上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法技术

本发明专利技术公开了一种上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，包括如下步骤：先在既有线上方施作管幕，管幕内部用于施作暗挖区间；再在管幕两侧施作预应力锚索，锚索向管幕下方延伸，以使既有线预隆起时能够被锚索拉住。本发明专利技术的目的在于：针对现有管幕法施工存在无法避免既有交通线路结构隆起的问题，提供一种上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法。本方案能够固定住管幕在地层中的位置，从而使既有线上方荷载维持不变，以避免既有线结构隆起，从而保证既有交通线路的运行安全。

Construction Method of Underground Excavation Section Over Existing Railway

【技术实现步骤摘要】
上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法
本专利技术属于城市地下空间施工
具体地，涉及一种上跨既有线的城市地下暗挖区间的施工方法。
技术介绍
上跨既有交通线路的城市地下暗挖区间，相关工程建设过程不可避免地会扰动上覆地层。为减小开挖隧道对周边地层的扰动，通常采用管幕法施工。管幕法与管棚法类似，是指为防止隧道开挖引起既有线的围岩松动，在开挖掘进前沿开挖工作面轮廓线的周边按设计打入厚壁钢管，并采用钢拱架支撑钢管的施工方法。地层中构筑的临时承载棚为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护。管幕法施工创造出了预开挖隧道的空间，但当管幕中的土体挖空以后，下卧地层及交通线路结构的卸载则无法避免，进而引起既有交通线路结构的隆起，给交通线路的运行安全带来了严重威胁。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有管幕法施工工艺存在无法避免既有交通线路结构隆起的问题，提供一种上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法。该施工方法通过固定管幕在地层中的位置，以达到防止既有交通线路结构隆起的目的。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，包括如下步骤：先在既有线上方施作管幕，管幕内部用于施作暗挖区间；再在管幕两侧施作预应力锚索，锚索向管幕下方延伸，以使既有线预隆起时能够被锚索拉住。本方案能够固定住管幕在地层中的位置，从而使既有线上方荷载维持不变，以避免既有线结构隆起，从而保证既有交通线路的运行安全。作为优选方案，管幕内地层开挖过程中，当开挖至锚索设计位置时，停止开挖并随即施作锚索，以即时控制既有线隆起。作为优选方案，锚索施工采用气动潜孔锤钻头结合套管跟进的施工工艺，并采取干式钻进方式，以减小对既有线周围地层的扰动。作为优选方案，套管直径与打设的锚索孔直径相同，以不致恶化既有线周围地层及保证锚索孔壁的稳定。作为优选方案，钻孔及注浆过程中，在既有线上布置位移监测点，对既有线的位移量进行实时监测，以保证既有线的运行安全。作为优选方案，锚索采用注浆拉力型预应力锚索，由自由段、锚固段、张拉段与扩张环组成，锚索施作完成后，自由段及锚固段位于地层内，且锚固段位于自由段前端，张拉段位于管幕内，采用紧箍环间隔捆扎在锚固段形成扩张环。作为优选方案，锚固段采取一次常压注浆结合二次补偿注浆工艺，以实现锚固及防腐；当锚固段达到设计强度后，进行张拉；锚索张拉完成后，进行自由段注浆。作为优选方案，管幕施工采用螺旋出土结合套管跟进工艺，管幕钢管直接作为套管，内部安装带有钻头的螺旋钻杆，以减少对既有线周围地层的扰动。作为优选方案，管幕施工过程中，对管幕钢管顶进方向实施导向措施，并进行实时监测，当顶进方向发生偏移后，进行纠偏处理，以确保管幕施工精度。作为优选方案，管幕钢管内注浆，以提高管幕的刚度及整体性。综上所述，由于采用了上述技术方案，相比于现有技术，本专利技术的有益效果是：本方案能够固定住管幕在地层中的位置，从而使既有线上方荷载维持不变，以避免既有线结构隆起，从而保证既有交通线路的运行安全。另外，通过提高管幕的施工精度，能够减小对既有线上方地层的扰动，从而进一步避免既有线结构的隆起。附图说明图1是管幕布置图。图2是工艺流程图。图3是管幕大样图。图4是锚索施工工艺流程图。图5是锚索大样图。图6是钢腰梁图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本实施例公开了一种上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，包括如下步骤：(1)施作竖井，并在竖井与暗挖区间相交处施作马头门；(2)开挖暗挖区间地层的上层小导洞，并施作初期支护；(3)施作上层小导洞内洞桩；(4)冠梁施工及初支间回填砼施工；(5)二衬扣拱施工；(6)管幕施工；(7)下层导洞开挖、支护施工；(8)预应力锚索施工；(9)底板及侧墙结构施工；(10)底板背后回填注浆施工。对于步骤(6)，管幕施工的具体实施方式介绍如下：为减小暗洞开挖对既有交通线路的影响，在南侧竖井内于暗洞底部单向打设超前管幕，主动控制既有盾构变形，管幕采用D402，t＝16mm无缝钢管，水平间距450，单根长38.5m，管内填充水泥砂浆，用于提高钢管整体的刚度及整体性。管幕布置参照图1。本工程管幕施工机械为ABS-800型螺旋顶管机，采用螺旋出土、套管跟进工艺，管幕钢管直接作为套管，内部安装带有专门钻头的螺旋钻杆。管幕机提供螺旋钻杆的旋转动力和套管的顶推力。管幕机顶进时，螺旋钻杆向钻头传递钻压和扭矩切削土层，并将钻渣由管内螺旋排到孔口管外。过程中边顶进、边切削、边出渣，将管幕钢管逐段向前顶进，钢管管节之间采用等强焊接连接,相邻钢管焊缝错开布置。单根管幕施工顺序为：测量定位→破除初支→分节顶进及出土→验孔→封端→灌浆。根据目前某地铁线路某站的管幕施工经验，在粉质粘土及粉细砂地层中19米长管幕施工精度控制在5cm以内，本工程38.5米长管幕施工基本可以控制在10cm以内，为检验新设备的现场实际操作性能及工人操作控制水平，在左侧原位先试打一根，试打过程严格控制顶进速度，使顶进速度与出土相协调，以减少顶力，顶进过程及时纠偏，验证本工程管幕施工精度。1、工艺原理(1)导向原理将光靶置入导向尖内，通过放置在钻机后侧的电子经伟仪以及相应的显示器来监测钻尖的空间位置。先在地层中打一个导向孔，导向孔可保证100％的精度，成孔后将钻进导向孔时使用的导向钻杆留在孔内，全套管钻进时，钻具套在导向杆上进行钻进。(2)纠偏原理通过前端的导向钻头内装有的激光导向装置，实时跟踪测量导向钻头方位，同时根据导向仪得到偏差值，导向钻头前端的楔形板利用土压平衡原理，按照偏离的反方向直接顶进来改变钻进轨迹，从而达到纠偏，确保钻孔精度。顶进纠偏必须勤测量，多微调。纠偏角度应保持在0.5°以内，最大不得大于1.5°。(3)管幕监控原理采用导向仪对钢管顶进进行预导向或预控制，根据成孔钢管的面向角及倾角变化情况，对施工钢管的角度及方位变化进行判断和定位。需要施工钢管逆时针偏转，使则应及时在锁扣位置处加垫块，以阻止其顺时针偏转。2、工法特点及适用范围1)安全性高：出土跟顶进同步进行，钢管跟土体之间无缝隙，对地层扰动小。2)适用性强：砂卵石、粉细砂、粘土、回填地层都可以施工，可以灵活改变钻杆尺寸，场地条件限制小。3)精度高：管幕打设精度为±2‰。3、施工工艺流程工序施工主要包括施工前准备、机械设备就位、钢管顶入、钢管连接及密封注浆，工艺流程参照图2。4、施工方法1)施工准备管幕钻机及作业平台进场后首先在场地外进行安装调试，安装调试完成后对设备进行预作业验收，保证设备运转工作正常后方可运至工作面。运输过程注意对管幕设备的保护。管幕钢管按照设计要求在加工场提前加工，进行加工，根据设计数量提前加工标准管、首节管(工具管)及普通管，并按照设计要求加工锁扣，运至现场安装，其它辅助设施进场就位。2)测量布点及初支拆除首先由测量人员使用激光全站仪校检控制桩位，测放出管幕的准确位置并在竖井井壁上对顶管位置按编号进行标记。放样完成后，采用人工手持风镐对管幕范围内井壁初支混凝土进行拆除，破除高度0.45m。初支破除根据现场实际进度超前施作。顶管施工前，先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，其特征在于，包括如下步骤：先在既有线上方施作管幕，管幕内部用于施作暗挖区间；再在管幕两侧施作预应力锚索，锚索向管幕下方延伸，以使既有线预隆起时能够被锚索拉住。

【技术特征摘要】
1.一种上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，其特征在于，包括如下步骤：先在既有线上方施作管幕，管幕内部用于施作暗挖区间；再在管幕两侧施作预应力锚索，锚索向管幕下方延伸，以使既有线预隆起时能够被锚索拉住。2.根据权利要求1所述的上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，其特征在于：管幕内地层开挖过程中，当开挖至锚索设计位置时，停止开挖并随即施作锚索，以即时控制既有线隆起。3.根据权利要求2所述的上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，其特征在于：锚索施工采用气动潜孔锤钻头结合套管跟进的施工工艺，并采取干式钻进方式，以减小对既有线周围地层的扰动。4.根据权利要求3所述的上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，其特征在于：套管直径与打设的锚索孔直径相同，以不致恶化既有线周围地层及保证锚索孔壁的稳定。5.根据权利要求4所述的上跨既有线城市地下暗挖区间施工方法，其特征在于：钻孔及注浆过程中，在既有线上布置位移监测点，对既有线的位移量进行实时监测，以保证既有线的运行安全。6.根据权利要求5所述的上跨既有线城市地下暗挖区间...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖毅，王峰，徐振龙，李小军，杨建明，赵瑞亮，杨西富，何继华，巩森，许彪，王后高，方业飞，武俊杰，邓涛，夏代军，
申请(专利权)人：中铁二十三局集团第六工程有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50