一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法技术

一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法，包括在既有盾构隧道一侧横向开挖风井风道；分层分段按导洞编号使用台阶法顺序开挖风井风道、并施工初期支护；上层导洞从隧道顶部以上施作，横向跨越既有隧道，开挖至风井风道端墙一A封堵,下层导洞从隧道顶部以下施作，横向开挖至临近盾构隧道外边缘风井风道端墙二B封堵；施工风井风道防水层及二衬结构；在风井风道内两个隧道侧边分别开挖1号及2号竖井：拆除风井风道内盾构管片；端墙二B、竖井侧壁初支随左线隧道管片破除逐步破除，隧道与风井风道、1号竖井、2号竖井连通。实现了盾构先行通过，后进行隧道管片破除，适用于加站、减站等需临时增加风井的工程中。站等需临时增加风井的工程中。站等需临时增加风井的工程中。

【技术实现步骤摘要】
一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法


[0001]本专利技术涉及地铁工程施工
，具体是一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法。

技术介绍

[0002]地铁建设作为一项大型长距离线性工程项目，工期风险在近年来日渐突出，尤其是近年长大快线的修建，出现较多长距离区间隧道。为满足地铁运营及疏散需求，长距离隧道往往需增设区间风井，若区间风井施作完成后，再进行盾构通过，区间风井施工工期延误往往影响后续盾构施工，导致总工期加长。
[0003]另外，地铁车站也存在类似情况，一般地铁位于商业繁华、地面交通繁忙地区，施工工期很大程度上受拆迁进度制约，隧道洞通之后，后期加站、减站、缓建车站等问题屡见不鲜，这种情况下，往往需要在站址区增设临时风井及区间变电所以满足通车运营需求。
[0004]因此亟需通过地下隧道开挖工法的组合运用，灵活解决实施盾构先行通过，后期进行隧道管片破除的设计方案及施工技术研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法，其目的在于解决先盾构过站、后破除盾构管片施工区间风井风道的技术问题。用于解决现有技术中风井风道施工完成后，再进行盾构过站，而造成的盾构施工进度受制约，无法满足节点工期等技术问题，而亦可作为盾构区间通过后，增设临时风井或区间变电所时的一种施工方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：在既有盾构隧道一侧横向开挖风井风道；
[0009]首先，超前深孔注浆加固风井风道拱顶土体101，之后，分层分段按导洞编号使用台阶法顺序开挖风井风道、并施工初期支护；
[0010]上层导洞从隧道3顶部以上施作并施工初期支护，横向跨越既有隧道，开挖至风井风道端墙封堵,并施作端墙一A，开挖成地下一层1；下层导洞从隧道顶部以下施作并施工初期支护，横向开挖至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙二B，开挖成地下二层2；
[0011]步骤二：施工风井风道防水层及二衬结构；
[0012]施工风井风道地下一层轨行区外侧4及地下一层轨行区6、地下二层轨行区外侧5的防水层及二衬结构，并保留轨行区地下二层侧墙不施做防水层及二衬结构；并在地下一层轨行区6的中板上预留1号竖井洞口10及2号竖井洞口12及分别预留左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11兼永久活塞风孔；1号竖井位于左、右线两个隧道之间，2号竖井位于右线隧道侧边；左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11位于左线隧道、右线隧道顶部；
[0013]步骤三：在风井风道内开挖1号及2号竖井：
[0014]分块破除1号竖井和2号竖井洞口范围风井风道内上层导洞临时仰拱，倒挂井壁开挖竖井；
[0015]步骤四：1号和2号竖井内施工二衬底板14及部分风井风道侧墙，包括风井风道宽度方向的侧墙上部15及2号竖井远离隧道的外侧墙上部121；
[0016]步骤五：拆除风井风道内盾构管片；
[0017]风井风道内1号竖井及2号竖井二衬施工完毕后，首先拆除左线区间隧道管片，在预拆除第一环管片上施作移动式钢环支撑18，先拆除中间的第一环管片
①
；将移动式钢环支撑移至下一环预拆除管片，对称逐步拆除第一环管片的两侧管片直至风井风道侧墙8处；端墙二B、竖井侧壁初支随左线隧道管片破除逐步破除，左线隧道与风井风道、1号竖井实现连通；
[0018]步骤六：施工已破除管片范围内风井风道二衬结构；
[0019](1)挂双层钢筋网片喷射C20混凝土封闭风井风道侧墙外侧临空土体19,开挖已拆除管片底部土体至结构底板，并采用C20喷射混凝土及工22a型钢支撑进行封底20；
[0020](2)施作已破除管片范围内底板防水层、绑扎钢筋、架设脚手架，支模浇筑底板二衬结构(在临空土体19及封底20内)，施作完成风井风道侧墙结构(8)及后浇环梁21；
[0021]左线管片拆除完成后，按同样方法拆除右线区间隧道管片并施工已破除管片范围内风井风道二衬结构，实现风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井的连通。
[0022]所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其中，
[0023]所述步骤一，所述风井风道设置为四层12导洞风道，按导洞编号台阶法顺序开挖各洞室、施工初期支护，台阶长度3
‑
5米，及时施作锁脚锚管，各洞室纵向开挖长度错开不小于6m；上两层导洞(1
‑
6号洞室)跨越既有隧道开挖至端墙封堵,施作端墙A；下两层导洞(7
‑
12号)施作至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙B；
[0024]所述步骤三开挖竖井时，分块破除1号竖井和2号竖井洞口范围风井风道内(2、4及6号)上层导洞临时仰拱，及时架设竖井格栅、连接纵向拉结筋，架设型钢支撑；竖向开挖步距为格栅间距，型钢支撑竖向间距砼格栅间距；开挖至竖井底部，及时封底；应按照先1号竖井、2号竖井的施作顺序施工，竖井施工过程中应及时向竖井两侧进行深孔注浆加固；
[0025]所述步骤四竖井内施工二衬底板及部分风井风道侧墙时，拆除竖井内下两道型钢支撑，敷设防水层，绑扎钢筋，浇筑二衬底板14及侧墙下部；浇筑底板二衬达到设计强度的80％后，架设脚手架，局部破除竖井临时中隔墙，敷设防水层、绑扎钢筋、支模浇筑外侧墙上部121并与中楼板相连，及风井风道宽度方向的侧墙上部15。
[0026]所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其中，所述的步骤五拆除管片还包括以下步骤：
[0027](1)施工准备步骤：
[0028]①
在风井风道中板搭设钢架，并在左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11分别铺设2根I32a型钢梁22，将2个10t的手拉葫芦分别固定在不同的型钢梁上，以方便管片及材料吊装外运；
[0029]②
移动式钢环支撑18拼装；在待拆除管片位置拼装移动式钢环支撑，移动式钢环支撑的液压支撑系统中呈放射状对称分布的千斤顶，前期可以为拆除连接螺栓的管片提供支撑应力，后期在拆除管片时，独立工作的千斤顶，不仅可以通过卸载液压杆，为要拆除的
管片提供作业空间，而且可以为待拆除的管片提供持续的支撑应力，保证拆除环的待拆除管片的整体稳定性；
[0030](2)管片拆除具体步骤：
[0031]①
首先拆除中间管片即拆除第1环管片
①
，将移动式钢支撑架设到第1环管片，通过移动式钢支撑的液压加载系统给管片提供支撑应力；
[0032]②
把拱顶位置管片的注浆孔打穿，将管片吊装螺栓安装在待拆除管片的注浆孔上，并将该螺栓装在手拉葫芦的吊绳上；将第1环与两侧的2、3环间的管片中线以上纵向连接螺栓全部拆除；
[0033]③
用水钻或绳锯机切割拱顶第1环楔形K块管片，K块四周做一圈切缝，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在既有盾构隧道一侧横向开挖风井风道；首先，超前深孔注浆加固风井风道拱顶土体(101)，之后，分层分段按导洞编号使用台阶法顺序开挖风井风道、并施工初期支护；上层导洞从隧道(3)顶部以上施作并施工初期支护，横向跨越二条既有隧道，开挖至风井风道端墙封堵,并施作端墙一A，开挖成地下一层(1)；下层导洞从隧道顶部以下施作并施工初期支护，横向开挖至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙二B，开挖成地下二层(2)；步骤二：施工风井风道防水层及二衬结构；施工风井风道地下一层轨行区外侧(4)及地下一层轨行区(6)、地下二层轨行区外侧(5)的防水层及二衬结构，并保留轨行区地下二层侧墙不施做防水层及二衬结构；并在地下一层轨行区(6)的中板上预留1号竖井洞口(10)及2号竖井洞口(12)及分别预留左线隧道拱顶吊装口(9)、右线隧道拱顶吊装口(11)兼永久活塞风孔；1号竖井位于左、右线两个隧道之间，2号竖井位于右线隧道侧边；左线隧道拱顶吊装口(9)、右线隧道拱顶吊装口(11)位于左线隧道、右线隧道顶部；步骤三：在风井风道内开挖1号及2号竖井：分块破除1号竖井(100)和2号竖井(120)洞口范围风井风道内上层导洞临时仰拱，倒挂井壁开挖竖井；步骤四：1号和2号竖井内施工二衬底板(14)及部分风井风道侧墙，包括风井风道宽度方向的侧墙上部(15)及2号竖井远离隧道的外侧墙上部(121)；步骤五：拆除风井风道内盾构管片；风井风道内1号竖井及2号竖井二衬施工完毕后，首先拆除左线区间隧道管片，在预拆除第一环管片上施作移动式钢环支撑(18)，先拆除中间的第一环管片
①
；将移动式钢环支撑移至下一环预拆除管片，对称逐步拆除第一环管片的两侧管片直至风井风道侧墙(8)处；端墙二B、竖井侧壁初支随左线隧道管片破除逐步破除，左线隧道与风井风道、1号竖井实现连通；步骤六：施工已破除管片范围内风井风道二衬结构；(1)挂双层钢筋网片喷射C20混凝土封闭风井风道侧墙外侧临空土体(19),开挖已拆除管片底部土体至结构底板，并采用C20喷射混凝土及工22a型钢支撑进行封底(20)；(2)施作已破除管片范围内底板防水层、绑扎钢筋、架设脚手架，支模浇筑底板二衬结构(在临空土体19及封底20内)，施作完成风井风道侧墙结构(8)及后浇环梁(21)；左线管片拆除完成后，按同样方法拆除右线区间隧道管片并施工已破除管片范围内风井风道二衬结构，实现风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井的连通。2.如权利要求1所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其特征在于，所述步骤一，所述风井风道设置为四层12导洞风道，按导洞编号台阶法顺序开挖各洞室、施工初期支护，台阶长度3
‑
5米，及时施作锁脚锚管，各洞室纵向开挖长度错开不小于6m；上两层导洞(1～6号洞室)跨越既有隧道开挖至端墙封堵,施作端墙A；下两层导洞(7～
12号)施作至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙B；所述步骤三开挖竖井时，分块破除1号竖井和2号竖井洞口范围风井风道内(2、4及6号)上层导洞临时仰拱，及时架设竖井格栅、连接纵向拉结筋，架设型钢支撑；竖向开挖步距为格栅间距，型钢支撑竖向间距、砼格栅间距；开挖至竖井底部，及时封底；应按照先1号竖井、2号竖井的施作顺序施工，竖井施工过程中应及时向竖井两侧进行深孔注浆加固；所述步骤四竖井内施工二衬底板及部分风井风道侧墙时，拆除竖井内下两道型钢支撑，敷设防水层，绑扎钢筋，浇筑二衬底板(14)及侧墙下部；浇筑底板二衬达到设计强度的80％后，架设脚手架，局部破除竖井临时中隔墙，敷设防水层、绑扎钢筋、支模浇筑外侧墙上部(121)并与中楼板相连，及风井风道宽度方向的侧墙上部(15)。3.如权利要求1所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其特征在于，所述的步骤五拆除管片还包括以下步骤：(1)施工准备步骤：
①
在风井风道中板搭设钢架，并在左线隧道拱顶吊装口(9)、右线隧道拱顶吊装口(11)分别铺设2根I32a型钢梁(22)，将2个10t的手拉葫芦分别固定在不同的型钢梁上，以方便管片及材料吊装外运；
②
移动式钢环支撑(18)拼装；在待拆除管片位置拼装移动式钢环支撑，移动式钢环支撑的液压支撑系统中呈放射状对称分布的千斤顶，前期可以为...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁静泽，张伯英，刘金栓，叶家强，周牧，张鹏飞，李宗凯，张金波，
申请(专利权)人：北京市市政工程设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：