[發明專利]一種盾構隧道上方河流拓浚控制盾構隧道變形的加固體系及構建方法

有效

• 申請號: 202011565630.5
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112664203B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 張發財;王維俊;趙明;李靜;徐冠豪;孟英杰;田雷朋;盧軍;李猛;王泱泱;張磊;陳新武;謝東昱;馬博;鄭子豪
• 申請（專利權）人: 北京市政路橋股份有限公司;北京市政路橋股份有限公司工程總承包二部
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/08;E21D11/10;E21D11/18;E02D19/04;E02D5/46;E02D3/12;E02D19/10;E02D19/08;E02D15/04
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 郭璐

本發明公開了一種盾構隧道上方河流拓浚控制盾構隧道變形的加固體系及構建方法，該加固體系用于控制盾構施工期間及河道拓浚后的隧道變形，其包括基坑內加固結構以及隧道洞內加固結構。本發明采用洞內堆載與基坑內加固相結合的方式，可以有效的控制施工期間及河道拓浚后的隧道變形，為今后類似工程進行隧道變形控制提供了思路。

技術領域

本發明專利屬于隧道工程技術領域，具體涉及一種盾構隧道上方河流拓浚控制盾構隧道變形的加固體系及構建方法。

背景技術

隨著我國的基礎設施建設進入了白熱化階段，城市軌道交通建設也跟隨著基建的浪潮得以持續快速發展，城市地下空間不斷開發，使得交叉工程、緊鄰工程日益增多。河道拓浚對既有盾構隧道造成極大影響，導致施工過程中及完工后隧道的變形；

隧道變形分析

基坑開挖之前盾構隧道處于受力平衡與穩定狀態，各項變形趨于完成，但基坑的施工，使即將達成的平衡狀態再次遭到破壞。基坑開挖對土體的卸荷，加大了周圍土體的回彈及殘余應力影響深度，放大了隧道的回彈、變形。

1、基坑開挖后覆土由8.9～15.2m減小至2.5m，隧道上部受力變小，隧道縱向受到向上的土體壓力和地下水浮力向上隆起；

2、隧道受橫向水平應力，產生“豎向拉伸，水平壓縮”，呈豎橢圓形狀的收斂變形趨勢；

3、本工程樁基距隧道最小距離為1.5m，施工過程中機械振動引起的橫向、縱向位移及隧道變形。

因此，為了避免河道拓浚施工時影響地鐵運營，現需在地鐵鋪軌前完成該交叉段的拓浚工作，同時對既有盾構隧道進行加固處理。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種盾構隧道上方河流拓浚控制盾構隧道變形的加固體系及構建方法，以避免盾構隧道上方河流拓浚造成的隧道變形情況。

本發明采用的技術方案是：

一種盾構隧道上方河流拓浚控制盾構隧道變形的加固體系，該加固體系用于控制盾構施工期間及河道拓浚后的隧道變形，其包括基坑內加固結構以及隧道洞內加固結構，所述基坑內加固結構則由基坑內包裹于雙向的盾構隧道外側的強加固區和弱加固區，沿垂直于隧道方向，并在基坑內設置臨時排水明溝及集水井，雙向的盾構隧道之間和兩側均縱向設置成列布置的抗拔樁，基坑內施作混凝土壓板四部分配合構成；

所述隧道洞內加固結構包括設置于隧道洞內的支持機構和置于盾構施工范圍內隧道周邊的注漿加固區，其中，支撐機構包括設置于盾構施工范圍內的環管片內壁的鋼環梁和嵌設在每個鋼環梁內的八角支撐架，沿隧道縱向的鋼環梁之間通過H型鋼相連接，所述鋼環梁由外層連續鋼板和內層連續鋼板構成，在外層連續鋼板與內層連續鋼板之間設置有等間距的肋板，且外層連續鋼板和內層連續鋼板均由至少四片連續鋼板構成，每片連接鋼板之間相焊接，外層連續鋼板和內層連續鋼板的仰拱處則通過第一連接組件連接固定。

優選的，所述降水井采用自流深井，垂直于隧道方向布置12口，每口降水井包括有外至內設置的實管和排水管，在排水管與實管之間由上至下依次設置有濾水管和沉淀管，所述排水管的上端接排出水口，其下端接深井泵，所述實管與降水井內壁之間由上至下依次設置有由粘土球堆積形成的粘土層、不透水層和反濾層，所述不透水層上端面與濾水管上端面齊平，所述反濾層內填充有反濾料。

優選的，所述降水井的內徑為Φ800mm；所述實管的內徑為Φ300mm，所述排水管的直徑為Φ89mm，所述實管、濾水管和沉淀管均采用鋼管，其中，濾水管外徑為Φ300mm，側壁上鉆有濾水孔，其孔徑為Φ16mm，孔距Φ50mm，呈梅花狀交錯布置。