CN102094665A - 盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法，在先掘进隧道的管片内壁构造可自行走的辅助支撑结构：即沿隧道的纵向间隔设置环形工字钢，再用纵向工字钢与所述环形工字钢联结成整体，环向千斤顶通过设置在其上的胶轮支撑在纵向工字钢上，各环形工字钢之间设置有纵向千斤顶，在倒数第二个环形工字钢上设置卷扬机，倒数第一个环形工字钢设置有相应的挂置卷扬机钢索的挂钩。本发明方法在有效减缓盾构法多孔隧道近接施工引起的纵向效应的同时可以多盾构同时掘进，不影响先行盾构隧道的正常出渣，不需要在先行隧道施工完毕后再施工后行隧道。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，特别涉及盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法。
背景技术
随着地下空间开发利用的不断深入，多孔隧道近距离邻近施工不可避免。且近接形式多种多样，如水平并行、上下重叠、成角度跨越或下穿；近接隧道的数目也从两个到数个不等。尽管近接形式千变万化，但都存在以下所述的近接施工效应。
由于后掘进隧道对先掘进隧道的“卸载”效应，先掘进隧道的衬砌管片朝后掘进隧道侧变形，严重者可引起管片开裂渗水，影响隧道的正常使用。另一方面，从图1还可以看出，对于上下重叠和水平并行工况，这种影响是随着后掘进隧道掌子面的推进而推进的，只在掌子面前、后一定范围内存在，也就是说，对于先掘进隧道某一点的影响是临时的，类似于一个波形通过，待到后掘进隧道施工完成后，纵向效应消失或大幅减小。
发明内容
鉴于盾构法多孔隧道近接施工引起的纵向效应的上述特点，本发明旨在通过设计一种能够自行走，可被倒换使用的临时支撑结构，提高先掘进隧道的刚度，以减小后掘进隧道施工带来的不利影响。
本发明的目的是通过如下的手段实现的。
盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法，用于减小先掘进隧道的衬砌管片由于后掘进隧道产生的不利附加荷载所引发的不利变形。在先掘进隧道的管片内壁构造可随后掘进隧道施工同步前移的笼式辅助支撑结构：即沿隧道的纵向间隔设置环形工字钢，再用纵向工字钢与所述环形工字钢联结成整体，环向千斤顶通过设置在其上的胶轮支撑在纵向工字钢上，各环形工字钢之间设置有纵向千斤顶，在倒数第二个环形工字钢上设置卷扬机，倒数第一个环形工字钢设置有相应的挂置卷扬机钢索的挂钩。
本发明技术一方面可以有效减缓盾构法多孔隧道近接施工引起的纵向效应，即提高先掘进隧道的刚度，以减小后掘进隧道施工带来的不利影响。且其刚度可通过调节环形工字钢和纵向工字钢型号及分布密度予以实现；另一方面本发明所述辅助支撑结构可自行走，能够随盾构机同步推进，符合后掘进隧道施工对先掘进隧道的影响是临时性的这一特点；再者该结构不影响先行盾构隧道的正常出渣，即不需要在先行隧道施工完毕后再施工后行隧道，可以多盾构同时掘进。
附图说明
图1 为隧道近接施工的纵向效应示意图。
图2 为本发明辅助支撑方法示意图。
图3~图7为本发明实施各步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例（以重叠盾构隧道为例）对本发明作进一步说明。
（1）如图3所示，在重叠盾构隧道施工前，先计算无辅助支撑结构时，后掘进隧道对先掘进隧道可能产生影响的范围L，从而确定辅助支撑结构的长度；同时计算可能发生的附加变形量
，以确定所需的支护刚度，进而确定环形工字钢和纵向工字钢的型号及布置密度，一般要求环形工字钢布置于隧道管片纵向接缝处。
（2）根据步骤（1）确定的参数现场量身定做辅助支撑结构，如图2所示，该结构由环形工字钢、纵向千斤顶、环向千斤顶、胶轮、纵向工字钢、卷扬机组成。为满足自行走的需要，一方面，在环向千斤顶和纵向工字钢之间安装胶轮；另一方面，整个结构纵向分为普通环、（N-1）环和N环，（N-1）环比普通环多安装一个卷扬机，用于牵引N环，相应的，N环比普通环多一个挂钩，用于被卷扬机牵引。具体工作步骤如图（3）（4）（5）（6）（7）。
（3）将步骤（2）所述辅助支撑结构置于先掘进隧道受后掘进隧道的影响范围之内，使环向千斤顶处于顶紧状态，如图4所示。在此期间，不影响先掘进盾构隧道的正常出渣。
（4）随着盾构机的掘进，辅助支撑结构开始自行走，如图5所示。首先，接长纵向工字钢，放松最前面一环（第1环）环形工字钢的环向千斤顶，然后，利用第1、2环之间的纵向千斤顶将第1环环形工字钢往前顶进一环的距离，待第1环到位之后，顶紧第1环的环向千斤顶，纵向千斤顶回油。
（5）按步骤（4）的操作方法依次将后续第2至第（N-1）环环形工字钢往前推进一环的距离。如图6所示。
（6）如图7所示，放松最后一环（第N环）环形工字钢的环向千斤顶，然后启动第（N-1）环的卷扬机，将第N环环形工字钢往前拉进一环的距离，待第N环到位之后，顶紧第N环的环向千斤顶，关闭卷扬机。
（7）重复步骤（4）（5）（6），使辅助支撑结构始终处于先掘进隧道受后掘进隧道的影响范围之内，直至两隧道施工完毕。
Claims (2)
1.盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法，用于减小先掘进隧道的衬砌管片由于后掘进隧道产生的不利附加荷载所引发的不利变形，其特征在于，在先掘进隧道的管片内壁构造可随后掘进隧道施工同步前移的笼式辅助支撑结构：即沿隧道的纵向间隔设置环形工字钢，再用纵向工字钢与所述环形工字钢联结成整体，环向千斤顶通过设置在其上的胶轮支撑在纵向工字钢上，各环形工字钢之间设置有纵向千斤顶，在倒数第二个环形工字钢上设置卷扬机，倒数第一个环形工字钢设置有相应的挂置卷扬机钢索的挂钩。
2.根据权利要求1所述之盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法，其特征在于，所述环形工字钢布置于隧道管片纵向接缝处。
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