[發明專利]一種富水砂層盾構隧道下穿高架橋用隔離加固結構及方法

有效

• 申請號: 202011377583.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112538870B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 張寶平;張云飛;梁緘鑫;加武榮;魏輝;寧振國;曹佳斌;楊廣祥
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第五工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E02D31/08;E02D3/12;E02D19/18;E02D5/36
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

本發明公開了一種富水砂層盾構隧道下穿高架橋用隔離加固結構及方法，該隔離加固結構包括兩個分別布設于下穿隧道段左右兩側的隔離墻和位于兩個所述隔離墻之間的泥漿固結體，每個隔離墻上均設置有一道冠梁，兩道冠梁之間通過多道橫梁緊固連接為一體；該隔離加固方法包括步驟：一、測量放線；二、隔離墻施工；三、冠梁施工；四、待加固地層注漿加固；五、橫梁施工。本發明通過設置泥漿固結體使盾構機在泥漿固結體進行掘進施工形成下穿隧道段，泥漿固結體對下穿隧道段施工時盾構機掘進造成的土體擾動和地層壓力進行抵擋；并在泥漿固結體兩側分別設置隔離墻就完全擋住了地層壓力，確保下穿隧道段上側高架橋的安全和零沉降。

技術領域

本發明屬于盾構隧道施工技術領域，具體涉及一種富水砂層盾構隧道下穿高架橋用隔離加固結構及方法。

背景技術

隨著我國城市軌道交通的大規模建設，城市地下空間利用率在逐步增加，城市地鐵不可避免的在既有建筑物或高架橋基礎下通過，必將帶來這些既有建筑物和高架橋基礎的保護與加固難題。特別是在富水性強、結構松散、粘接能力差的富水砂層中施工隧道時，隧道盾構機掘進期間隧道施工區屬于對于建筑物和高架橋的強影響區，富水砂層的壓縮性極大、自穩性差、承載力不高，在盾構機掘進過程中極易誘發盾構隧道潰砂塌方等災害事故，嚴重威脅隧道開挖安全，且盾構機掘進過程中造成的土體擾動對周圍的地層產生壓力，且壓力向四周傳導，傳導速度快且傳導范圍廣，盾構機刀盤旋轉切削時，很容易破壞地層原來的相對穩定或平衡狀態，造成盾構機栽頭及對既有高架橋樁基橫向作用力過大，危及盾構機及既有高架橋的安全。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種富水砂層盾構隧道下穿高架橋用隔離加固結構，其設計合理、施工簡便且使用效果好，通過設置泥漿固結體使盾構機在泥漿固結體進行掘進施工形成下穿隧道段，泥漿固結體對下穿隧道段施工時盾構機掘進造成的土體擾動和地層壓力進行抵擋；并在泥漿固結體兩側分別設置隔離墻能完全擋住地層壓力，確保下穿隧道段上側高架橋的安全和零沉降。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種富水砂層盾構隧道下穿高架橋用隔離加固結構，其特征在于：包括兩個分別布設于下穿隧道段左右兩側的隔離墻和采用袖閥管對位于兩個所述隔離墻之間的待加固地層進行注漿加固后形成的泥漿固結體，所述下穿隧道段位于泥漿固結體內，所述泥漿固結體與兩個所述隔離墻緊固連接為一體；

所述下穿隧道段為所施工盾構隧道中下穿高架橋的隧道節段，每個所述隔離墻上均設置有一道冠梁，每個所述隔離墻均與其上所設置的冠梁緊固連接為一體，兩道所述冠梁之間通過多道由后向前的橫梁緊固連接為一體；所述冠梁和橫梁均為現澆鋼筋混凝土梁，所述泥漿固結體、兩個所述隔離墻和每道所述冠梁均沿所述下穿隧道段的縱向延伸方向布設；

每個所述隔離墻均包括多個呈豎直向布設的隔離樁，所述隔離樁為鋼筋混凝土灌注樁；每個所述隔離墻中的多個所述隔離樁均沿所述下穿隧道段的縱向延伸方向布設由后向前布設，每個所述隔離墻中前后相鄰兩個所述隔離樁之間均通過注漿加固體緊固連接為一體，所述注漿加固體為采用袖閥管對前后相鄰兩個所述隔離樁之間的地層進行注漿加固后形成的加固結構。

上述的一種富水砂層盾構隧道下穿高架橋用隔離加固結構，其特征在于：所述待加固地層的橫截面為矩形且其沿所述下穿隧道段的縱向延伸方向布設，所述待加固地層的上表面高于所述下穿隧道段的拱頂且二者之間的凈距h1不小于2m，所述待加固地層的底面位于所述下穿隧道段下方且二者之間的凈距h2不小于1.5m，所述待加固地層的底面位于隔離墻的底面上方且二者之間的豎向間距為2m～3m。

上述的一種富水砂層盾構隧道下穿高架橋用隔離加固結構，其特征在于：所述待加固地層位于所述高架橋的兩個橋梁樁基之間，兩個所述橋梁樁基分別位于所述待加固地層的左右兩側；

當所述下穿隧道段與兩個所述橋梁樁基之間的凈距均不小于d1時，h1的取值范圍為2m～2.2m且h2的取值范圍為2m～2.2m；其中，d1為預先設定的下穿隧道段與橋梁樁基之間凈距的判定閾值，d1的取值范圍為5m～7m；