一种采用曲线管棚的非开挖管幕法制造技术

本发明专利技术公开了一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，施工步骤为：A.在两并行隧道间顶进仰拱和拱顶进行曲线管棚帷幕施工；且仰拱与拱顶的顶管工作交替进行，逐步向前推进,完成拱顶与仰拱管幕施工；B.对管幕的上下管棚进行接合或者对上下管幕端头进行加固；C.对管棚间冻结止水，D.待冻结结束后分层拆除盾构管片，分区开挖两个盾构隧道间的区域；F.开挖接收后，进行内部衬砌结构施工。可用于公路盾构隧道汇合处的扩建开挖、公路盾构隧道分支处扩建开挖或者地铁盾构隧道之间扩挖施工作为地铁车站等。本发明专利技术可最大程度降低地表开挖，缩短工期，并提高施工安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种采用曲线管棚的非开挖管幕法
本专利技术涉及一种隧道及特殊地下结构的施工方法，特别的涉及一种采用曲线管棚的非开挖管幕法。
技术介绍
随着中国城市化进程的加速，在城区道路下兴建大型地下结构越来越多，如地铁车站，城市地下道路等。目前建造城市地铁车站、城市地下道路等工程，如公路盾构隧道的地下汇合处，或者地铁盾构隧道的地下车站修建，主要有明挖法、暗挖法和非开挖管幕法。明挖法不仅破坏环境，而且对原有地面进行开挖，阻碍了交通畅通，对城市生活干扰较大，且修建地点为既有建筑下方时，是无法用明挖法施工的。当地质条件较差，埋深相对较深时，如果采用暗挖发施工，安全风险较大，尤其是修建地点为既有建筑下方时，暗挖法施工对地面沉降的控制往往不能达标，容易引发地表既有结构损坏。非开挖管幕法基本避免了明挖法与暗挖法的缺点，但是仍需对地面进行小面积开挖；目前三维管幕法中也需要先开挖工作竖井以及水平工作通道，施工效率较低，材料浪费严重。
技术实现思路
为解决上述非开挖地下结构的施工问题，本专利技术提供一种采用曲线管棚的非开挖管幕的施工方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，施工步骤为：A.在两并行隧道间顶进仰拱和拱顶进行曲线管棚帷幕施工；且仰拱与拱顶的顶管工作交替进行，逐步向前推进,完成拱顶与仰拱管幕施工；B.对管幕的上下管棚进行接合或者对上下管幕端头进行加固；C.对管棚间冻结止水，D.待冻结结束后分层拆除盾构管片，分区开挖两个盾构隧道间的区域；F.开挖接收后，进行内部衬砌结构施工。进一步的，所述采用曲线管棚的非开挖管幕法中，所述仰拱、拱顶的曲线管棚帷幕施工前，在盾构隧道一侧，设置有反力架，提供管棚推进的顶进力。进一步的，管棚的始发与接收处使用GFRP材料预制的特殊管片。进一步的，可在管棚始发处与接收处设置始发套筒，套筒处设置多道密封刷，起到密封止水的作用。进一步的，所述采用曲线管棚的非开挖管幕法中，曲线管棚顶进装置为微型盾构装置，管幕曲线的走向根据设计曲线由多点布置的激光定位仪辅助控制。进一步的，所述采用曲线管棚的非开挖管幕法中，管幕上下管棚接合或者上下管幕端头加固中，使用曲线金属管构件与已有管棚形成椭圆形环装结构；或使用混凝土构件，支撑管棚上下端头，协助管棚与既有盾构隧道的管片形成连拱结构；提高整体结构的稳定性。进一步的，所述采用曲线管棚的非开挖管幕法中，曲线管棚加固后，沿管棚的曲线方向布置冻结管，实施冻结作业，对待开挖区域进行止水加固。进一步的，所述采用曲线管棚的非开挖管幕法中，冻结完成后，按照CD法开挖施工，分层分部开挖，分层拆除管棚下方的盾构隧道管片，边开挖边支护。最后施工内部衬砌，完成扩建。本专利技术的有益效果如下：本专利技术可用于公路盾构隧道汇合处的扩建开挖、公路盾构隧道分支处扩建开挖或者地铁盾构隧道之间扩挖施工作为地铁车站等。本专利技术可最大程度降低地表开挖，缩短工期，并提高施工安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1-图6是实施例1施工步骤示意图；图7-图11是实施例2施工步骤示意图；图12是始发止水套筒示意图；图13是顶管前端微型盾构设备示意图；图14是曲线顶管内部激光定位系统示意图；图15是整个方法的工艺流程图；图中：1-1公路盾构隧道，1-2公路盾构隧道，2-1反力架,2-2管幕，3-1反力架，3-2管幕，7-1地铁盾构隧道，7-2地铁盾构隧道，8-1反力架，8-2管幕，9-1管幕，9-2立柱，12-1密封刷,12-2始发套筒,12-3曲线管棚,12-4盾构隧道的管片；13-1曲线钢管，13-2微型盾构，13-4开挖刀具，13-5微型盾构转弯节点，14-1定位基点，14-2定位信号，14-3定位系统，14-4曲线管棚。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中的非开挖管幕法基本避免了明挖法与暗挖法的缺点，但是仍需对地面进行小面积开挖；目前三维管幕法中也需要先开挖工作竖井以及水平工作通道，施工效率较低，材料浪费严重，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，如图15所示，施工步骤为：A.在两并行隧道间顶进仰拱和拱顶进行曲线管棚帷幕施工；且仰拱与拱顶的顶管工作交替进行，逐步向前推进,完成拱顶与仰拱管幕施工；B.对管幕的上下管棚进行接合或者对上下管幕端头进行加固；C.对管棚间冻结止水，D.待冻结结束后分层拆除盾构管片，分区开挖两个盾构隧道间的区域；F.开挖接收后，进行内部衬砌结构施工。上述方法中，所述仰拱、拱顶的曲线管棚帷幕施工前，在盾构隧道一侧，设置有反力架，提供管棚推进的顶进力；管棚的始发与接收处使用GFRP材料预制的特殊管片。可在管棚始发处与接收处设置始发套筒12-2，套筒处设置多道密封刷12-1，起到密封止水的作用。上述方法中，曲线管棚12-3顶进装置为微型盾构装置，管幕曲线的走向根据设计曲线由多点布置的激光定位仪辅助控制。上述方法中，管幕上下管棚接合或者上下管幕端头加固中，使用曲线金属管构件与已有管棚形成椭圆形环装结构；或使用混凝土构件，支撑管棚上下端头，协助管棚与既有盾构隧道的管片12-4形成连拱结构；提高整体结构的稳定性。上述方法中，曲线管棚加固后，沿管棚的曲线方向布置冻结管，实施冻结作业，对待开挖区域进行止水加固。上述方法中，所述采用曲线管棚的非开挖管幕法中，冻结完成后，按照CD法开挖施工，分层分部开挖，分层拆除管棚下方的盾构隧道管片，边开挖边支护。最后施工内部衬砌，完成扩建。下面以公路盾构隧道并行处地下汇合路段和地铁盾构隧道扩挖为地铁车站为例，对本专利技术进行详细说明：实施例1：公路盾构隧道并行处地下汇合路段如图1-7所示，图1为两个并排的公路盾构隧道1-1、1-2；图2为仰拱的曲线管幕2-2施工，在一侧盾构隧道内设置反力架2-1，向另一侧盾构隧道顶管施工，施工时顶管机前端为微型盾构机，顶管始发处的管片用特殊的玻璃钢型材制作，方便切削又保证管片具有足够的支撑能力；图3为拱顶管幕3-2施工，与仰拱管幕施工类似，在一侧的盾构隧道内设置反力架3-1，向另一侧盾构隧道顶管施工，施工时，顶管机前端为微型盾构机，顶管始发处的管片用特殊的玻璃钢型材制作；在整个过程中仰拱与拱顶的顶管工作交替进行，逐步向前推进；图4为拱顶与仰拱管幕施工完成后，用同材质的钢管将拱顶与仰拱管幕连接成整体，形成结构，提高管幕的支承能力；图5为开挖阶段，为保证开挖过程中不受地下水影响，采取冻结法，沿曲线管幕方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，其特征在于，施工步骤为：A.在两并行隧道间顶进仰拱和拱顶进行曲线管棚帷幕施工；且仰拱与拱顶的顶管工作交替进行，逐步向前推进,完成拱顶与仰拱管幕施工；B.对管幕的上下管棚进行接合或者对上下管幕端头进行加固；C.对管棚间冻结止水，D.待冻结结束后分层拆除盾构管片，分区开挖两个盾构隧道间的区域；F.开挖接收后，进行内部衬砌结构施工。

【技术特征摘要】
1.一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，其特征在于，施工步骤为：A.在两并行隧道间顶进仰拱和拱顶进行曲线管棚帷幕施工；且仰拱与拱顶的顶管工作交替进行，逐步向前推进,完成拱顶与仰拱管幕施工；B.对管幕的上下管棚进行接合或者对上下管幕端头进行加固；C.对管棚间冻结止水，D.待冻结结束后分层拆除盾构管片，分区开挖两个盾构隧道间的区域；F.开挖接收后，进行内部衬砌结构施工。2.如权利要求1所述的一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，其特征在于，所述仰拱、拱顶的曲线管棚帷幕施工前，在两个盾构隧道的一侧，设置有反力架。3.如权利要求1所述的一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，其特征在于，所述管棚的始发与接收处使用GFRP材料预制的管片。4.如权利要求1所述的一种采用曲线管棚的非开挖管幕法，其特征在于，在管棚始发处与接收处设置始发套筒，在所述始发套筒处设置多道起到密封止水作用的密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树忱，李术才，王鹏程，陈健，赵世森，张哲，王运明，耿哲，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37