[实用新型]土压平衡盾构机下穿已运营盾构隧道的暗挖隧道结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地铁隧道施工方法，具体是一种适用于富水砂卵石地质的土压平衡盾构机下穿已运营盾构隧道的暗挖隧道结构。

背景技术

在我国地铁建设中，土压平衡盾构法施工因其适应性广、对环境影响小、安全性高等特点而得到了广泛的应用。但由于城市地铁建设的深入，地铁线网逐渐成型，而与之带来的是不可避免的线路交叉问题将会越来越明显。在地铁建设中，盾构机在近距离穿越既有运营盾构隧道中，在各个城市都会对运营线产生较大安全风险，其原因主要是在复杂地质条件下，出土量的控制和地层扰动对既有线的影响难以控制，特别是在富水砂卵石中更是难上加难，目前国内还没有成熟的施工工艺能够完全规避此类风险。

成都地铁4号线5标中医学院站～长顺街站盾构区间设计为下穿地铁2号线盾构隧道，该段地铁4号线曲线半径为350m，设计坡度为28‰下坡，隧道埋深为17m～21m米，盾构隧道主要穿越<3-8-4>密实砂卵石层，该砂卵石层以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量50～75％，粒径以20～80mm为主，部分粒径大于100mm，充填物为中砂，局部夹漂石，卵石层含水量丰富，渗透系数达到20m/d，为强透水层。地铁4号线与地铁2号线上行和下行线隧道间净距分别为2.6m和3.9m。由于成都地区特殊的富水砂卵石地层非常复杂，盾构在推进的过程中风险很大，采用传统的加固方法对两条隧道间的夹土进行预注浆加固，根据成都地铁1号线和2号线的加固施工经验来看，其注浆效果较差。盾构机在近距离下穿既有地铁线路保证既有隧道的不变形和沉降，其施工难度是非常大的。同时，由于地铁2号线在4号线之前施工，并会提前投入运营，那么在4号线盾构隧道施工过程中下穿既有2号线风险将会更大。

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足，提供一种可以有效地规避传统人工破除洞门施工方法的作业风险，提高功效和节省投资的土压平衡盾构机下穿已运营盾构隧道结构，该隧道结构可以使盾构机快速穿过已运营的盾构隧道，不会给已运营的盾构隧道带来影响，能保证已运营的铁路线路正常运营。

本实用新型提供的技术方案：所述一种土压平衡盾构机下穿已运营盾构隧道的暗挖隧道结构，包括暗挖竖井、从暗挖竖井底部开挖形成的横向通道和通过横向通道向已运营盾构隧道下方挖掘并穿过已运营盾构隧道的圆形暗挖隧道，其特征在于：在圆形暗挖隧道的内表面砌筑有钢筋混凝土支撑层，在钢筋混凝土支撑层的内表面砌筑有素混凝土切割层，在圆形暗挖隧道的两端分别砌筑有厚度为0.8-1.5m的玻璃纤维筋混凝土密封端墙。

本实用新型进一步的技术方案：所述钢筋混凝土支撑层和素混凝土切割层是一次浇筑而成，将圆形暗挖隧道的内表面完全覆盖，其中钢筋混凝土支撑层和素混凝土切割层的厚度均为300-500mm。

本实用新型进一步的技术方案：所述圆形暗挖隧道两端的密封端墙均采用玻璃纤维筋代替钢筋与混凝土通过立模浇筑而成，其厚度为0.8-1.0m。

本实用新型较优的技术方案：所述圆形暗挖隧道在砌筑钢筋混凝土支撑层和素混凝土切割层之后的内腔直径比盾构开挖直径小280mm。

本实用新型较优的技术方案：所述玻璃纤维筋混凝土密封端墙中的玻璃纤维筋抗拉强度≥500Mpa，弹性模量E≥40Gpa，剪切强度≥110Mpa,极限应变≥2％。

本实用新型的钢筋混凝土支撑层和素混凝土切割层的浇筑方式采用现有的立模混凝土浇筑方式，先固定钢筋，然后一次浇筑混凝土，混凝土浇筑的厚度高出钢筋高度300-500mm,待混凝土凝固后，便形成了下层的钢筋混凝土支撑层和上面的素混凝土层。两端的密封端墙，也采用现有的钢筋混凝土浇筑方式，将其中的钢筋替换成层玻璃纤维筋，玻璃纤维筋为FRP复合材料筋，其中混凝土选用标号为C25的混凝土；在进行钢筋混凝土支撑层和素混凝土切割层的浇筑之前，需要在拱顶1200范围内通过径向注浆孔对隧道间的夹层土进行注浆加固，减小了对上部既有运行隧道的扰动。