[发明专利]复杂工况条件下盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工方法

权利要求书

1.一种复杂工况条件下盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工方法，其特征在于，具体步骤是：

(1)穿越工况数学模型分析

设置模拟施工段，采用Ansys有限元软件进行计算，分工况模拟盾构穿越过程，试验验证穿越时各项施工参数；

(2)设置施工参数

根据穿越工况数学模型分析结果设置盾构近距离穿越已运营地铁隧道各施工段的正面土压力、推进速度、出土量、同步注浆量、注浆压力、壁厚注浆量、注浆位置的施工参数；

(3)建立盾构穿越期间的实时监测以及隧道及周边环境的监测

(4)盾构施工

A.施工参数控制

根据设置的施工参数和盾构推进时的实时监测数据，控制：

1)盾构推进速度

在穿越区施工过程中，盾构掘进速度控制在0.5～1.5cm/min，并保持推进速度稳定，确保盾构均衡、匀速地穿越已已运营地铁隧道，减少对周边土体的扰动影响，

2)出土量

出土量控制在理论值的95％左右，即V＝37.8×95％＝35.91m³/环，保证盾构切口上方土体能微量隆起，以减小土体的后期沉降量，

3)盾构姿态 

在穿越过程中，减少盾构纠偏量和纠偏次数；

4)同步注浆

①注浆量

每环压入量控制在1.8m³～2.6m³之间；

②注浆压力

根据经验取为1.1～1.2倍的静止土压力；

③浆液配比

B.双液注浆

在盾构穿越后对隧道近距离穿越影响区段周围土体进行双液注浆加固。

2.根据权利要求1所述的复杂工况条件下盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工方法，其特征在于：所述双液注浆加固分四步进行：

1)隧道盾构施工后，在盾尾后5～8环处从隧道上部注浆孔进行同步跟踪注浆，再盾尾后10环以后从隧道下部注浆孔进行同步跟踪注浆。

2)在同步注浆施工过程中，在对已有隧道有影响的施工区段从隧道顶部90°范围内的预留注浆孔并打入预埋注浆管，预埋注浆管深度为2米，

3、在同步注浆施工结束后，对已有隧道有影响的施工区段范围内的惰性浆液进行置换注浆加固为双液注浆，注浆加固范围为管片外0.5米。

4)在隧道置换注浆施工结束后，对该区段隧道土体再次进行双液注浆加固。

3.根据权利要求1或2所述的复杂工况条件下盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工方法，其特征在于，所述双液注浆加固具体步骤是：

(1)布置注浆孔 

(2)注浆前预留孔疏通

(3)振插注浆管入注浆孔内至隧道管壁外侧

(4)安装防喷装置，并将单向球阀接在注浆管上

(5)注浆加固。

4.根据权利要求1所述的复杂工况条件下盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工方法，其特征在于，盾构姿态在曲线推进过程中：

(1)控制纠偏量

在盾构推进过程中，控制盾构环每次的纠偏量，确保管片环面始终处于曲线半径的径向竖直面内；

(2)控制注浆量

在曲线段推进过程中，进行同步注浆时控制曲线段内侧的压浆量，以填补施工空隙，加固内侧土体，使盾构推进曲线严格拟合设计轴线；

(3)采用仿形超挖刀

在曲线段推进过程中，使用仿形超挖刀，使内侧的出土量要大于外侧的出土量；

(4)控制管片拼装精度：管片采取居中拼装，如果管片无法居中拼装，采用低压石棉橡胶板或软木楔子进行调整。

5.根据权利要求1所述的复杂工况条件下盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工方法，其特征在于，上述纠偏同步注浆时，在曲线外侧及时进行管片壁后注浆，注浆采用水泥和水玻璃组成的双液浆，使外侧浆液快速凝固，及时提供盾构纠偏所需的曲线外侧的纠偏反力，并防止因千斤顶的推力导致已拼装隧道向外侧位移。