切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点及隧道施工方法技术

本发明专利技术公开了切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点及隧道施工方法，包括既有的主线盾构隧道；在主线盾构隧道内，采用中隔墙将匝道盾构隧道的范围从主线盾构隧道范围内隔出，并对应匝道盾构隧道与主线盾构隧道交汇区域的两端分别设置第一封头墙和第二封头墙；主线盾构隧道隔出的匝道盾构隧道的部分浇筑填充泡沫混凝土；施工时，先施工中隔墙、第一封头墙、第二封头墙，并填充泡沫混凝土，然后设置盾构掘进匝道盾构隧道。本发明专利技术能够避免开挖，最大程度减少对周边环境的影响，减少地面场地条件对匝道设置的限制，使工程适用性更强。使工程适用性更强。使工程适用性更强。

Cutting into the existing tunnel to build the node of ramp shield tunnel and tunnel construction method

【技术实现步骤摘要】
切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点及隧道施工方法


[0001]本专利技术涉及盾构隧道施工
，特别涉及切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点及隧道施工方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中，常采用盾构法实施较长距离的地下道路，如上海北横通道，设置明挖匝道实现地面与地下道路之间的连接，分合流点处则设置深大的明挖工作井。
[0003]然而，在实际应用中，现有技术的工艺存在如下缺点：
[0004]1、明挖法中匝道、工作井不可避免产生管线搬迁，前期工作手续繁琐，难度大，周期长。
[0005]2、明挖施工对既有道路通行有显著影响，需要进行临时翻交，并可能存在一定数量的征地，社会和经济效益差；
[0006]3、明挖施工对周边构建筑物存在一定影响，或存在动拆迁，或存在既有房屋的保护，各种纠纷不断，影响工程推进。
[0007]4、为满足功能需求，基坑通常具有超深、超大等特点，须采取可靠的支护结构、地基加固等措施，同时存在大跨异型、承压水治理等难题，实施风险较大；
[0008]5、匝道的设置严重依赖地面场地条件，交通功能并不能发挥最大化。
[0009]因此，如何避免开挖，最大程度减少对周边环境的影响，减少地面场地条件对匝道设置的限制，使工程适用性更强，减少前期工作，节约造价与工期成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0010]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点及隧道施工方法，实现的目的是避免开挖，最大程度减少对周边环境的影响，如征地、房屋拆迁、管线搬迁、交通导改等，以期实现盾构隧道主线与匝道非开挖的连接，减少地面场地条件对匝道设置的限制，工程适用性更强，同时减少前期工作，总体上节约造价与工期。
[0011]为实现上述目的，本专利技术公开了切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，包括既有的主线盾构隧道；在所述主线盾构隧道内，采用中隔墙将匝道盾构隧道的范围从所述主线盾构隧道范围内隔出，并对应所述匝道盾构隧道与所述主线盾构隧道交汇区域的两端分别设置第一封头墙和第二封头墙。
[0012]其中，由所述中隔墙、所述第一封头墙、所述第二封头墙和所述主线盾构隧道围起的所述匝道盾构隧道的部分浇筑填充泡沫混凝土；
[0013]所述第一封头墙和所述第二封头墙与相应的所述匝道盾构隧道与所述主线盾构隧道交汇区域的两端均有3米至5米的水平间隔；
[0014]所述主线盾构隧道对应所述匝道盾构隧道与所述主线盾构隧道交汇区域位置采用预埋钢板纵向和横向连接，并在管片纵向增设拉紧装置和剪力销。
[0015]优选的，所述主线盾构隧道和所述匝道盾构隧道在交汇区域的隧道侧壁管片均通过混凝土凹凸榫承插接头连接。
[0016]优选的，所述主线盾构隧道和所述匝道盾构隧道在交汇区域的隧道侧壁管片均为聚丙烯纤维无筋混凝土管片。
[0017]优选的，所述中隔墙与所述匝道盾构隧道的侧壁之间存在1米至2米的间隔。
[0018]优选的，所述中隔墙上部设置用于浇筑所述泡沫混凝土的注浆孔和排气孔；
[0019]所述第二封头墙的下部预留有用于施工人员和所述泡沫混凝土的浇筑设施进出的孔洞。
[0020]优选的，所述中隔墙、所述第一封头墙和所述第二封头墙均采用钢筋混凝土浇筑成型；
[0021]所述中隔墙、所述第一封头墙和所述第二封头墙的钢筋均通过植筋与所述主线盾构隧道的管片结构可靠连接，或通过内部钢筋与所述主线盾构隧道的管片结构内预埋钢板焊接连接。
[0022]优选的，所述中隔墙内预埋有与所述匝道盾构隧道的管片结构连接的钢筋接驳器；
[0023]所述第一封头墙和所述第二封头墙预留与所述匝道盾构隧道的管片结构的纵向端面连接的接驳器。
[0024]优选的，所述泡沫混凝土的浇筑高度高于所述盾构切削高度最少1米，且距离所述主线盾构隧道内顶部最少0.5米。
[0025]本专利技术还提供应用切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点的隧道施工方法，包括如下步骤：
[0026]步骤1、在所述主线盾构隧道内沿所述匝道盾构隧道的路径实施所述中隔墙、所述第一封头墙和所述第二封头墙；
[0027]步骤2、通过所述中隔墙的所述注浆孔和所述排气孔浇筑填充所述泡沫混凝土；
[0028]步骤3、施工匝道盾构隧道的盾构掘进至切入所述匝道盾构隧道与所述主线盾构隧道交汇区域，并逐步对所述主线盾构隧道的管片实施切削；
[0029]在掘进过程中，边掘进边拼装所述匝道盾构隧道的管片结构，同时采用管片二次注浆对所述主线盾构隧道被切除的部分进行双液注浆，确保封闭止水；
[0030]步骤4、在所述盾构完全穿出所述匝道盾构隧道与所述主线盾构隧道交汇区域后，在所述匝道盾构隧道内完成临时支撑架设，在所述主线盾构隧道内拆除所述第一封头墙和所述第二封头墙，然凿除部分所述泡沫混凝土、拆除部分所述匝道盾构隧道的管片，并架设临时支撑，同步连续进行，最终形成临时支撑结构；
[0031]步骤5、找出底模、绑扎底板钢筋，浇筑完成所述匝道盾构隧道的底板；
[0032]在底板强度达到设计要求后，架设墙体模板，绑扎钢筋，浇筑所述匝道盾构隧道的侧墙；
[0033]在所述侧墙墙体强度达到设计要求后，架设顶板模板，绑扎钢筋，浇筑混凝土；
[0034]在所述匝道盾构隧道顶底板起拱，增加结构受力合理性；
[0035]步骤6、形成结构体后，拆除影响限界的临时支撑结构，贯通结构。
[0036]优选的，在所述盾构穿过所述第一封头墙完全进入所述主线盾构隧道后，就地分
解或者通过轨道牵引所述主线盾构隧道的工作井内分解，相应后配套机架或设备进行拆解并运送出所述主线盾构隧道。
[0037]本专利技术的有益效果：
[0038]本专利技术的应用减少了大面积深基坑开挖，降低了对管线、地面交通、地面建筑物的影响，降低了地面场地条件对匝道建设的限制程度，减少了征地范围。
[0039]本专利技术采用非开挖的方式，减少大量的前期投入，节约工期和造价；避免了深大基坑带来的施工风险和对周边的安全影响；安全性更高，经济和社会效益更明显。
[0040]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0041]图1示出本专利技术一实施例中主线盾构隧道不同类型管片的断面分布示意图。
[0042]图2示出本专利技术一实施例中匝道盾构位于准备区的状态示意图。
[0043]图3示出本专利技术图2中A
‑
A的剖面结构示意图。
[0044]图4示出本专利技术图2中B
‑
B的剖面结构示意图。
[0045]图5示出本专利技术图2中C
‑
C的剖面结构示意图。
[0046]图6示出本专利技术图一实施例中匝道盾构切入主线盾构隧道范围较小时的状态示意图。
[0047]图7示出本专利技术图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，包括既有的主线盾构隧道(1)；其特征在于，在所述主线盾构隧道(1)内采用中隔墙(2)将匝道盾构隧道(3)的范围从所述主线盾构隧道(1)范围内隔出，并对应所述匝道盾构隧道(3)与所述主线盾构隧道(1)交汇区域的两端分别设置第一封头墙(4)和第二封头墙(5)；由所述中隔墙(2)、所述第一封头墙(4)、所述第二封头墙(5)和所述主线盾构隧道(1)围起的连接区段浇筑填充泡沫混凝土(6)；所述第一封头墙(4)和所述第二封头墙(5)与相应的所述匝道盾构隧道(3)与所述主线盾构隧道(1)交汇区域的两端均有3米至5米的水平间隔；所述主线盾构隧道(1)对应所述匝道盾构隧道(3)与所述主线盾构隧道(1)交汇区域位置采用预埋钢板纵向和横向连接，并在管片纵向增设拉紧装置和剪力销。2.根据权利要求1所述的切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，其特征在于，所述主线盾构隧道(1)在盾构(7)切削区域的隧道侧壁管片均通过混凝土凹凸榫承插接头连接。3.根据权利要求1所述的切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，其特征在于，所述主线盾构隧道(1)在盾构(7)切削区域的隧道侧壁管片均为聚丙烯纤维无筋混凝土管片。4.根据权利要求1所述的切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，其特征在于，所述中隔墙(2)与所述匝道盾构隧道(3)的侧壁之间存在1米至2米的间隔。5.根据权利要求1所述的切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，其特征在于，所述中隔墙(2)上部设置用于浇筑所述泡沫混凝土(6)的注浆孔(8)和排气孔；所述第二封头墙(5)的下部预留有用于施工人员和所述泡沫混凝土(6)的浇筑设施进出的孔洞(9)。6.根据权利要求1所述的切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，其特征在于，所述中隔墙(2)、所述第一封头墙(4)和所述第二封头墙(5)均采用钢筋混凝土浇筑成型；所述中隔墙(2)、所述第一封头墙(4)和所述第二封头墙(5)的钢筋均通过植筋与所述主线盾构隧道(1)的管片结构可靠连接，或通过内部钢筋与所述主线盾构隧道(1)的管片结构内预埋钢板焊接连接。7.根据权利要求1所述的切入既有隧道建造匝道盾构隧道的节点，其特征在于，所述中隔墙(2)在所述连接区段顶底板位置范围埋置钢筋接驳器；所述第一封头墙(4)和所述第二封头墙(5)在所述连接区段的顶底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜弘，王新，张嘉威，贺腾飞，马姣蓉，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：