[发明专利]地铁盾构区间隧道联络通道的施工方法

摘要

一种地铁盾构区间隧道联络通道的施工方法，利用下行隧道的钢管片制成网格状正面切土装置，与顶管设备相连接组成网格挤压式顶管机，从下行隧道顶进至上行隧道，采用预制的复合钢管节拼装成联络通道。在施工中完成出进洞区域土体加固、顶进轴线测量放样、建立混凝土管片支撑体系、顶管出洞、止水密封橡胶带设置、导轨铺设、应力释放孔布置、封门拆除、洞门封堵、压注浆液等工艺流程，做好顶进速度、出土量等参数和顶管姿态控制，同时进行地层和隧道管片变形监测，并用以实时指导调整施工参数。本发明达到了缩短工期、降低成本、安全性高、对周边环境影响小和工程后期稳定性高的有益效果，可广泛用于各类软土层隧道的联络通道的施工。

主权项

1、一种地铁盾构区间隧道联络通道的施工方法，其特征在于：利用下行隧道中段的钢管片加工成网格状正面切土装置，与顶管设备相连接组成网格挤压式矩形顶管机，应用该顶管机从下行隧道顶进至上行隧道，采用预制的矩形复合钢管节进行拼装，从而形成联络通道，其具体施工步骤如下：(1)出进洞区域土体加固：对顶管机出入上、下行隧道钢管片联络通道区域附近的混凝土管片外的土体进行地基注浆加固，经加固的土体应有很好的自立性能、均质性，无侧限抗压强度达0.2～0.3Mpa；(2)顶进轴线测量放样：根据上、下行隧道开口环节上进出洞门的中心连线，采用地面控制网将控制点的地面坐标放样到地下，定出顶进的轴线和导轨面标高及顶管设备的中心位置；(3)设置隧道内的管片支撑：在上、下行隧道内与钢管片相邻的若干环管片范围内，设置柱状管片桁架支撑，如果支撑点正好在管片开口位置，开口处必须填充混凝土；(4)加工网格状正面切土装置：利用下行隧道中设计建造联络通道相应位置的钢管片的中段部分作为网格状正面切土装置，拆除中段钢管片与上端、下端钢管片的纵向螺栓，拆除中段钢管片与旁侧相邻管片之间的横向螺栓，在中段钢管片对应设计联络通道洞门位置上开设若干网格通孔，且每个网络通孔均相应配置可堵封该网格通孔的胸板，胸板通过螺栓连接可方便拆卸、安装；(5)制造顶管设备：制造一套顶管设备，顶管设备由后靠、主顶进装置、顶铁、设有纠偏千斤顶的中继间、垂直法兰及导轨构成；(6)制造用以拼装联络通道的复合钢管节：该复合钢管节截面为矩形，截面与联络通道的内壁相一致，其由外层的钢壳和内层的混凝土内衬组成，并设置有注浆孔，其结构形式可分为两块进出洞钢管节与若干块标准钢管节构成，该标准钢管节的数量由联络通道的长度所决定；(7)安装网格挤压式矩形顶管机：将按步骤(5)所完成的顶管设备吊运至下行隧道中联络通道起始的位置上，并将其与按步骤(4)所完成的网格状正面切土装置相固接，形成网格挤压式矩形顶管机；(8)顶管机出洞施工：①将第一节进出洞钢管节与顶管机连接，开启出洞门，打开网格通孔，启动顶管机的主顶进装置向前推进；②控制包括顶进速度、出土量的施工参数；③综合运用调整网格通孔开口的数量和位置、主顶进装置和中继间内的纠偏千斤顶，来控制施工参数和顶管机的姿态，以保证顶管机沿规定轴线推进；(9)正常顶进施工：①逐段接入标准钢管节，操纵顶管机继续向前推进，并在各复合钢管节之间粘封止水密封橡胶带；②控制包括顶进速度、出土量的施工参数，同时连续地将挤入顶管机内的土体传输出去；③综合运用调整网格通孔开口的数量和位置、主顶进装置和中继间内的纠偏千斤顶，来控制施工参数和顶管机的姿态，以保证顶管机沿规定轴线推进；④根据监测的地表沉降、土质变化、覆土厚度及地面建筑物，及时调整网格通孔开口的数量和位置以及施工参数；(10)顶管机进洞施工：①铺设导轨：顶管机进洞前在上行隧道的开口环节内，按照坡度与联络通道一致的要求铺设安装导轨；②布置应力释放孔：在上行隧道的进洞门附近的钢管片上开设若干应力释放孔并安装球阀，当顶管机接近进洞门时打开球阀释放应力；③控制包括顶进速度、出土量的施工参数；④顶管进洞：拆除进洞门，顶管机进入上行隧道，第二节进出洞钢管节安装完毕后，沿上、下行隧道内径割除两节进出洞钢管节凸出联络通道的部分，随后用钢板将洞门边缘与复合钢管节之间的空隙焊封牢固；⑤压注浆液：联络通道贯通后通过复合钢管节上的注浆孔压注足量的浆液以填充复合钢管节壁外的建筑空隙，完成后对注浆孔进行焊接封堵；(11)施工监测：在施工的全过程中，通过地面设置的测量点对施工状况进行监测，并将结果用以指导施工，具体监测步骤如下：①地表变形监测：在联络通道上方的地面上布置若干测量点，采用水准测量法监测地表的隆起或沉降，监测时间自顶进开始到地表变形基本稳定为止，测量频度视地表变形速度及施工对地面结构造成影响的程度而定；②隧道管片变形监测：在联络通道与上、下行隧道连接处的上方地面上布置若干测量点，采用水准测量法监测上、下行隧道管片的变形，监测时间自顶进开始到变形基本稳定为止，测量频度视变形速度及施工对结构造成影响的程度而定。