富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法技术

本发明专利技术公开了一种富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，包括步骤：一、管片临时支撑结构架设；二、地层预加固；三、垂直运输通道施工；四、管片切割拆除；五、通道洞口段进洞施工；六、前侧隧道段开挖施工。本发明专利技术方法步骤简单、设计合理且施工简便、施工过程安全可靠，地层预加固之前先在盾构隧道与联络通道衔接处架设管片临时支撑结构，再将通道端部地层超前小导管注浆加固与通道所处地层袖阀管整体注浆加固相结合进行地层预加固，地层预加固后施工垂直运输通道进行土方外运及材料吊装，能简便、快速完成富水砂层盾构区间联络通道开挖施工过程，并且施工过程安全、可靠。

【技术实现步骤摘要】
富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法
本专利技术属于盾构区间联络通道施工
，具体涉及一种富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法。
技术介绍
在地铁隧道施工工程中，为了应急疏散及排水需要，需要在盾构区间设置联络通道。联络通道施工风险较大，一直是地铁施工中事故多发的部位。联络通道事故易导致地面线缆破坏和建筑物的毁坏，甚至危及整个地铁线路。因此，联络通道施工在盾构施工中占有举足重轻的作用。但是，对于富水砂层地区，因砂石结构松散、空隙率大、地层自稳性差，开挖风险大，如何保证联络通道施工质量及其安全性，成为亟待攻克的难题。目前，富水砂层中地铁区间暗挖联络通道所采用的常规施工方案不仅周期长，而且对其它工序施工影响非常严重，最重要的是施工安全风险较大，极易发生安全事故。在地层加固方面，现如今主要采用旋喷桩加固，旋喷桩加固过程中不仅对地面影响较大，并且联络通道埋深较大时，施工难度大且投入成本高，施工工期不能得到有效保证。常规联络通道施工时，在开挖方面，隧道与联络通道相接处的顶部支护薄弱区开挖时(即隧道进洞时)有很大的坍塌风险，此部位分两阶段开挖，第一阶段从洞门标高斜向上至联络通道设计拱顶呈坡度开挖，形成过渡段，第二阶段待初期支护贯通后再反向开挖过渡段至设计要求，但该方法在地层为富水砂层的条件下仍存在很大的坍塌风险，因砂石结构松散、空隙率大、地层自稳性差，隧道与联络通道相接处顶部的超前支护薄弱区开挖坍塌风险更大，因此现在需要一种更加安全的富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，以减少事故的发生。
技术实现思路
<br>本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其方法步骤简单、设计合理且施工简便、施工过程安全可靠，地层预加固之前先在盾构隧道与联络通道衔接处架设管片临时支撑结构，再将通道端部地层超前小导管注浆加固与通道所处地层袖阀管整体注浆加固相结合进行地层预加固，地层预加固后施工垂直运输通道进行土方外运及材料吊装，能简便、快速完成富水砂层盾构区间联络通道开挖施工过程，并且施工过程安全、可靠。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征在于：所施工联络通道为连接于两个盾构隧道之间且洞身位于富水砂层内的暗挖隧道，所施工联络通道分为洞口段和位于所述洞口段前侧的前侧隧道段；对所施工联络通道进行开挖施工时，包括以下步骤：步骤一、管片临时支撑结构架设：在两个所述盾构隧道内分别架设一组管片临时支撑结构，并使两组所述管片临时支撑结构分别位于所施工联络通道的前后两侧；所述管片临时支撑结构支立于盾构隧道中的盾构管片环内侧；步骤二、地层预加固：对所施工联络通道所处地层进行预加固，过程如下：步骤201、通道端部地层注浆加固：通过两个所述盾构隧道分别对所施工联络通道前后两端地层进行超前小导管注浆加固，并在两个所述盾构隧道外侧均形成通道端部地层加固结构；步骤202、通道地层整体注浆加固：通过两个所述盾构隧道分别对所施工联络通道所处地层整体进行袖阀管注浆加固，获得袖阀管注浆加固结构；步骤201中施工完成的两个所述通道端部地层加固结构为本步骤中进行袖阀管注浆加固时的止浆结构，所述袖阀管注浆加固结构与两个所述通道端部地层加固结构紧固连接为一体；步骤三、垂直运输通道施工：从地面由上至下在所述前侧隧道段后端施工一个垂直运输通道，所述垂直运输通道与所施工联络通道内部连通；步骤四、管片切割拆除：在盾构隧道内对所施工联络通道进洞处的盾构管片环进行切割并拆除，获得所施工联络通道的洞门；步骤五、通道洞口段进洞施工：通过步骤四中所述洞门由后向前对所施工联络通道的洞口段进行开挖；开挖完成后，所述洞口段与步骤三中所述垂直运输通道连通；步骤六、前侧隧道段开挖施工：利用步骤三中所述垂直运输通道，由后向前对所施工联络通道的所述前侧隧道段进行开挖。上述富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征是：两个所述盾构隧道与所施工联络通道衔接的区域均为隧道衔接区域，每个所述盾构隧道中所述隧道衔接区域所处的隧道节段均为待加固隧道节段，两组所述管片临时支撑结构分别布设于两个所述盾构隧道的所述待加固隧道节段内；每组所述管片临时支撑结构均包括2N个对所述待加固隧道节段内的盾构管片环逐一进行临时支撑的管片临时支撑结构，每组所述管片临时支撑结构中2N个所述管片临时支撑结构的结构均相同且其沿所布设盾构隧道的纵向延伸方向由后向前布设，每个所述管片临时支撑结构均支撑于一个所述盾构管片环内，每个所述管片临时支撑结构均位于盾构隧道的一个隧道横断面上；其中，N为正整数且N≥2；每组所述管片临时支撑结构分为两个分别位于所述隧道衔接区域两侧的管片临时支撑组，每个所述管片临时支撑组均包括N个所述管片临时支撑结构。上述富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征是：步骤四中所述洞门位于所施工联络通道后侧，所施工联络通道分为所述洞口段和位于所述洞口段前侧的前侧隧道段，所述洞口段分前后两次进行开挖，所述前侧隧道段由后向前一次开挖成型；步骤五中进行通道洞口段进洞施工时，由后向前对所述洞口段进行第一次开挖，并获得开挖成型的洞口过渡段；所述洞口过渡段的横断面小于所述前侧隧道段的横断面，所述洞口过渡段的横断面由后向前逐渐增大；步骤五中进行通道洞口段进洞施工过程中，同步由后向前在所述洞口过渡段的拱部预埋多排注浆管，多排所述注浆管由后向前布设，每排所述注浆管均包括多个沿所述洞口过渡段拱部开挖轮廓线布设的注浆管，每排所述注浆管中多个所述注浆管布设于所施工联络通道的同一横断面上；每个所述注浆管均由后向前逐渐向上倾斜；步骤五中由后向前开挖过程中，还需同步由后向前对开挖成型的所述洞口过渡段进行初期支护，并获得所述洞口过渡段的临时初期支护结构。上述富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征是：步骤六中待所述前侧隧道段开挖完成后，通过多排所述注浆管对所述洞口过渡段的拱部地层进行超前支护；之后，由前向后对所述洞口过渡段内的所述临时初期支护结构进行破除；由前向后对所述临时初期支护结构进行破除过程中，由前向后对所述洞口段进行二次开挖，获得开挖成型的所述洞口段；由前向后对所述洞口段进行二次开挖过程中，同步由后向前对开挖成型的所述洞口段进行初期支护。上述富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征是：步骤三中所述垂直运输通道呈竖直向布设；步骤三中进行垂直运输通道施工时，先采用钻孔设备由上至下进行钻孔，并在成型的钻孔内安装一个钢护筒；所述钢护筒上端伸出地面并固定支撑在地面上，所述钢护筒底端位于所述前侧隧道段的拱顶下方。上述富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征是：步骤201中进行通道端部地层注浆加固时，先通过两个所述盾构隧道分别向所施工联络通道前后两端地层打设一组超前小导管，两组所述超前小导管呈对称布设；再通过两组所述超前小导管分别对所施工联络通道前后两端地层进行注浆加固；每组所述超前小导管均包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征在于：所施工联络通道(2)为连接于两个盾构隧道(1)之间且洞身位于富水砂层内的暗挖隧道，所施工联络通道(2)分为洞口段和位于所述洞口段前侧的前侧隧道段；对所施工联络通道(2)进行开挖施工时，包括以下步骤：/n步骤一、管片临时支撑结构架设：在两个所述盾构隧道(1)内分别架设一组管片临时支撑结构，并使两组所述管片临时支撑结构分别位于所施工联络通道(2)的前后两侧；/n所述管片临时支撑结构支立于盾构隧道(1)中的盾构管片环内侧；/n步骤二、地层预加固：对所施工联络通道(2)所处地层进行预加固，过程如下：/n步骤201、通道端部地层注浆加固：通过两个所述盾构隧道(1)分别对所施工联络通道(2)前后两端地层进行超前小导管注浆加固，并在两个所述盾构隧道(1)外侧均形成通道端部地层加固结构；/n步骤202、通道地层整体注浆加固：通过两个所述盾构隧道(1)分别对所施工联络通道(2)所处地层整体进行袖阀管注浆加固，获得袖阀管注浆加固结构；/n步骤201中施工完成的两个所述通道端部地层加固结构为本步骤中进行袖阀管注浆加固时的止浆结构，所述袖阀管注浆加固结构与两个所述通道端部地层加固结构紧固连接为一体；/n步骤三、垂直运输通道(17)施工：从地面由上至下在所述前侧隧道段后端施工一个垂直运输通道(17)，所述垂直运输通道(17)与所施工联络通道(2)内部连通；/n步骤四、管片切割拆除：在盾构隧道(1)内对所施工联络通道(2)进洞处的盾构管片环进行切割并拆除，获得所施工联络通道(2)的洞门(3)；/n步骤五、通道洞口段进洞施工：通过步骤四中所述洞门(3)由后向前对所施工联络通道(2)的洞口段进行开挖；开挖完成后，所述洞口段与步骤三中所述垂直运输通道(17)连通；/n步骤六、前侧隧道段开挖施工：利用步骤三中所述垂直运输通道(17)，由后向前对所施工联络通道(2)的所述前侧隧道段进行开挖。/n...

【技术特征摘要】
1.一种富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征在于：所施工联络通道(2)为连接于两个盾构隧道(1)之间且洞身位于富水砂层内的暗挖隧道，所施工联络通道(2)分为洞口段和位于所述洞口段前侧的前侧隧道段；对所施工联络通道(2)进行开挖施工时，包括以下步骤：
步骤一、管片临时支撑结构架设：在两个所述盾构隧道(1)内分别架设一组管片临时支撑结构，并使两组所述管片临时支撑结构分别位于所施工联络通道(2)的前后两侧；
所述管片临时支撑结构支立于盾构隧道(1)中的盾构管片环内侧；
步骤二、地层预加固：对所施工联络通道(2)所处地层进行预加固，过程如下：
步骤201、通道端部地层注浆加固：通过两个所述盾构隧道(1)分别对所施工联络通道(2)前后两端地层进行超前小导管注浆加固，并在两个所述盾构隧道(1)外侧均形成通道端部地层加固结构；
步骤202、通道地层整体注浆加固：通过两个所述盾构隧道(1)分别对所施工联络通道(2)所处地层整体进行袖阀管注浆加固，获得袖阀管注浆加固结构；
步骤201中施工完成的两个所述通道端部地层加固结构为本步骤中进行袖阀管注浆加固时的止浆结构，所述袖阀管注浆加固结构与两个所述通道端部地层加固结构紧固连接为一体；
步骤三、垂直运输通道(17)施工：从地面由上至下在所述前侧隧道段后端施工一个垂直运输通道(17)，所述垂直运输通道(17)与所施工联络通道(2)内部连通；
步骤四、管片切割拆除：在盾构隧道(1)内对所施工联络通道(2)进洞处的盾构管片环进行切割并拆除，获得所施工联络通道(2)的洞门(3)；
步骤五、通道洞口段进洞施工：通过步骤四中所述洞门(3)由后向前对所施工联络通道(2)的洞口段进行开挖；开挖完成后，所述洞口段与步骤三中所述垂直运输通道(17)连通；
步骤六、前侧隧道段开挖施工：利用步骤三中所述垂直运输通道(17)，由后向前对所施工联络通道(2)的所述前侧隧道段进行开挖。


2.按照权利要求1所述的富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征在于：两个所述盾构隧道(1)与所施工联络通道(2)衔接的区域均为隧道衔接区域，每个所述盾构隧道(1)中所述隧道衔接区域所处的隧道节段均为待加固隧道节段，两组所述管片临时支撑结构分别布设于两个所述盾构隧道(1)的所述待加固隧道节段内；
每组所述管片临时支撑结构均包括2N个对所述待加固隧道节段内的盾构管片环逐一进行临时支撑的管片临时支撑结构，每组所述管片临时支撑结构中2N个所述管片临时支撑结构的结构均相同且其沿所布设盾构隧道(1)的纵向延伸方向由后向前布设，每个所述管片临时支撑结构均支撑于一个所述盾构管片环内，每个所述管片临时支撑结构均位于盾构隧道(1)的一个隧道横断面上；其中，N为正整数且N≥2；
每组所述管片临时支撑结构分为两个分别位于所述隧道衔接区域两侧的管片临时支撑组，每个所述管片临时支撑组均包括N个所述管片临时支撑结构。


3.按照权利要求1或2所述的富水砂层盾构区间联络通道开挖施工方法，其特征在于：步骤四中所述洞门(3)位于所施工联络通道(2)后侧，所施工联络通道(2)分为所述洞口段和位于所述洞口段前侧的前侧隧道段，所述洞口段分前后两次进行开挖，所述前侧隧道段由后向前一次开挖成型；步骤五中进行通道洞口段进洞施工时，由后向前对所述洞口段进行第一次开挖，并获得开挖成型的洞口过渡段；所述洞口过渡段的横断面小于所述前侧隧道段的横断面，所述洞口过渡段的横断面由后向前逐渐增大；
步骤五中进行通道洞口段进洞施工过程中，同步由后向前在所述洞口过渡段的拱部预埋多排注浆管(15)，多排所述注浆管(15)由后向前布设，每排所述注浆管(15)均包括多个沿所述洞口过渡段拱部开挖轮廓线布设的注浆管(15)，每排所述注浆管(15)中多个所述注浆管(15)布设于所施工联络通道(2)的同一横断面上；每个所述注浆管(15)均由后向前逐渐向上倾斜；
步骤五中由后向前开挖过程中，还需同步由后向前对开挖成型的所述洞口过渡段进行初期支护，并获得所述洞口过渡段的临时初期支护结构。


4.按照权利要求3所述的富水砂层盾构区...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁振国，魏辉，李朝成，梁缄鑫，曹佳斌，张宝平，申晓莉，刘晓宁，赵晓娟，李博，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53