[發(fā)明專利]利用市政井進(jìn)行超淺埋暗挖隧道下穿既有管線的加固方法

在審

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• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN112459785A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱紅;汪洋;周海鷹;余超;張文正;喻虹霖
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D11/00;E21D11/12;E21D11/10;E21D11/18;E02D3/12
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 張雪林

本發(fā)明涉及一種利用市政井進(jìn)行超淺埋暗挖隧道下穿既有管線的加固方法，屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：確定注漿加固區(qū)的范圍；確定注漿加固方案；布置多個(gè)沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；開挖至下穿既有管線的第一預(yù)定位置時(shí)，拱頂區(qū)域停止管棚與小導(dǎo)管的超前支護(hù)；利用與既有管線所連通的市政道路井，根據(jù)預(yù)先劃分的注漿加固區(qū)向周邊巖土體進(jìn)行鉆孔注漿加固；注漿完成后，再進(jìn)行隧道下穿既有管線的開挖施工；施加臨時(shí)豎撐加強(qiáng)支護(hù)；待暗挖隧道開挖穿過既有管線另一側(cè)的第二預(yù)定位置時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行管棚與小導(dǎo)管的超前支護(hù)；修復(fù)原市政道路井。本發(fā)明能夠保障既有管線的正常使用與新建隧道的施工安全，實(shí)現(xiàn)控制既有管線及地面沉降變形的目標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用市政井進(jìn)行超淺埋暗挖隧道下穿既有管線的加固方法。

背景技術(shù)

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，地下道路與軌道交通成為了城市空間發(fā)展的重點(diǎn)建設(shè)目標(biāo)。而隧道開挖時(shí)常穿越地下管網(wǎng)密布的地段，其存在著排水井、各類檢查井等市政道路井。超淺埋暗挖隧道下穿既有管線時(shí)，近接施工產(chǎn)生的卸荷作用，導(dǎo)致隧道周邊巖土體應(yīng)力重分布，誘發(fā)地層沉降變形從而影響到既有管線的正常使用，甚至開裂、泄露等一系列問題。超淺埋暗挖隧道施工時(shí)，既要確保施工安全，又要保障既有管線的正常使用。

目前針對(duì)下穿既有管線的常用加固方法有三種，即隧道管棚與超前小導(dǎo)管支護(hù)、地面鉆孔注漿加固及隧道臨時(shí)豎撐支護(hù)。但這三種加固方式也存在一定的適用條件，如超淺埋暗挖隧道與既有管線之間需存在足夠的距離進(jìn)行管棚與超前小導(dǎo)管支護(hù)，隧道上方的地面道路中斷交通或者具有進(jìn)行鉆孔的施工環(huán)境進(jìn)行注漿加固，而超淺埋暗挖隧道的上部巖土體多為填土，單純依靠隧道臨時(shí)豎撐支護(hù)并不能確保既有管線的安全與正常使用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用市政井進(jìn)行超淺埋暗挖隧道下穿既有管線的加固方法，以保障既有管線的正常使用與新建隧道的施工安全，實(shí)現(xiàn)控制既有管線及地面沉降變形的目標(biāo)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種利用市政井進(jìn)行超淺埋暗挖隧道下穿既有管線的加固方法，包括如下步驟：根據(jù)隧道、既有管線及市政道路井的位置關(guān)系，確定注漿加固區(qū)的范圍；確定注漿加固方案；在地面、隧道、既有管線及市政道路井基礎(chǔ)底部布置多個(gè)沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；待暗挖隧道開挖至下穿既有管線的第一預(yù)定位置時(shí)，拱頂區(qū)域停止管棚與小導(dǎo)管的超前支護(hù)；利用既有管線所連通的市政道路井，根據(jù)預(yù)先劃分的注漿加固區(qū)向周邊巖土體進(jìn)行鉆孔注漿加固；注漿完成后，再進(jìn)行隧道下穿既有管線的開挖施工，并施加臨時(shí)豎撐加強(qiáng)支護(hù)；根據(jù)沉降觀測點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果確定是否對(duì)注漿加固區(qū)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固；待暗挖隧道開挖穿過既有管線另一側(cè)的第二預(yù)定位置時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行管棚與小導(dǎo)管的超前支護(hù)；修復(fù)原市政道路井。

優(yōu)選地，所述的擬開挖隧道、既有管線及市政道路井的位置關(guān)系為擬開挖隧道與既有管線在平面上相交；市政道路井連通既有管線，位于隧道與既有管線平面相交處水平距離在Lcosθ以內(nèi)；市政道路井與平面相交處既有管線的結(jié)構(gòu)外邊線至擬開挖隧道的豎向距離大于Lsinθ+3.0m，小于L0sinθ+1.0。

優(yōu)選地，所述的市政道路井為直徑不小于1.8m的三通井、直徑不小于1.8m四通井、直徑不小于2.0m的直線井、直徑不小于2.0m轉(zhuǎn)角井。

優(yōu)選地，所述的注漿加固區(qū)的范圍是以市政道路井基礎(chǔ)底為中心進(jìn)行徑向鉆孔注漿的加固范圍，加固范圍在平面上表現(xiàn)為半徑Lcosθ+R的圓形區(qū)域，L為注漿孔孔深，θ為鉆孔徑向外插角度，R為市鎮(zhèn)道路井的半徑；

注漿加固區(qū)的范圍根據(jù)既有管線上跨暗挖隧道的位置關(guān)系調(diào)整鉆孔深度來規(guī)劃加固區(qū)范圍，在無法中斷交通的情況下，與道路兩側(cè)進(jìn)行鉆孔注漿聯(lián)合加固。

優(yōu)選地，所述的注漿加固區(qū)的鉆孔孔深L為3.0m～5.0m，徑向孔間距為0.4m～2.0m，井壁軸向孔間距為0.6m～1.5m；注漿孔的徑向外插角度θ在5°～15°范圍內(nèi)；鉆孔內(nèi)設(shè)置注漿管，注漿管采用鋼管，管徑為42m～50mm。