[发明专利]富水地层上下叠交隧道联络通道垂直加水平冻结施工方法

说明书

本发明公开了一种富水地层上下叠交隧道联络通道垂直加水平冻结施工方法，属于土木工程领域。从地面向下布设垂直冻结管，在待开挖下线联络通道斜下方布设一排封底冻结管；在待开挖上、下线联络通道洞门四周，分别钻进水平冻结管、上线联络通道上仰冻结管、上线联络通道下俯冻结管、下线联络通道上仰冻结管；然后将垂直冻结管和封底冻结管进行积极冻结，待竖向及底部冻结帷幕形成后开挖竖井，同时进行上线和下线联络通道附近的冻结管积极冻结。本发明的施工方法通过灵活布置垂直和水平冻结管，形成契合上下叠交隧道联络通道复杂结构的冻结帷幕，防止涌砂冒水，确保联络通道施工安全可靠。具有降低施工成本，缩短施工工期的优点。

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种富水地层上下叠交隧道联络通道垂直加水平冻结施工方法。

背景技术

联络通道亦称为“逃生通道”，它连接着两条不同的隧道线路，当某一条隧道发生意外时，人们可以通过联络通道逃生至另一条相对安全的隧道，以便救援工作的展开。

近年来，越来越多的隧道采用上穿或者下穿的方式进行盾构施工，尤其是在富水地层中进行上下叠交隧道联络通道的施工，由于结构形状较于一般的联络通道施工更复杂，施工和技术难度更高，过程中存在许多由地下水引起的工程问题，易造成人身和经济损失。当地面场地受限，无法支持大型器械施工和深搅桩等支护桩基施工时，采用冻结法，冻结法应用在联络通道施工中可以起到良好的止水效果，同时兼顾加固土体的效果；采用垂直加水平冻结的施工方法可以在上、下线联络通道施工时提供安全可靠的施工环境，但由于叠交隧道联络通道的结构复杂，尤其要保证垂直冻结体系和水平冻结体系交界处(即上、下联络通道与竖井结构的洞门交界处)的冻结帷幕质量。因此，需要一种富水地层上下叠交隧道联络通道垂直加水平冻结施工方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种富水地层上下叠交隧道联络通道垂直加水平冻结施工方法，通过灵活布置垂直和水平冻结管，形成契合上下叠交隧道联络通道复杂结构的冻结帷幕，防止涌砂冒水，确保联络通道施工安全可靠。

本发明所采用的技术方案如下：一种富水地层上下叠交隧道联络通道垂直加水平冻结施工方法，包括如下步骤：

S1:隧道掘进时在准备开挖的上、下线联络通道内均预留联络通道洞门钢管片；

S2:从地面向下，在设计标高范围内竖向按一定间隔布设有多根垂直冻结管围绕在待开挖的竖井周围，每根垂直冻结管钻进深度位于下线联络通道底板设计标高之下；分别在待开挖的上线联络通道洞门处四周，沿横向按一定间隔布设有多根上线联络通道水平冻结管，围绕在准备开挖的上线联络通道周围、沿斜向上方布设一排上线联络通道上仰冻结管、沿斜向下方布设一排上线联络通道下俯冻结管，并均接近至待开挖的上线联络通道侧的垂直冻结管；分别在下线联络通道洞门处四周沿横向按一定间隔布设有多根下线联络通道水平冻结管围绕在准备开挖的下线联络通道周围、沿斜向上方布设一排下线联络通道上仰冻结管，并均接近至待开挖的下线联络通道侧的垂直冻结管，在待开挖的下线联络通道斜下方布设一排封底冻结管，并均接近位于多根垂直冻结管的下端；

S3：每根垂直冻结管和封底冻结管进行积极冻结形成竖向及底部冻结帷幕，之后再开挖竖井、并施作初期支护，竖井开挖的同时对每根上线联络通道水平冻结管、下线联络通道水平冻结管、上线联络通道上仰冻结管、上线联络通道下俯冻结管和下线联络通道上仰冻结管进行积极冻结；

S4:在竖井开挖至待开挖的下线联络通道标高后，施作竖井二次衬砌结构，预埋注浆管；

S5:在待开挖的上、下线联络通道的冻结壁达到设计要求后，破除所述的预留联络通道洞门钢管片，暗挖上、下线联络通道并施作初期支护；

S6:将上、下线联络通道挖至竖向冻结帷幕处准备破洞门；