CN101672182A - 盾构穿越地下结构物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盾构施工的安全保护技术领域，具体涉及一种盾构穿越地下结构物的方法，该方法涉及一种其下方进行盾构施工的地下结构物的底板，所述底板包括有底板垫层和固定于所述底板垫层上的钢筋混凝土结构，其特征在于该方法包括有如下步骤：a)在所述底板的被穿越区域内预埋至少二个卸压孔；b)于步骤a)所产生的底板结构下方进行盾构推进施工；c)盾构隧道施工完成后，对所述卸压孔进行封堵处理。本发明的优点是：有效的降低甚至是消除了盾构推进施工时对下立交结构尤其是底板和两侧结构产生的不利影响。

Description

盾构穿越地下结构物的方法

技术领域

本发明涉及盾构施工的安全保护技术领域，具体涉及一种盾构穿越地下结构物的方法。

背景技术

采用盾构法施工地铁工程区间隧道广泛应用于上海等软土地区，这些城市隧道所在土层经常富含地下水。土压平衡式盾构推进前方挤土较为明显，同时此位置地下水扩散需要一个过程，导致开挖面附近出现较高孔隙水压力(高达80kPa)，所以盾构机推进前方一定范围内地层表现为向上隆起变形。盾构推进后方地层由于土体损失、注浆压力不当、不及时等导致沉降，加之土体后期固结沉降。这些都将对隧道周边已建管线、建筑物等产生不利影响。

随着大城市路面交通向着地下发展的趋势，尤其是在城市主干道交叉口，为避免交通拥堵，采取一个方向车流通过下立交箱涵实现无停留畅通，大大加快了行车速度，一定程度上方便了人们的出行。以上海为例，随着世博会的临近，在市区对主干道进行改建，在主干道交叉口一条道路采取修建在地下一层，出现了许多距离较长的下立交工程。

当在城市主干道既存在长距离下立交工程，又存在地铁区间隧道时，技术上要求两者常处于马路的中心，导致地铁区间隧道和下立交工程的交叠施工。盾构浅覆土穿越道路工程，近接穿越大型筏板、箱形基础也有类似情况。可能出现先修建下立交工程，在其下面后修建隧道；也可能出现先修建隧道后修建下立交工程；也有可能两者同时修建。当先修建下立交工程，盾构法隧道在其下方长距离穿越推进时，由于两者空间相距较近，盾构推进施工将对下立交结构尤其是底板和两侧结构产生不利影响。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种盾构穿越地下结构物的方法，该方法通过预先计算在底下结构物的底板上预留一定数量的卸压孔，盾构推进时用于释放超孔隙水及挤土对底板产生的压力，以保证下立交结构的安全。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种盾构穿越地下结构物的方法，该方法涉及一种其下方进行盾构施工的地下结构物的底板，所述底板包括有底板垫层和固定于所述底板垫层上的钢筋混凝土结构，其特征在于该方法包括有如下步骤：

a)在所述底板的被穿越区域内预埋至少二个卸压孔；

b)于步骤a)所产生的底板结构下方进行盾构推进施工；

c)盾构隧道施工完成后，对所述卸压孔进行封堵处理。

步骤a)中所述卸压孔的预埋步骤为：首先在底板垫层浇筑时，利用预制件插入土体中作为卸压孔的预留安装位，然后将钢管套装入并固定于所述预留安装位中，之后将所述钢管与底板钢筋笼结构固定连接，并采用塞子封闭所述钢管两端开口，之后进行混凝土浇筑，并于盾构施工前去除所述塞子。

混凝土浇筑前，所述钢管外壁于近两端部处环焊有止水钢板。

所述止水钢板环焊于所述钢管距所述钢筋混凝土上、下表面250mm处。

在所述盾构施工为单圆盾构施工时，步骤a)中所述卸压孔的分布方式为：所述底板对应于任一单行隧道的区域内沿隧道轴向每隔6m横向分布有3个卸压孔。

在所述盾构施工为双圆盾构施工时，步骤a)中所述卸压孔的分布方式为：所述底板于被双圆盾构穿越区域内，以中心立柱为中轴，其两侧每隔6m对称、横向分布有2个的卸压孔。

该方法还包括补偿注浆工序，补偿注浆工序指的是盾构推进后，通过所述卸压孔对所述底板下方土体补偿注浆。

所述进行补偿注浆的卸压孔具体指的是，在同步注浆时未出现浆液溢流现象的卸压孔。

步骤c)中所述卸压孔的封堵步骤为首先对所述卸压孔的内部进行清理，采用素凝土填充，之后采用封头钢板环焊封闭所述卸压孔的两端部，最后于所述钢板外部浇筑素混凝土。

所述卸压孔直径为300mm。

本发明的优点是：有效的降低甚至是消除了盾构推进施工时对下立交结构尤其是底板和两侧结构产生的不利影响。

附图说明

附图1是本发明实施例单圆盾构推进下立交底板卸压孔开设平面图；

附图2是本发明实施例双圆盾构推进下立交底板卸压孔开设剖面图；

附图3是本发明实施例中卸压孔施工制作示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，标号1-9分别表示：底板1、底板垫层2、卸压孔3、中心立柱4、止水钢板5、钢筋混凝土结构6、封头钢板7、钢管8、地连墙9。

如图1-3所示，本发明施工流程如下：

一、下立交工程施工

本施工过程是在地下结构物的底板1的被穿越区域内沿隧道轴线方向每隔6m预留一排卸压孔，其具体流程如下：

1)在浇筑底板垫层2时，采用预制件插入土体里面，该预制件可以选用木箱或者其他材料，插入预制件的目的是在底板垫层2中预留卸压孔3安装位置。

2)采用直径300mm、高度1200mm的钢管8做卸压孔8的外套管，外套管外侧上下分别环焊止水钢板5，如图3所示止水钢板5的安装位置应该位于钢筋混凝土结构6内、距离钢筋混凝土结构6的上、下表面250mm的位置处，止水钢板5设置于钢筋混凝土结构6的浅表层的目的是防止地下水沿钢管8外侧进入下立交底板的钢筋混凝土结构6的内部。

3)外套管安装就位后，与底板的钢筋笼焊接固定，必要时在外套管的周围设加强钢筋。外套管的内部采用棉絮填充，其两端部采用木塞(塑料塞)封闭，以防止混凝土等杂物进入。之后进行混凝土浇筑，浇筑成型后去除棉絮和木塞，在钢筋混凝土结构6中、外套管的腔内即形成卸压孔3的通路。

上述下立交工程开设卸压孔3施工流程，可适用于单、双圆盾构两种隧道施工方法。但是对于这单、双圆盾构两种隧道构建方法，在卸压孔3的开设数量和分布模式上有一定差别，其具体的选择如下：

当盾构施工为单圆盾构施工时，卸压孔3的分布方式为：底板1对应于单行隧道的区域内，横向设置有3个的卸压孔3，每隔6M穿设一排，上、下行线均如此设置。

当盾构施工为双圆盾构施工时，卸压孔3的分布方式为：底板1于被双圆盾构穿越区域内，以中心立柱4为中轴，其两侧对称分别开设有2个卸压孔3，一排共4个卸压孔3，每隔6M穿设一排。

二、盾构在下立交底板的推进

当盾构在底板1下方推进时，机头前方超孔隙水和土体通过卸压孔3不断排除，通过卸压孔3可卸掉多余的水土压力，达到减小底板1反力的目的，防止对下立交结构底板1造成不利影响。在盾构时还需要对盾尾管片进行同步注浆，部分管片压力过大时，其浆液可以通过卸压孔3释放掉一部分，该位置处可适当减小同步注浆压力。盾构推过后，根据监测到的地层沉降情况，通过卸压孔3进行补偿补浆，防止底板1下方土体被掏空，填密实底板1下方空隙、控制底板1后期沉降，以达到保护下立交结构的目的。对于上述出现浆液溢流现象的卸压孔3，就不需要进行补偿注浆。

三、封闭卸压孔

待下立交底板1下注浆填充密实、土体沉降稳定后，清空卸压孔3内部杂物，用素混凝土填充密实，采用封头钢板7对卸压孔3的孔口进行密封焊接，之后在其上方用素混凝土浇筑，达到防水设计要求。

Claims (10)

1.一种盾构穿越地下结构物的方法，该方法涉及一种其下方进行盾构施工的地下结构物的底板，所述底板包括有底板垫层和固定于所述底板垫层上的钢筋混凝土结构，其特征在于该方法包括有如下步骤：

a)在所述底板的被穿越区域内预埋至少二个卸压孔；

b)于步骤a)所产生的底板结构下方进行盾构推进施工；

c)盾构隧道施工完成后，对所述卸压孔进行封堵处理。

2.根据权利要求1所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于步骤a)中所述卸压孔的预埋步骤为：首先在底板垫层浇筑时，利用预制件插入土体中作为卸压孔的预留安装位，然后将钢管套装入并固定于所述预留安装位中，之后将所述钢管与底板钢筋笼结构固定连接，并采用塞子封闭所述钢管两端开口，之后进行混凝土浇筑，并于盾构施工前去除所述塞子。

3.根据权利要求2所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于混凝土浇筑前，所述钢管外壁于近两端部处环焊有止水钢板。

4.根据权利要求3所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于所述止水钢板环焊于所述钢管距所述钢筋混凝土上、下表面250mm处。

5.根据权利要求1所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于所述盾构施工为单圆盾构施工，步骤a)中所述卸压孔的分布方式为：所述底板对应于任一单行隧道的区域内沿隧道轴向每隔6m横向分布有3个卸压孔。

6.根据权利要求1所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于所述盾构施工为双圆盾构施工，步骤a)中所述卸压孔的分布方式为：所述底板于被双圆盾构穿越区域内，以中心立柱为中轴，其两侧每隔6m对称、横向分布有2个的卸压孔。

7.根据权利要求1所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于该方法包括补偿注浆工序，补偿注浆工序指的是盾构推进后，通过所述卸压孔对所述底板下方土体补偿注浆。

8.根据权利要求8所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于所述进行补偿注浆的卸压孔具体指的是，在同步注浆时未出现浆液溢流现象的卸压孔。

9.根据权利要求1所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于步骤c)中所述卸压孔的封堵步骤为首先对所述卸压孔的内部进行清理，采用素凝土填充，之后采用封头钢板环焊封闭所述卸压孔的两端部，最后于所述钢板外部浇筑素混凝土。

10.根据权利要求1、5或6所述的一种盾构穿越地下结构物的方法，其特征在于所述卸压孔直径为300mm。

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