重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法技术

本发明专利技术公开了一种重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法，包括如下步骤：A、对施工地段进行降水试验和回灌试验，并获取试验数据；B、根据试验数据将施工地段地下水降低至重叠盾构隧道底部1m以下；C、对重叠盾构隧道进行盾构施工并对重叠盾构隧道进行同步注浆；D、对重叠盾构隧道同步注浆层和地层之间的空隙进行二次注浆；E、对两条重叠盾构隧道之间的夹土体进行注浆加固；通过使用本方法，可以减少重叠盾构隧道施工时对地层的扰动。

Micro disturbance construction method of overlapping shield tunnel crossing operation subway tunnel

【技术实现步骤摘要】
重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法
本专利技术涉及隧道工程施工
，具体涉及一种重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法。
技术介绍
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。在隧道的挖掘过程中，会破坏地层的结构，造成地层扰动，最大程度的减少地层扰动是施工过程中的重要目标。城市地铁的建设过程中，由于地铁线路的规划，地铁线路会形成上下重叠或交叉，此时需要在运营地铁隧道下方进行盾构施工，运营地铁隧道和重叠盾构隧道形成重叠盾构隧道，重叠盾构隧道对地层扰动造成叠加影响，对于高富水圆砾地层，砾石之间空隙较大，富含水份较多，破坏地层结构时，易造成砾石结构的松散，同时地层富水较多，易发生喷涌，从而引起地层沉降，如在高富水圆砾地层的重叠盾构隧道处采用常规的盾构施工方法，对地层的扰动极大。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工工法，以减少重叠盾构隧道施工时对地层的扰动。重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法，包括如下步骤：A、对施工地段进行降水试验和回灌试验，并获取试验数据；B、根据试验数据将施工地段地下水降低至重叠盾构隧道底部1m以下；C、对重叠盾构隧道进行盾构施工并对重叠盾构隧道进行同步注浆；D、对重叠盾构隧道同步注浆层和地层之间的空隙进行二次注浆；E、对两条重叠盾构隧道之间的夹土体进行注浆加固。高富水的圆砾地层，由于圆砾地层富水较多，易发生螺旋输送机口喷涌，导致地层沉降，因砂砾石间隙大咬合能力差，进行盾构施工时，会破坏砾石之间的挤压关系，容易造成砾石的松散。重叠盾构隧道施工时，由于在先施工运营地铁隧道已经对地层造成破坏，后施工的重叠盾构隧道掘进再次破坏地层，进一步增加对地层扰动力，采用传统的盾构方式，不适于此种情况的施工。本技术方案中先对施工地段进行降水试验和回灌试验，并获取试验数据，然后依据试验的结果将施工地段地下水降低至重叠盾构隧道底部1m以下，如此可以降低施工地段地下水的含水量，减少地下水的喷涌，在重叠盾构隧道施工过程中，进行同步注浆，然后对同步注浆层和地层之间的空隙进行二次注浆，将重叠盾构隧道和地层连接为一体，对两条重叠盾构隧道之间的夹土体内进行注浆加固，将两条重叠盾构隧道之间的夹土体与两条重叠盾构隧道连为一体，防止砾石的松散，如此实行盾构施工可以降低对地层的扰动。优选地，在进行同步注浆的同时对运营地铁隧道和重叠盾构隧道之间的夹土体进行注浆加固。对运营地铁隧道和重叠盾构隧道进行注浆加固，将运营地铁隧道、重叠盾构隧道和之间的夹土体连为一体，进一步增强地层的稳定性。优选地，两条重叠盾构隧道纵向设置，施工时，先进行重叠下盾构隧道盾构施工。重叠下盾构隧道与运营地铁隧道之间的距离较远，先施工对运营地铁隧道的影响较小，在重叠下盾构隧道完成后，在隧道内设置临时支撑对其管片进行支撑加固，同时进行反复注浆加固，再将运营地铁隧道与重叠下盾构隧道之间的夹土体进行加固，减少对地层的扰动。优选地，重叠上盾构隧道盾构施工时，在重叠下盾构隧道内设置支撑台车，所述支撑台车与上部施工盾构机同步移动。下穿重叠盾构隧道时，已经先施工重叠下盾构隧道，由于重叠上盾构隧道和重叠下盾构隧道距离较近，故在重叠上盾构隧道掘进之前，需要在重叠下盾构隧道内设置临时支撑台车对其进行临时支撑加固，以确保在重叠上盾构隧道掘进过程中，重叠下盾构隧道结构受力安全，临时支撑台车与重叠上盾构隧道盾构掘进同步移动，从而确保重叠上盾构隧道施工安全。优选地，进行盾构施工过程渣土改良，渣土改良剂由泡沫、钠基膨润土和聚丙烯酰胺溶液三种改良剂相结合。盾构穿越高富水圆砾地层，盾构掘进对地层扰动大，易出现喷涌等现象，危及隧道开挖面稳定性，进行盾构施工过程渣土改良使渣土具有较好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力，便于螺旋输送机出渣，渣土改良剂采用泡沫、钠基膨润土和聚丙烯酰胺溶液三种改良剂相结合，其中泡沫主要用于粘性土层防止刀盘结泥饼和保护刀具，膨润土和聚合物主要用于螺旋输送机及土仓内，保证土体的和易性。优选地，盾构施工过程在盾构中盾位置注入克泥效。由于刀盘直径和盾体直径不同，刀盘切削土体和盾体之间存在间隙，为避免在下穿重叠盾构隧道过程中，盾构隧道结构上方土体因这间隙造成沉降，在下穿期间通过盾壳径向孔注入克泥效，及时填充开挖直径和盾体之间的空隙，避免土体在盾体上方沉降，从而控制地层沉降。优选地，重叠盾构隧道采用加强型管片及加强型螺栓。加强型管片为配筋含钢量在200kg/m3以上的管片，螺栓为8.8级螺栓，采用加强型管片及加强型螺栓以提高管片强度及承受变形的能力。优选地，所述同步注浆采用盾尾壁后注浆。在管片衬砌环脱出盾尾后，以盾尾壁后注浆的方式进行同步注浆，可以最快的填充管片与地层之间空隙，将管片与地层进行加固。优选地，所述同步注浆过程中浆液采用可硬性浆液。富水圆砾地层，地下水位较高，地层渗透性强。注浆浆液不仅要具有良好的和易性、填充性能、早期强度等，而且对浆液的保水性提出更高要求，本技术方案中采用可硬型浆液，其凝固时间短，早期强度较高，使管片和地层之间的连接稳固性更强。优选地，所述二次注浆过程中浆液采用水泥-水玻璃双液浆。二次注浆可弥补同步注浆的不均匀不饱满缺陷并对隧道周边一定范围的土体进行加固，水泥-水玻璃双液浆以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例，采用双液方式注入，必要时加入速凝剂和缓凝剂所形成的注浆材料，克服了单液水泥浆的凝结时间长且难以控制、动水条件下结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的范围。本专利技术的有益效果体现在：本技术方案中通过采取对施工地段进行降水试验和回灌试验，并获取试验数据，然后依据试验的结果将施工地段地下水降低至重叠盾构隧道底部1m以下，如此可以降低施工地段地下水的含水量，减少地下水的喷涌，在重叠盾构隧道施工过程中，进行同步注浆，然后对同步注浆层和地层之间的空隙进行二次注浆，将重叠盾构隧道和地层连接为一体，再对两条重叠盾构隧道之间的夹土体内进行注浆加固，将两条重叠盾构隧道之间的夹土体与两条重叠盾构隧道连为一体，防止砾石的松散，如此实行盾构施工可以降低对地层的扰动。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术的工作流程图；图2为本专利技术中运营地铁隧道和重叠盾构隧道的位置关系分布图。附图中，2-运营地铁隧道，11-重叠下盾构隧道，12-重叠上盾构隧道。具体实施方式下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法，其特征在于，包括如下步骤：/nA、对施工地段进行降水试验和回灌试验，并获取试验数据；/nB、根据试验数据将施工地段地下水降低至重叠盾构隧道底部1m以下；/nC、对重叠盾构隧道进行盾构施工并对重叠盾构隧道进行同步注浆；/nD、对重叠盾构隧道同步注浆层和地层之间的空隙进行二次注浆；/nE、对两条重叠盾构隧道之间的夹土体进行注浆加固。/n

【技术特征摘要】
1.重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、对施工地段进行降水试验和回灌试验，并获取试验数据；
B、根据试验数据将施工地段地下水降低至重叠盾构隧道底部1m以下；
C、对重叠盾构隧道进行盾构施工并对重叠盾构隧道进行同步注浆；
D、对重叠盾构隧道同步注浆层和地层之间的空隙进行二次注浆；
E、对两条重叠盾构隧道之间的夹土体进行注浆加固。


2.根据权利要求1所述的重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法，其特征在于，在进行同步注浆的同时对运营地铁隧道(2)和重叠盾构隧道之间的夹土体进行注浆加固。


3.根据权利要求2所述的重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法，其特征在于，两条重叠盾构隧道纵向设置，施工时，先进行重叠下盾构隧道(11)盾构施工。


4.根据权利要求3所述的重叠盾构隧道穿越运营地铁隧道微扰动施工方法，其特征在于，重叠上盾构隧道(12)盾构施工时，在重叠下盾构隧道(11)内设置支撑台车，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈先智，徐赞，张增，杨小龙，向中华，徐代明，曲东魁，戴斌，孙权，徐正帅，李明辉，徐博，任玲，郭俊，
申请(专利权)人：中铁开发投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53