CN109798121B - 暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，包括如下步骤：开挖隧道的上导洞，在所形成的上导洞的顶部与对应的既有结构底板之间保留一定厚度的土层；于所形成的上导洞的内壁安装初支结构；挖除保留的土层而形成间隙；提供支撑件，将支撑件置于间隙内并顶撑于既有结构底板，进而将支撑件与初支结构的顶部固定连接；以及向所形成的上导洞的内壁喷射混凝土以形成锚固初支结构和支撑件的初支混凝土结构。本发明的施工方法采用在既有结构底板之下顶撑支撑件，并将支撑件与初支结构固定连接，利用加设的支撑件顶撑住既有结构底板以控制既有结构底板的沉降，且支撑件锚固在初支混凝土结构内，加强了支撑件的支撑强度。

Description

暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工工程领域，特指一种暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法。

背景技术

目前国内各城市地铁需求，新建轨道线路与既有轨道线路间相互交叉、并行、连接、共建等情况日益增多，不可避免，其中部分地铁车站或区间与既有线路之间出现近接甚至密贴施工，因部分已运营地铁线路因建设年代久远，局限于当时的材料及施工工艺，部分线路结构安全已达临界状态，因此，在保证既有地铁安全正常运营的前提下，如何安全进行下穿成为施工难题。现有技术中一般采用CRD施工全称交叉中隔墙法，是一种适用于软弱地层的隧道施工方法，特别是对于控制地表沉陷有很好的效果，但无论采用机械开挖或采用人工开挖，导洞的初衬结构都不易保证不发生沉降现象，会对上方既有线结构产生影响，导致既有线地铁停运，极易造成重大安全事故，故如何控制密贴下穿导洞施工过程中的沉降是一个重要的目标。

为了解决上述沉降问题，现有技术中在施工前采取了多种预防方式，比如超前注浆、超前锚杆支护、超前小导管等措施，这些超前措施所需占用的支护范围较大，对于密贴下穿既有结构底板来说，由于既有结构底板和新隧道顶部之间没有可供加固的空间，上述的超前注浆、超前锚杆支护以及超前小导管施工难以对既有结构底板进行支撑加固，上述的超前施工仅能针对新隧道的两侧土体进行加固，所以其对既有结构底板的变形控制效果有限，很难避免既有结构底板发生沉降，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，解决现有的超前措施无法避免既有结构底板发生沉降而存在一定的安全隐患的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，包括如下步骤：

开挖隧道的上导洞，在所形成的上导洞的顶部与对应的既有结构底板之间保留一定厚度的土层；

于所形成的上导洞的内壁安装初支结构；

挖除保留在所形成的上导洞的顶部和对应的既有结构底板之间的土层从而于所述初支结构的顶部和对应的既有结构底板之间形成间隙；

提供支撑件，将所述支撑件置于所述间隙内并顶撑于所述既有结构底板，进而将所述支撑件与所述初支结构的顶部固定连接；以及

向所形成的上导洞的内壁喷射混凝土以形成锚固所述初支结构和所述支撑件的初支混凝土结构。

本发明的施工方法采用在既有结构底板之下顶撑支撑件，并将支撑件与初支结构固定连接，利用加设的支撑件顶撑住既有结构底板以控制既有结构底板的沉降，且支撑件锚固在初支混凝土结构内，加强了支撑件的支撑强度。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，在喷射混凝土之前还包括：

提供带有注浆管的注浆袋，将所述注浆袋置于所述间隙内并将所述注浆管引出至所述上导洞内。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，提供带有注浆管的注浆袋的步骤包括：

提供PVC防水板，切割所述PVC防水板使其长度与所述上导洞的宽度相适配；

于所述PVC防水板上开设与所述注浆管相适配的洞口；

将所述注浆管部分插入所述洞口并与所述洞口密封连接；

将所述PVC防水板对折以使得位于上层的PVC防水板的边缘与位于下层的PVC防水板的边缘对齐，而后将对齐的边缘密封连接从而形成了具有密封内腔的注浆袋。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，将所述注浆袋置于所述间隙内后，待所述初支混凝土结构达到一定强度后，通过所述注浆管向所述注浆袋内进行动态补偿注浆。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，还包括：

施工过程中，实时监控所述初支结构顶部的沉降，并结合所监控的沉降结果调整所述注浆管的注浆量及注浆压力，以加强对既有结构底板的支撑。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，在设置注浆袋之前还包括：对所述注浆袋进行充气检测。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，所述支撑件呈倒U型，包括相互平行设置的第一侧翼和第二侧翼以及垂直连接所述第一侧翼和所述第二侧翼的封底；

设置所述支撑件时，将所述支撑件通过所述第一侧翼和所述第二侧翼卡套于所述初支结构的顶部，并向上推动所述支撑件以使得所述封底紧贴于所述既有结构底板，接着将所述第一侧翼和所述第二侧翼与所述初支结构的顶部固定连接。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，将所述支撑件沿隧道走向间隔设置。

本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的进一步改进在于，喷射混凝土之前，于所述上导洞的两侧土体内打设锁脚锚杆。

附图说明

图1为本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的流程图。

图2为本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法中设置好支撑件后的剖视图。

图3为本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法中设置好支撑件后的另一侧的剖视图。

图4为本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法中的注浆袋的结构示意图。

图5为本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法设置好注浆袋后的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，用于控制既有结构底板的沉降变形，确保施工安全。本发明的工法采用支撑件支撑在初支结构和既有结构底板之间，并对既有结构底板起到支撑作用，利用支撑件支顶既有结构底板，能够控制既有结构底板的沉降。另外，本发明的工法在既有结构底板的底部设置有注浆袋，并预留出注浆管，通过注浆管向注浆袋内进行注浆，配合监控既有结构底板的沉降结果，能够实现动态补偿注浆，使得浆液及时填充隧道支护结构顶部的沉降产生的空隙，加强支护能力，且注浆袋不易导致浆液渗入既有结构底板，能够保证注浆效果集中，不易导致浆液串流，避免了注浆效果差的问题，且也不会发生浆液注入过多而发生既有结构底板拱起的问题。下面结合附图对本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法的流程图。下面结合图1，对本发明暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法进行说明。

如图1所示，本发明的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，包括如下步骤：

执行步骤S11，开挖隧道的上导洞，在所形成的上导洞的顶部与既有结构底板之间保留一定厚度的土层；结合图2和图3所示，所保留的土层的厚度与后续设置的支撑件22的尺寸相适配，也即土层的厚度与支撑件22的厚度相同，或略大于支撑件22的厚度；接着执行步骤S12；

执行步骤S12，于所形成的上导洞的内壁安装初支结构21；初支结构21用于支撑上导洞的内壁；接着执行步骤S13；

执行步骤S13，挖除保留的土层以形成间隙；将保留在所形成的上导洞顶部和对应的既有结构底板10之间的土层挖除，从而在初支结构21的顶部和对应的既有结构底板10之间形成间隙；接着执行步骤S14；

执行步骤S14，提供支撑件22，将支撑件22置于间隙内并顶撑既有结构底板10进而与初支结构21的顶部固定连接；接着执行步骤S15；

执行步骤S15，向所形成的上导洞的内壁喷射混凝土以形成锚固初支结构21和支撑件22的初支混凝土结构。

本发明的施工方法采用保留土层后挖的方式，在初支结构上固定连接顶撑既有结构底板的支撑件，利用支撑件支撑住既有结构底板，控制既有结构底板的沉降。

作为本发明的一较佳实施方式，在喷射混凝土之前还包括：

如图4和图5所示，提供带有注浆管24的注浆袋23，将注浆袋23置于间隙内并将注浆管24引出至上导洞内。在支撑件22设置的间隙内放置注浆袋23，利用注浆袋23和注浆管24后既有结构底板处提供后续注浆加固的措施，且注浆袋的设置，不易导致浆液渗入既有结构底板，避免了对既有结构底板的影响，能够保证注浆效果集中，浆液不易串流，提高了注浆加固效果，为控制沉降增加了新手段。

进一步地，提供带有注浆管24的注浆袋23的步骤包括：

提供PVC防水板，切割PVC防水板使其长度与上导洞的宽度相适配；

于PVC防水板上开设与注浆管24相适配的洞口；

将注浆管24部分插入洞口并与洞口密封连接；较佳地，可在洞口处封盖一密封盖板，密封盖板上开设有供注浆管24穿过的通孔，将密封盖板与PVC防水板密封连接，再将密封盖板与注浆管24密封连接。

将PVC防水板对折以使得位于上层的PVC防水板的边缘与位于下层的PVC防水板的边缘对齐，而后将对齐的边缘密封连接从而形成了具有密封内腔的注浆袋23。较佳地，密封连接采用热熔方式密封，将PVC防水板上下两侧对齐的边缘热熔而后密封连接在一起，从而内部形成了密闭的内腔。该注浆袋23为柔性结构，置于支护结构21和既有结构底板10之间的间隙内时为空瘪状的，后续在通过注浆管24向注浆袋23内注浆，利用注入的浆液支撑既有结构底板10，以进一步控制既有结构底板10的沉降变形。PVC防水板还具有一定的抗压强度，能够避免注浆袋23被压扁。

较佳地，注浆袋23采用PVC防水板焊接制成，焊缝采用单焊缝，焊接采用调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，单挑焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm，焊缝距端部距离不小于5cm，注浆管24通过注浆嘴与注浆袋热熔焊接，注浆管24采用塑料螺纹管，可重复注浆。

在制作好注浆袋23后，对注浆袋23进行充气检测。充气检测的步骤包括：通过注浆管24向注浆袋23内充气，充气压力为0.15Mpa，并维持该充气压力不少于15min，在注浆袋23发生漏气时，将注浆袋23取出，并检查漏气点进行修补，通过焊接将漏气点密封。

再进一步地，将注浆袋23置于间隙内后，待初支混凝土结构达到一定强度后，通过注浆管24向注浆袋23内进行动态补偿注浆。动态补偿注浆即是根据所需的支撑力来实时调节注浆，达到支护补偿的效果。较佳地，待初支混凝土结构的强度达到设计的80％，通过注浆管24向注浆袋23内进行动态补偿注浆，补偿注浆的浆液与初支混凝土结构采用的混凝土浆液相同，补偿注浆的注浆压力不大于0.5Mpa。

较佳地，在施工过程中，实时监控初支结构21顶部的沉降，结合所监控的沉降结果调整注浆管24的注浆量及注浆压力，以填充初支结构顶部沉降产生的空隙，加强对既有结构底板的支撑。利用注浆管和注浆袋可实现及时填充支护结构的顶部的沉降产生的空隙，加强支护结构的顶撑力，配合支撑件一起顶撑住既有结构底板，并控制既有结构底板的沉降。

作为本发明的另一较佳实施方式，如图3所示，支撑件22呈倒U型，包括相互平行设置的第一侧翼221和第二侧翼222以及垂直连接第一侧翼221和第二侧翼222的封底223；

设置支撑件22时，将支撑件22通过第一侧翼221和第二侧翼222卡套于初支结构21的顶部，并向上推动支撑件22以使得封底223紧贴于既有结构底板10，接着将第一侧翼221和第二侧翼222与初支结构21的顶部固定连接。

较佳地，将支撑件22沿着隧道走向间隔设置。将注浆袋23也沿着隧道走向间隔设置。

又佳地，支撑件22采用工字钢，初支结构采用钢格栅，将工字钢弯折成U型，并卡套在钢格栅的顶部，而后向上推顶工字钢，使得工字钢紧贴既有结构底板10，而后将工字钢的两个侧翼与对应的钢格栅焊接固定。

在设置好注浆袋23后，在钢格栅处布设加固钢筋，通过加固钢筋临时固定注浆袋23，且在喷射混凝土之前，在上导洞的两侧土体内搭设锁脚锚杆进行加固，而后喷射混凝土形成初支混凝土结构。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

开挖隧道的上导洞，在所形成的上导洞的顶部与对应的既有结构底板之间保留一定厚度的土层；

于所形成的上导洞的内壁安装初支结构；

挖除保留在所形成的上导洞的顶部和对应的既有结构底板之间的土层从而于所述初支结构的顶部和对应的既有结构底板之间形成间隙；

提供支撑件，将所述支撑件置于所述间隙内并顶撑于所述既有结构底板，进而将所述支撑件与所述初支结构的顶部固定连接；以及

向所形成的上导洞的内壁喷射混凝土以形成锚固所述初支结构和所述支撑件的初支混凝土结构；

所述支撑件呈倒U型，包括相互平行设置的第一侧翼和第二侧翼以及垂直连接所述第一侧翼和所述第二侧翼的封底；

设置所述支撑件时，将所述支撑件通过所述第一侧翼和所述第二侧翼卡套于所述初支结构的顶部，并向上推动所述支撑件以使得所述封底紧贴于所述既有结构底板，接着将所述第一侧翼和所述第二侧翼与所述初支结构的顶部固定连接。

2.如权利要求1所述的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，在喷射混凝土之前还包括：

提供带有注浆管的注浆袋，将所述注浆袋置于所述间隙内并将所述注浆管引出至所述上导洞内。

3.如权利要求2所述的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，提供带有注浆管的注浆袋的步骤包括：

提供PVC防水板，切割所述PVC防水板使其长度与所述上导洞的宽度相适配；

于所述PVC防水板上开设与所述注浆管相适配的洞口；

将所述注浆管部分插入所述洞口并与所述洞口密封连接；

将所述PVC防水板对折以使得位于上层的PVC防水板的边缘与位于下层的PVC防水板的边缘对齐，而后将对齐的边缘密封连接从而形成了具有密封内腔的注浆袋。

4.如权利要求2所述的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，将所述注浆袋置于所述间隙内后，待所述初支混凝土结构达到一定强度后，通过所述注浆管向所述注浆袋内进行动态补偿注浆。

5.如权利要求4所述的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，还包括：

施工过程中，实时监控所述初支结构顶部的沉降，并结合所监控的沉降结果调整所述注浆管的注浆量及注浆压力，以加强对既有结构底板的支撑。

6.如权利要求2所述的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，在设置注浆袋之前还包括：对所述注浆袋进行充气检测。

7.如权利要求1所述的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，将所述支撑件沿隧道走向间隔设置。

8.如权利要求1所述的暗挖隧道密贴下穿既有结构底板的施工方法，其特征在于，喷射混凝土之前，于所述上导洞的两侧土体内打设锁脚锚杆。

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