整體，以在第一新建隧道和既有隧道之間形成一定范圍的第一加固區，同時，埋于地層中的多根第一注漿管還起到管棚支撐作用，共同形成支護體系，使第一新建隧道和既有隧道之間形成一道局部的支護屏障，提高該第一加固區的自穩強度和抗擾動能力。

技術領域

本發明涉及隧道工程技術領域，特別涉及一種上軟下硬地層中近距離下穿既有隧道的盾構隧道施工方法及局部加固方法。

背景技術

我國華南地區，特別是珠三角地區，存在著大量的上軟下硬地層，在某些局部這種不均勻的地層分布會出現局部突變。對于盾構隧道施工而言，盾構機在這種上軟下硬地層掘進過程中需要及時調整掘進模式和參數，保證施工效率和安全。

隨著城市軌道交通的發展，在新建隧道（如新建地鐵隧道）施工過程中，近距離下穿既有隧道（如既有地鐵隧道）的情況出現地越來越多。當近距離下穿和上軟下硬地層局部突變同時出現時，對盾構機的控制和既有隧道的安全極為不利，例如容易導致既有隧道以及地面出現沉降超標、坍塌等事故，并影響周邊建筑及管線的安全。因此，必須要采用合適的控制措施，保證新建隧道盾構施工和既有隧道的安全。但是下穿既有隧道的施工中，既有隧道在不間斷地運營中，給應用既有隧道空間加固地層帶來困難；而現有的地面垂直注漿加固，則難以直接對新建隧道和既有隧道之間的土體進行加固并形成有效的加固區。另外，軟弱地層的氣密性較差，盾構機難以采用氣壓輔助掘進模式，不利于降低刀盤扭矩等參數，并容易結泥餅，影響施工效率和施工安全。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構隧道施工及加固方法，旨在不影響既有隧道運營的情況下，直接對新建隧道和既有隧道之間的地層進行加固并形成有效的加固區，從而保證施工的安全性并提高施工效率。

為實現上述目的，本發明提出一種上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構隧道局部加固方法，包括步驟：

S1、在地表對應既有隧道外側的位置，通過定向鉆技術鉆設多個并排分布的第一定向鉆孔，多個所述第一定向鉆孔延伸至第一新建隧道待下穿區和既有隧道之間的第一待加固地層中；

S2、將第一注漿管插入第一定向鉆孔，所述第一注漿管位于第一待加固地層中的部分的周壁設有第一出漿口；

S3、往第一注漿管注入漿液，并使漿液經第一出漿口滲透入第一待加固地層的軟弱土體中，待漿液凝固后在第一待加固地層中形成第一加固區。

為實現上述目的，本發明還提出了一種上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構隧道施工方法，包括如下步驟：

S01、按照第一新建隧道的設計路徑，以常規盾構施工法進行第一新建隧道的掘進和管片拼裝；

S02、于第一新建隧道盾構施工下穿既有隧道之前，在地表對應既有隧道外側的位置，通過定向鉆技術鉆設多個并排分布的第一定向鉆孔，多個所述第一定向鉆孔延伸至第一新建隧道待下穿區和既有隧道之間的第一待加固地層中；

S03、將第一注漿管插入第一定向鉆孔，所述第一注漿管位于第一待加固地層中的部分的周壁設有第一出漿口；

S04、往第一注漿管注入漿液，并使漿液經第一出漿口滲透入第一待加固地層的軟弱土體中，待漿液凝固后在第一待加固地層中形成第一加固區；

S05、驅使盾構機繼續掘進和管片拼裝，并下穿既有隧道。