CN107740698A - 软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构及其方法。软土富水地层隧道施工对地层影响比较大，极易对地表既有构筑物造成不利影响。本发明在既有路基影响段下方的隧道拱部或边墙环向设置水平旋喷桩，水平旋喷桩纵向倾斜设置，相邻水平旋喷桩环向之间互相咬合；水平旋喷桩环向内侧设置超前管棚，超前管棚之间设置有超前小导管。本发明采用水平旋喷桩、超前管棚和超前小导管的组合控制措施，充分利用旋喷桩的止水作用，施工干扰小，施工进度快，可大大减小对地层的影响，进而减小对既有铁路、公路路基等构筑物的不利影响，降低施工难度和施工风险；也可结合对既有铁路、公路路基等构筑物的地表处理措施一起实施，效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及属于地下工程建设技术领域，具体涉及一种软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构及其方法。
背景技术
随着城市建设和交通工程的发展，地表（或地下）既有路基等构（建）筑物越来越多，而在后期其它地下工程建设过程中，难免会有其它工程与既有工程的交叉施工。在地下水发育地段，软土隧道受施工扰动后，存在软化现象，拱部及边墙变形比较严重，甚至出现塌落现象，而且隧道周边地层变形松动后，可能形成水力连通，对既有路基等构筑物造成不利影响，严重时会影响既有路基段的正常运营。在地表存在既有构筑物时，采用降水措施，会导致地层发生较大的变形，不利于保护既有构筑物，风险较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构及其方法,通过在隧道拱部或周边设置水平旋喷桩及超前管棚等辅助措施解决现有技术问题，控制隧道施工时的地层沉降，有效保证既有路基结构的安全。
本发明所采用的技术方案为：
软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构，其特征在于：
在既有路基段影响段下方的隧道拱部或边墙环向设置水平旋喷桩，水平旋喷桩纵向倾斜设置，相邻水平旋喷桩环向之间互相叠合。
水平旋喷桩内侧环向设置超前管棚。
超前管棚之间设置有超前小导管，超前小导管上设置有注浆孔。
隧道仰拱部分设置水平旋喷桩、超前管棚和超前小导管，与拱部或边墙部分的水平旋喷桩、超前管棚和超前小导管封闭成环。
软土富水隧道下穿既有构筑物的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：隧道正洞推进至既有路基段影响段下方前，在隧道拱部或边墙外部施工2~3环水平旋喷桩，水平旋喷桩先施工内侧，后施工外侧，采用跳孔施工；水平旋喷桩纵向倾斜设置，相邻水平旋喷桩环向之间互相咬合；
步骤二：在水平旋喷桩施工后，在其内侧打设一环超前管棚；超前管棚内部采用水泥砂浆进行填充；
步骤三：在超前管棚每两根钢管之间打设超前小导管，并进行注浆；
步骤四：隧道正洞施工推进至超前小导管搭接位置后，继续打设下一环超前小导管；
步骤五：隧道正洞施工推进至超前管棚搭接位置处后，继续施工下一环的超前管棚；
步骤六：隧道正洞施工推进至水平旋喷桩搭接位置后，继续打设下一环水平旋喷桩；
如此往复循环施工，直至下穿路基段施工完成。
本发明具有以下优点：
1、本发明用于软土富水隧道下穿既有铁路、公路路基等构筑物，辅助完成隧道掘进施工，能有效控制施工中引起的地层变形，限制地下水的排放，丰富了隧道下穿路基段的工程方案。
2、该结构具有可洞内施工的优点，对隧道结构影响小，无需设置专门的工作面。
3、该施工工法具有对地层影响小，对既有构（建）筑物影响小，施工速度快等特点，其在交通隧道、市政隧道、综合管廊等领域下穿既有铁路、公路路基等构（建）筑物时有着较大的应用前景。
附图说明
图1为下穿既有铁路、公路路基等构筑物纵断面图。
图2为下穿既有铁路、公路路基等构筑物横断面图。
图3为超前管棚设计图。
图4为超前小导管设计图。
图中，1-既有路基段，2-水平旋喷桩，3-超前管棚，4-超前小导管，5-隧道，6-超前管棚或超前小导管的加劲箍，7-注浆孔。
H-隧道拱顶距离路基坡脚的高度，φ-软土的内摩擦角，h0-超前管棚的钢管直径，L1-超前管棚的长度，h1-超前小导管的钢管直径，L2-超前小导管的长度，L3-超前小导管的止浆段长度，L4-注浆孔的间距。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及的软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构，在既有路基1影响段下方的隧道5拱部或边墙环向设置水平旋喷桩2。水平旋喷桩2以一定的纵向角度施做，不能沿隧道5轴线方向钻进，要有一定的外插角，纵向倾斜设置，相邻水平旋喷桩2环向之间互相咬合，纵向应有一定的搭接长度，并根据地质条件确定搭接长度。
水平旋喷桩2内侧环向设置超前管棚3，超前管棚3之间设置有超前小导管4，超前小导管4上设置有注浆孔7。超前小导管4每隔一段距离设置一环，每环的距离应与隧道开挖的长度相对应，每环超前小导管4之间应有一定的纵向搭接长度。
必要时，隧道5仰拱部分也设置水平旋喷桩2、超前管棚3和超前小导管4，与拱部或边墙部分的水平旋喷桩2、超前管棚3和超前小导管4封闭成环。
所述的水平旋喷桩2成桩桩径可采用0.6m～0.8m，所述的水平旋喷桩2桩长可采用8m～20m，所述的水平旋喷桩2可根据隧道5开挖断面调整参数，断面小时可采用小值。
所述的超前管棚3的钢管直径可采用φ80mm～φ250mm，长度可采用8m～20m，环向间距可采用0.3m～0.5m。所述超前管棚3的外插角应根据管棚长度、管棚直径以及之间的搭接长度和搭接间隙等经计算选定。
所述的超前小导管4管径可采用40～60mm，长度可采用3.5m～5.0m。所述的超前小导管4上应预留注浆孔，孔间距150mm～200mm，注浆孔直径6～8mm。
上述软土富水隧道下穿既有构筑物的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：隧道5正洞推进至既有路基段1影响段下方前，在隧道5拱部或边墙外施工2~3环水平旋喷桩2，水平旋喷桩2先施工内侧，后施工外侧，水平旋喷桩2纵向倾斜设置，相邻水平旋喷桩2环向之间互相咬合，跳孔施工，控制好旋喷桩的压力，确保成桩桩径。
步骤二：在水平旋喷桩2施工后，在其内部打设一环超前管棚3，打设超前管棚3时应采用定位装置，保证超前管棚3插入的偏差在允许范围内，隧道5空间有限时超前管棚3的钢管可采用分节制作，采用丝扣连接的方式；超前管棚3内部可采用水泥砂浆进行填充，增加管棚强度。
步骤三：在超前管棚3每两根钢管之间打设超前小导管4，并进行注浆，增加隧道拱部或边墙的支撑作用，控制地层变形。
步骤四：隧道5正洞推进施工至超前小导管4搭接位置后，继续打设下一环超前小导管4。
步骤五：隧道5正洞推进施工至超前管棚3搭接位置处后，继续施工下一环的超前管棚3。
步骤六：隧道5正洞施工推进至水平旋喷桩2搭接位置后，继续打设下一环水平旋喷桩2。
如此往复循环施工，直至下穿路基段施工完成。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换、参数的调整等，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构，其特征在于：
在既有路基段（1）影响段下方的隧道（5）拱部或边墙环向设置水平旋喷桩（2），水平旋喷桩（2）纵向倾斜设置，相邻水平旋喷桩（2）环向之间互相叠合。
2.根据权利要求1所述的软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构，其特征在于：
水平旋喷桩（2）内侧环向设置超前管棚（3）。
3.根据权利要求2所述的软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构，其特征在于：
超前管棚（3）之间设置有超前小导管（4），超前小导管（4）上设置有注浆孔（7）。
4.根据权利要求3所述的软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构，其特征在于：
隧道（5）仰拱部分设置水平旋喷桩（2）、超前管棚（3）和超前小导管（4），与拱部或边墙部分的水平旋喷桩（2）、超前管棚（3）和超前小导管（4）封闭成环。
5.软土富水隧道下穿既有构筑物的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：隧道（5）正洞推进至既有路基段（1）影响段下方前，在隧道（5）拱部或边墙外部施工2~3环水平旋喷桩（2），水平旋喷桩（2）先施工内侧，后施工外侧，采用跳孔施工；水平旋喷桩（2）纵向倾斜设置，相邻水平旋喷桩（2）环向之间互相咬合；
步骤二：在水平旋喷桩（2）施工后，在其内侧打设一环超前管棚（3）；超前管棚（3）内部采用水泥砂浆进行填充；
步骤三：在超前管棚（3）每两根钢管之间打设超前小导管（4），并进行注浆；
步骤四：隧道（5）正洞施工推进至超前小导管（4）搭接位置后，继续打设下一环超前小导管（4）；
步骤五：隧道（5）正洞施工推进至超前管棚（3）搭接位置处后，继续施工下一环的超前管棚（3）；
步骤六：隧道（5）正洞施工推进至水平旋喷桩（2）搭接位置后，继续打设下一环水平旋喷桩（2）；
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108611932A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-02 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 一种穿越水塘、鱼塘地段多股道铁路高填方路基的施工方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010090607A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Taisei Corp | トンネルの構築方法及びトンネルの構造 |
| CN102606167A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-25 | 西安理工大学 | 浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法 |
| CN103114856A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-05-22 | 福州市规划设计研究院 | 既有连拱隧道原位拓宽改造的施工方法 |
| CN103306687A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-09-18 | 王卓 | 软岩隧道长悬臂水平旋喷变形控制施工方法 |
| CN104500100A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 超大变断面隧道超前支护结构 |
| CN207453984U (zh) * | 2017-11-06 | 2018-06-05 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 一种软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构 |
-
2017
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010090607A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Taisei Corp | トンネルの構築方法及びトンネルの構造 |
| CN102606167A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-25 | 西安理工大学 | 浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法 |
| CN103306687A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-09-18 | 王卓 | 软岩隧道长悬臂水平旋喷变形控制施工方法 |
| CN103114856A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-05-22 | 福州市规划设计研究院 | 既有连拱隧道原位拓宽改造的施工方法 |
| CN104500100A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 超大变断面隧道超前支护结构 |
| CN207453984U (zh) * | 2017-11-06 | 2018-06-05 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 一种软土富水隧道下穿既有构筑物的施工结构 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 严健;何川;杨九明;陈华: "大管棚配合水平旋喷桩支护在细砂-卵砾石土互层隧道中的应用", no. 03, pages 66 - 69 * |
| 刘丙兴: "水平旋喷桩联合大管棚在软岩超大跨隧道施工中的应用", no. 25, pages 231 - 233 * |
| 李国良: "兰渝铁路特殊复杂地质隧道建设难点及对策", no. 05, pages 10 - 15 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108611932A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-02 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 一种穿越水塘、鱼塘地段多股道铁路高填方路基的施工方法 |
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