[实用新型]盾构机始发即下穿既有盾构隧道管棚超前支护结构

说明书

本实用新型提供一种盾构机始发即下穿既有盾构隧道管棚超前支护结构。所述支护结构包括设置在盾构隧道轮廓线与既有隧道之间的弧形超前大管棚和一字型超前大管棚，所述的弧形超前大管棚至少设有两环，分布在盾构隧道轮廓线上部外侧环向180°范围内，所述一字型超前大管棚至少设有两排，设置在弧形超前大管棚上方；其弧形超前大管棚和一字型超前大管棚的管棚钢管均采用管壁开设有压浆孔的花管，并在管棚打设完成之后，通过每根管棚钢管进行分段压浆。本实用新型结构简单、施工方便，可以确保盾构机在始发时安全、快速、平稳的穿过既有盾构隧道。

技术领域

本实用新型涉及盾构支护结构，具体是一种盾构机始发即下穿既有盾构隧道管棚超前支护结构，该支护结构适用于地质条件复杂、近距离下穿已有盾构隧道、临近建(构)筑物较多、地面条件限制、对周边沉降要求较严格、施工工期紧等条件下的盾构机近距离下穿已有盾构隧道施工。

背景技术

随着我国经济的快速发展，为了适应现代城市的发展，在各个城市中将会越来越多的出现地铁建设，高标准、高要求也将会成为地铁建设的新名片。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。但是随着既有线路的越来越多，在进行新开线路的盾构掘进时将会遇到越来越多的下穿已有盾构隧道的施工情况。在有些地方甚至会出现近距离下穿(始发即下穿)既有盾构隧道的情况，很容易会对既有隧道造成影响。

在盾构机始发就下穿既有线路时，既有线路对于沉降的要求非常严格，如果在盾构掘进过程中由于刀盘在掘进时会对周围土体造成扰动，造成盾构出土超方，有些部位甚至可能形成局部垮塌，这时很容易引起地面沉降，如果位移沉降过大，会对既有线路的地铁运行产生影响，这就对盾构下穿提出了很大难题，对于始发就下穿既有线路，目前国内外还没有十分成熟的方案，这对于建设单位、设计单位、施工单位来说都是一个不小的挑战。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种盾构机始发即下穿既有盾构隧道管棚超前支护结构，该支护结构可以确保盾构机在始发时安全、快速、平稳的穿过既有盾构隧道。

本实用新型提供的技术方案：所述支护结构包括设置在盾构隧道轮廓线与既有隧道之间的弧形超前大管棚和一字型超前大管棚，所述的弧形超前大管棚至少设有两环，分布在盾构隧道轮廓线上部外侧环向180°范围内，所述一字型超前大管棚至少设有两排，设置在弧形超前大管棚上方；其弧形超前大管棚和一字型超前大管棚的管棚钢管均采用管壁开设有压浆孔的花管，并在管棚打设完成之后，通过每根管棚钢管分段压浆。

本实用新型较优的技术方案：所述弧形超前大管棚采用的超前大管棚，设有两环，每环管棚按1.5°倾角向四周发散打设；所述一字型超前大管棚设有两排，均采用的超前大管棚，且两排一字型超前大管棚设置1.5°倾角或水平打设。

本实用新型较优的技术方案：所述两环弧形超前大管棚设置在盾构隧道轮廓线外侧600mm～700mm；所述两排一字型超前大管棚分别设置在盾构隧道拱顶上侧2200mm～2300和2900mm～3000mm的位置

本实用新型较优的技术方案：所述管棚钢管是由多节钢管连接而成，每节钢管的连接管口加工有45°坡口，相邻两节刚管环向焊接后沿着钢管接头纵向焊接加强钢板，其加强钢板的宽度不小于其管棚钢管直径的1/3，长度不小于管棚钢管直径的1.5倍。

本实用新型较优的技术方案：所述管棚钢管加工成花管，其管壁对称并错开设置2排的压浆孔。

本实用新型较优的技术方案：所述弧形超前大管棚和一字型超前大管棚采用导向扩孔顶管施工工艺施工而成，在管棚钢管内安装冲击破碎导向冲击器，通过钻具安装测量水管，管棚钢管在顶进同时冲击、破碎卵石，通过冲击器向前钻进。

本实用新型较优的技术方案：所述两环弧形超前大管棚的内环包括28 根直径为的钢环，外环包括29根直径为的钢管，且内环和外环钢环均等距分布，其打设长度为33m；所述一字型超前大管棚的管钢管打设长度为30m。