一种复杂环境既有管线超长浅埋暗挖施工方法技术

本发明专利技术公开了一种复杂环境既有管线超长浅埋暗挖施工方法，它包括以下步骤：沿道路的管线下方设定的地下通道的顶标高位置穿设多根顶部管幕，然后在地下通道的高度范围内在地下通道的两侧壁位置穿设多根侧部管幕；在地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域进行土体注浆；(4)将地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域分成第一导洞、第二导洞和第三导洞开挖并对侧壁及顶壁进行防水处理后,在通道壁面上浇筑混凝土。采用本方法保证了整个施工过程在监测安全的情况下进行。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂环境既有管线超长浅埋暗挖施工方法
本专利技术涉及浅埋暗挖施工方法，尤其涉及一种既有管线的浅埋暗挖施工方法。
技术介绍
近年来，由于地下空间的开发与利用，出现了大量下穿既有管线和公路的结构工程。在运营繁忙的公路和正常使用地下管线下面，修建穿越通道等地下工程时，多采用暗挖的施工方法。通常暗挖断面设计成拱形结构，受力比较容易控制。然而，对于运行公路及在正常使用地下管线下的矩形浅埋通道来说，汽车动荷载及管线下沉的影响等方面的特殊因素导致施工风险及困难，尤其是在下穿通道具有矩形大断面、穿越管线多、薄覆盖层等特点的情况下，为了确保万无一失，需进一步提高在复杂条件下暗挖通道工程施工的技术水平。1申请号为2013106027107的中国专利公开了“一种浅埋暗挖隧道塌方处理方法”，该方法包括的步骤：一是清除塌方处土体至首次开挖线位置；二是按照再次开挖线的边界线进行再次开挖并施工拱脚槽钢垫板及上半部初期支护，之后进行拱顶回填至土体回填线；三是采用台阶法进行洞内施工；四是施工下半部初期支护并采用跳仓法使之封闭成环，以及五是底部仰拱二次衬砌施工，然后采用衬砌台车施工上部二次衬砌，藉由前述设计构造及其施工步骤的结合，完成了该浅埋暗挖隧道塌方的处理方法，从而达成了节省工程投资，保障工期及施工安全的良好效果。此专利是隧道浅埋暗挖法，不适用于穿越道路的既有管线的浅埋暗挖施工方法。2申请号为2014101733584的中国专利公开了“单拱大跨浅埋暗挖隧道加固体系及其施工方法”，专利技术为隧道初期支护内的支撑骨架结构，包含有隧道中心线处的组合钢管混凝土柱，底端固定于柱基础，顶端固定于初期支护；柱基础两侧设置底板，底板上方固定竖向支撑；竖向支撑和斜向支撑一端固定于初期支护；水平支撑一端固定于初期支护，另一端固定于组合钢管混凝土柱，并与竖向支撑连接牢固。本专利技术用于已发生或即将发生大变形、塌方、涌水等事故的单拱大跨浅埋暗挖隧道的加固处理，结合门形支撑和扇形支撑的优势，实现了“变大跨为小跨”，能快速、有效地控制施工引起的变形。此专利是针对围岩地质条件的施工方法，不适用针对粉砂层、粉质粘土层的的穿越道路浅埋暗挖施工方法。3申请号为2013103712770的中国专利公开了“浅埋暗挖大跨度隧道导洞拱盖组合施工工法”包括以下步骤：一)首先在两排洞内围护桩的设计施工位置上方分别开挖一导洞，并施工导洞支护结构；二)待导洞支护结构完成后，在导洞内施工洞内围护桩；三)待两排洞内围护桩施工完成后，在每排洞内围护桩的桩顶上均施工一根拱脚冠梁；四)待拱脚冠梁达到设计强度后，在两根拱脚冠梁之间施工拱盖结构；五)待拱盖结构达到设计强度后，由上至下开挖隧道至隧道二衬结构底板底标高处；六)然后由下至上顺做隧道二衬结构。此专利技术能够广泛适用于上半部围岩较软，下半部围岩较硬的“上软下硬”地质情况。不适用针对粉砂层、粉质粘土层的穿越道路浅埋暗挖施工方法。4申请号为2013104724582的中国专利公开了“一种管幕-支护结构组合体系浅埋暗挖法”，其步骤是：A、在地下结构两端无敏感建筑区域设置两个竖向工作井；B、通过竖向工作井先向地下主体结构四周顶入大小直径组合钢管形成管幕；C、通过注浆或者冷冻的方式加固钢管之间土体，形成水密性地下空间；D、在组合管幕的保护下，进行地下主体结构浅埋暗挖施工，管幕与支护结构形成大刚度的纵环向组合受力体系；E、在组合支护体系达到一定强度后，拆除内部临时支撑，施作地下主体结构。本专利技术的创新点在于将管幕与支护结构进行组合，形成大刚度共同受力体系，可以严格控制沉降，有效地控制地下水的流失，保证施工及运营安全，特别适用于超浅埋超大断面饱和软土隧道下穿敏感建筑。此专利的方法结构体系不适用既有管线的浅埋暗挖施工方法，如果应用此专利将引起整个管线沉降移位。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的不足，提供一种复杂环境下安全承载力大、牢固可靠的一种复杂环境既有管线超长浅埋暗挖施工方法。一种复杂环境既有管线超长浅埋暗挖施工方法，它包括以下步骤：(1)沿道路的管线下方设定的地下通道的顶标高位置并且在地下通道的长度范围内沿道路宽度方向从道路一侧向道路另一侧依次穿设多根彼此左右紧密设置的顶部管幕，每两根相邻的顶部管幕之间采用角钢锁口连接；然后在地下通道的高度范围内在地下通道的两侧壁位置,沿道路宽度方向从道路一侧向道路另一侧依次穿设多根彼此上下紧密设置的侧部管幕,每两根相邻的侧部管幕之间采用角钢锁口连接；所述的顶部管幕和两侧部管幕分别由多节钢管组成,在一节钢管顶进完成进行下一节顶进时,用卡套固定两根钢管并焊接；(2)在顶部管幕和两侧部管幕的管幕内采用强度不小于C20的混凝土灌注；(3)在地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域采用后退式钻孔注浆的施工方法进行土体注浆；(4)将地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域分成第一导洞、第二导洞和第三导洞；首先分层进行第一导洞和第三导洞的开挖,在进行第一导洞和第三导洞的开挖的过程中,始终保持第一导洞的开挖深度大于第三导洞的开挖深度,在完成每层的第一导洞和第三导洞的开挖后,沿第一导洞和第三导洞的四周周圈间隔支撑工字钢撑,然后在第一导洞内沿竖直方向相对设置的两根工字钢撑之间沿水平方向分别连接第一导洞的横撑,并在第一导洞顶部的工字钢撑和两侧部的工字钢撑之间连接第一导洞左上角角撑和第一导洞右上角角撑；在第三导洞内沿竖直方向相对设置的两根工字钢撑之间沿水平方向分别连接第三导洞的横撑,并在第三导洞顶部的工字钢撑和两侧部的工字钢撑之间连接第三导洞的左上角角撑和第三导洞右上角角撑；最后按照与第一导洞和第三导洞相同的开挖方法分层进行第二导洞的开挖并安装工字钢撑、第二导洞的横撑、第二导洞的左上角角撑和第二导洞右上角角撑；其中第一导洞内的工字钢撑、第二导洞内的工字钢撑以及第三导洞内的工字钢撑沿地下通道宽度方向彼此交错设置；(5)在第一导洞和第二导洞之间的工字钢撑位置沿导洞横向整体浇筑混凝土形成第一中隔壁墙，在第二导洞和第三导洞之间的工字钢撑位置沿导洞横向整体浇筑混凝土形成第二中隔壁墙；(6)分别在地下通道两侧壁处的每两根工字钢撑之间安装双层钢筋网片并且在所述的第一导洞、第二导洞以及第三导洞顶壁分别安装双层钢筋网片，并在地下通道两侧壁处的工字钢撑和第一导洞、第二导洞以及第三导洞顶壁以及各安装有双层钢筋网片的部位喷射混凝土，分别在地下通道两侧壁处的工字钢撑9外侧的土体内打入多根锁脚锚杆并与该处的工字钢撑通过螺栓连接并满焊；(7)破除第一中隔壁墙和第二中隔壁墙下部的混凝土以能够进行底板钢筋混凝土的浇筑，然后在每一根破除混凝土位置的工字钢上焊下止水钢板止水带；(8)在第一导洞、第二导洞和第三导洞底壁上铺设底板防水卷材层并浇筑底板钢筋混凝土；(9)依次拆除第一导洞的左上角角撑、第三导洞右上角角撑、第一导洞的横撑和第三导洞的横撑；(10)在第一导洞、第三导洞的底板钢筋混凝土上分别沿导洞的宽度方向间隔浇筑多根中柱至低于第一导洞、第三导洞的顶板钢筋混凝土位置；(11)在所述的地下通道已进行混凝土喷射的位置铺设外剪力墙防水卷材层并浇筑外剪力墙钢筋混凝土至顶部工字钢撑下方构造建成外剪力墙，并且在外剪力墙顶部留设钢板止水带；(12)依次拆除第一导洞的右上角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂环境既有管线超长浅埋暗挖施工方法，其特征在于,它包括以下步骤：(1)沿道路的管线下方设定的地下通道的顶标高位置并且在地下通道的长度范围内沿道路宽度方向向从道路一侧向道路另一侧依次穿设多根彼此左右紧密设置的顶部管幕，每两根相邻的顶部管幕之间采用角钢锁口连接；然后在地下通道的高度范围内在地下通道的两侧壁位置,沿道路宽度方向向从道路一侧向道路另一侧依次穿设多根彼此上下紧密设置的侧部管幕,每两根相邻的侧部管幕之间采用角钢锁口连接；所述的顶部管幕和两侧部管幕分别由多节钢管组成,在一节钢管顶进完成进行下一节顶进时,用卡套固定两根钢管并焊接；(2)在顶部管幕和两侧部管幕的管幕内采用强度不小于C20的混凝土灌注；(3)在地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域采用后退式钻孔注浆的施工方法进行土体注浆；(4)将地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域分成第一导洞、第二导洞和第三导洞；首先分层进行第一导洞和第三导洞的开挖,在进行第一导洞和第三导洞的开挖的过程中,始终保持第一导洞的开挖深度大于第三导洞的开挖深度,在完成每层的第一导洞和第三导洞的开挖后,沿第一导洞和第三导洞的四周周圈间隔支撑工字钢撑,然后在第一导洞内沿竖直方向相对设置的两根工字钢撑之间沿水平方向分别连接第一导洞的横撑,并在第一导洞顶部的工字钢撑和两侧部的工字钢撑之间连接第一导洞左上角角撑和第一导洞右上角角撑；在第三导洞内沿竖直方向相对设置的两根工字钢撑之间沿水平方向分别连接第三导洞的横撑,并在第三导洞顶部的工字钢撑和两侧部的工字钢撑之间连接第三导洞的左上角角撑和第三导洞右上角角撑；最后按照与第一导洞和第三导洞相同的开挖方法分层进行第二导洞的开挖并安装工字钢撑、第二导洞的横撑、第二导洞的左上角角撑和第二导洞右上角角撑；其中第一导洞内的工字钢撑、第二导洞内的工字钢撑以及第三导洞内的工字钢撑沿地下通道宽度方向彼此交错设置；(5)在第一导洞和第二导洞之间的工字钢撑位置沿导洞横向整体浇筑混凝土形成第一中隔壁墙，在第二导洞和第三导洞之间的工字钢撑位置沿导洞横向整体浇筑混凝土形成第二中隔壁墙；(6)分别在地下通道两侧壁处的每两根工字钢撑之间安装双层钢筋网片并且在所述的第一导洞、第二导洞以及第三导洞顶壁分别安装双层钢筋网片，并在地下通道两侧壁处的工字钢撑和第一导洞、第二导洞以及第三导洞顶壁以及各安装有双层钢筋网片的部位喷射混凝土，分别在地下通道两侧壁处的工字钢撑外侧的土体内打入多根锁脚锚杆并与该处的工字钢撑通过螺栓连接并满焊；(7)破除第一中隔壁墙和第二中隔壁墙下部的混凝土以能够进行底板钢筋混凝土的浇筑，然后在每一根破除混凝土位置的工字钢上焊下止水钢板止水带；(8)在第一导洞、第二导洞和第三导洞底壁上铺设底板防水卷材层并浇筑底板钢筋混凝土；(9)依次拆除第一导洞的左上角角撑、第三导洞右上角角撑、第一导洞的横撑和第三导洞的横撑；(10)在第一导洞、第三导洞的底板钢筋混凝土上分别沿导洞的宽度方向间隔浇筑多根中柱至低于第一导洞、第三导洞的顶板钢筋混凝土位置；(11)在所述的地下通道已进行混凝土喷射的位置铺设外剪力墙防水卷材层并浇筑外剪力墙钢筋混凝土至顶部工字钢撑下方构造建成外剪力墙，并且在外剪力墙顶部留设钢板止水带；(12)依次拆除第一导洞的右上角角撑、第三导洞的左上角角撑、第二导洞的左上角角撑和右上角角撑；(13)破除第一中隔壁墙和第二中隔壁墙上部的混凝土以能够进行顶板钢筋混凝土的浇筑，然后在每一根破除混凝土位置的周圈工字钢上焊上止水钢板止水带；(14)在第一导洞、第二导洞和第三导洞顶部喷射的混凝土上铺设顶板防水卷材层，在铺设顶板防水卷材层过程中预埋注浆管，然后沿地下通道的长度方向从一侧向另一侧分段支设顶板模板，在每段顶板模板上间隔预留多排灌注口，浇筑顶板钢筋混凝土时分别从每段顶板模板两侧的灌注口灌注混凝土，最后在每段顶板模板中间的灌注口灌注混凝土；浇筑顶板钢筋混凝土时同时浇筑中柱柱帽钢筋混凝土,所述的中柱柱帽钢筋混凝土与对应设置的中柱分别连接为一体；(15)待中柱钢筋混凝土、中柱柱帽钢筋混凝土和顶板钢筋混凝土强度达到100％后，拆除第二导洞的横撑、第一中隔壁墙和第二中隔壁墙；(16)在顶板钢筋混凝土强度达到100％时，在预埋的注浆管口注入水泥水玻璃双液浆。...

【技术特征摘要】
1.一种复杂环境既有管线超长浅埋暗挖施工方法，其特征在于,它包括以下步骤：(1)沿道路的管线下方设定的地下通道的顶标高位置并且在地下通道的长度范围内沿道路宽度方向从道路一侧向道路另一侧依次穿设多根彼此左右紧密设置的顶部管幕，每两根相邻的顶部管幕之间采用角钢锁口连接；然后在地下通道的高度范围内在地下通道的两侧壁位置,沿道路宽度方向从道路一侧向道路另一侧依次穿设多根彼此上下紧密设置的侧部管幕,每两根相邻的侧部管幕之间采用角钢锁口连接；所述的顶部管幕和两侧部管幕分别由多节钢管组成,在一节钢管顶进完成进行下一节顶进时,用卡套固定两根钢管并焊接；(2)在顶部管幕和两侧部管幕的管幕内采用强度不小于C20的混凝土灌注；(3)在地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域采用后退式钻孔注浆的施工方法进行土体注浆；(4)将地下通道的顶部管幕和两侧部管幕围成的内部区域分成第一导洞、第二导洞和第三导洞；首先分层进行第一导洞和第三导洞的开挖,在进行第一导洞和第三导洞的开挖的过程中,始终保持第一导洞的开挖深度大于第三导洞的开挖深度,在完成每层的第一导洞和第三导洞的开挖后,沿第一导洞和第三导洞的四周周圈间隔支撑工字钢撑,然后在第一导洞内沿竖直方向相对设置的两根工字钢撑之间沿水平方向分别连接第一导洞的横撑,并在第一导洞顶部的工字钢撑和两侧部的工字钢撑之间连接第一导洞左上角角撑和第一导洞右上角角撑；在第三导洞内沿竖直方向相对设置的两根工字钢撑之间沿水平方向分别连接第三导洞的横撑,并在第三导洞顶部的工字钢撑和两侧部的工字钢撑之间连接第三导洞的左上角角撑和第三导洞右上角角撑；最后按照与第一导洞和第三导洞相同的开挖方法分层进行第二导洞的开挖并安装工字钢撑、第二导洞的横撑、第二导洞的左上角角撑和第二导洞右上角角撑；其中第一导洞内的工字钢撑、第二导洞内的工字钢撑以及第三导洞内的工字钢撑沿地下通道宽度方向彼此交错设置；(5)在第一导洞和第二导洞之间的工字钢撑位置沿导洞横向整体浇筑混凝土形成第一中隔壁墙，在第二导洞和第三导洞之间的工字钢撑位置沿导洞横向整体浇筑混凝土形成第二中隔壁墙；(6)分别在地下通道两侧壁处的每两根工字钢撑之间安装双层钢筋网片并且在所述的第一导洞、第二导洞以及第三导洞顶壁分别安装双层钢筋网片，并在地下通道两侧壁处的工字钢撑和第一导洞、第二导洞以及第三导洞顶壁以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽梅，袁银书，张云富，王安鑫，辛猛，
申请(专利权)人：中建六局土木工程有限公司，中国建筑第六工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12