CN110735650A - 一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构及其施工方法，涉及两条平行分布的盾构隧道，该加固结构包括布置在两条所述盾构隧道之间的拉杆以及布置在所述盾构隧道内的临时内支撑，所述拉杆的布置位置对应于待施工联络通道的设计位置，所述拉杆布置所围合的区域断面形状对应于所述待施工联络通道的断面形状。本发明的优点是：加固施工结构简单，通过在两条平行盾构隧道之间设置若干拉杆进行连接，利用体系内力自平衡原理，可有效避免机械法施工联络通道过程中造成对盾构隧道挠曲变形以及横断面变形的影响，并同时可减少联络通道施工对周围土体的扰动与上部地表的影响，适用于平行的盾构隧道净距不大于15m的盾构隧道联络通道施工。
Description
技术领域
本发明属于盾构隧道技术领域，具体涉及一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构及其施工方法。
背景技术
地铁设计规范规定，联络通道。两条单线区间盾构隧道应设联络通道，相邻两个联络之间的距离不应大于600m。地铁区间盾构隧道一般在1000m以上，因此联络通道是两条单线地铁盾构隧道不可或缺的附属结构。国内外普遍采用矿山法施工联络通道，施工法采用冻结法将需要开挖的区域进行加固，而土体冻结加固时土体冻胀对与已建盾构隧道产生影响，如图1所示。
为了避免联络通道施工发生坍塌事故，近年来国内外开展了联络通道机械法施工（即采用顶管法与盾构法）。然而，当采用机械法施工联络通道时，施工设备顶推力易导致始发端盾构隧道发生水平位移而产生挠曲，而施工机械接近接收端盾构隧道时，刀盘推挤力也易导致接收端盾构隧道发生水平位移而产生挠曲，如图2所示。
为了减小机械法联络通道施工过程中导致已建盾构隧道产生过大的水平位移，通常将联络通道附近的已建盾构隧周围地层进行加固，其成本高，施工难度大，施工工期长，且其加固效果难以保证。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构及其施工方法，该加固施工结构通过在两条平行盾构隧道之间设置若干拉杆进行连接，利用体系内力自平衡原理，以避免盾构掘进机在掘进施工联络通道时造成盾构隧道挠曲变形和横断面变形，减小对于盾构隧道和周围土体的变形影响。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构，涉及两条平行分布的盾构隧道，其特征在于所述加固结构包括布置在两条所述盾构隧道之间的拉杆以及布置在所述盾构隧道内的临时内支撑，所述拉杆的布置位置对应于待施工联络通道的设计位置，所述拉杆布置所围合的区域断面形状对应于所述待施工联络通道的断面形状。
所述拉杆由若干钢管段经螺纹接长组成，所述拉杆的端部贯穿所述盾构隧道上的管片并经螺栓固定。
所述拉杆的布置位置位于所述待施工联络通道设计位置的外侧30-50cm之间。
位于所述盾构隧道内的所述临时内支撑与所述拉杆相连接固定。
一种涉及任一所述盾构隧道之间联络通道的加固施工结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：分别在两条盾构隧道内布置临时内支撑以对所述盾构隧道进行支护；在两条所述盾构隧道之间设置拉杆以将两条所述盾构隧道连接在一起，所述拉杆布置所围合的区域断面形状对应于待施工联络通道的断面形状；在其中一条所述盾构隧道内布置盾构掘进机或顶管机，所述盾构掘进机或所述顶管机沿所述拉杆所围合的区域进行掘进并同步安装所述待施工联络通道的管片，直至掘进至另一条所述盾构隧道内，完成联络通道的施工。
所述拉杆由若干钢管段组成，在所述盾构隧道的管片上开设供所述钢管段贯穿通过的通孔，在其中一条所述盾构隧道中，将第一节所述钢管段经所述通孔压入至土体中，待第一节所述钢管段压入至末端时，在第一节所述钢管段的末端经螺纹连接第二节所述钢管段并继续压入至土体中，如此往复，直至第一节所述钢管段的前端到达另一条所述盾构隧道上的所述通孔中，之后利用螺栓分别将所述拉杆的两端同管片以及所述临时内支撑进行螺栓固定。
在完成所述联络通道的施工后，将所述盾构隧道内的所述临时内支撑拆除，所述拉杆留置于两条所述盾构隧道之间的土体中。
本发明的优点是：加固施工结构简单，通过在两条平行盾构隧道之间设置若干拉杆进行连接，利用体系内力自平衡原理，可有效避免盾构掘进机在施工联络通道过程中造成对盾构隧道挠曲变形以及横断面变形的影响，并同时可减少联络通道施工对周围土体的扰动与上部地表的影响，适用于平行的盾构隧道净距不大于15m的盾构隧道联络通道施工。
附图说明
图1为现有技术中采用冻结法将待施工联络通道区域土体冻结时对已建盾构隧道产生的胀冻影响；
图2为现有技术中在未采用加固结构情况下盾构掘进机掘进时对已建盾构隧道产生的变形影响；
图3为本发明中在相邻盾构隧道之间布置拉杆的示意图；
图4为本发明中分别在各盾构隧道内布置临时内支撑的示意图；
图5为本发明中在拉杆所围合区域的外围土体中进行冻结加固的示意图；
图6为本发明中盾构掘进机在拉杆所围合的区域内进行掘进施工联络通道的示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的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1-6，图中标记1-9分别为：盾构隧道1、联络通道2、联络通道掘进机3、拉杆4、钢管段5、螺栓6、临时内支撑7、盾构掘进机或顶管机8。
实施例：如图3-6所示，本实施例具体涉及一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构及其施工方法，该加固施工结构包括布置在两条已建盾构隧道1之间的若干拉杆4、布置在各条盾构隧道1内的临时内支撑7以及布置在拉杆4所围合区域外围土体中的冻结孔，通过拉杆4的设置可将两条盾构隧道1有效连接防止机械法施工时对盾构隧道1产生变形影响。
如图3-6所示，两条已建的盾构隧道1在土体中平行分布，两者之间的净距不大于15m，本实施例需要在这两条已建的盾构隧道1之间施工联络通道2，为了避免在施工过程中盾构隧道1产生变形，需要在两者之间布置相应的加固施工结构。
拉杆4布置在两条盾构隧道1之间将两者连接在一起，拉杆4布置围合的区域断面形状对应于待施工的联络通道2的断面形状，且拉杆4布置围合的区域断面稍大于待施工联络通道2的断面形状，即各拉杆4分别距离待施工的联络通道2至少30cm以上，30-50cm之间均可。需要说明的是，本实施例中的拉杆4具体是由多根长为3-5m的钢管段5连接而成的，且连接成整体的拉杆4的两端分别贯穿盾构隧道1上的管片并经螺栓6固定在管片上。在拉杆4的限位固定之下，将限制两侧的盾构隧道1向外发生变形。
在盾构隧道1内还布置有临时内支撑7，临时内支撑7分别支顶盾构隧道1的顶面、底面以及两个侧面，且临时内支撑7还同拉杆4贯穿至盾构隧道1内的端部固定连接，从而与各拉杆4连成整体。
如图3-6所示，本实施例中盾构隧道之间联络通道的加固施工方法具体包括以下步骤：
（1）在两条既有的盾构隧道1之间，确定待施工的联络通道2的位置；
（2）根据待施工联络通道2的设计位置，在盾构隧道1内的对应区域布置临时内支撑7，临时内支撑7分别支撑盾构隧道1的顶面、底面以及两个侧壁面，以对盾构隧道1的内壁进行有效的支护；
（3）在盾构隧道1内对应于待施工联络通道2的区域间隔开设若干供拉杆4贯穿通过的通孔，在一侧的盾构隧道1内的通孔中，依次将各拉杆4压入至另一侧的盾构隧道1内的通孔中，拉杆4的具体安装方法包括以下步骤：以任一通孔为例，在一侧的盾构隧道1中，将拉杆4的第一节钢管段5经通孔压入至土体中，待第一节钢管段5压入至末端时，在第一节钢管段5的末端以螺纹连接的方式进行接长，即将第二节钢管段5的前端螺纹连接至第一节钢管段5的末端，之后继续进行顶压操作，在将第二节钢管段5压入至末端之后，继续对其进行接长，如此往复，直至第一节钢管段5的前端到达另一侧盾构隧道1并贯穿管片上通孔，之后分别将拉杆4两端部采用螺栓6进行固定；按照上述方法，依次完成各拉杆4的安装固定，从而在待施工联络通道2的外围区域形成一圈由拉杆4围合形成的围护结构；
（4）在完成临时内支撑7以及各拉杆4的施工之后，将临时内支撑7同拉杆7连接固定在一起，从而形成整体的支护结构；
（5）将盾构掘进机或顶管机8在盾构隧道1内移动至待施工联络通道2的对应区域，先破除联络通道2处的管片，之后盾构掘进机或顶管机8向前掘进，同时铺设联络通道2的管片，直至掘进至另一侧的盾构隧道1内，完成联络通道2的施工；需要说明的是，盾构掘进机或顶管机8的尺寸小于盾构隧道1的尺寸，因此可在盾构隧道1内进行自由移动和转向；此外，由于拉杆4和临时内支撑7对盾构隧道1进行了相应的限位和支护，因此在盾构掘进机或顶管机8的掘进过程中，盾构隧道1不会产生变形，确保了盾构隧道1的结构稳定；
（6）完成联络通道2的施工之后，将两条盾构隧道1内的临时内支撑7进行拆除，而各拉杆4则永久留置于土体中不进行拆除。
本实施例的有益效果是：加固施工结构简单，通过在两条平行盾构隧道之间设置若干拉杆进行连接，可有效避免盾构掘进机在施工联络通道过程中造成对盾构隧道挠曲变形以及横断面变形的影响，并同时可减少联络通道施工对周围土体的扰动与上部地表的影响，适用于平行的盾构隧道净距不大于15m的盾构隧道联络通道施工。
Claims (7)
1.一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构，涉及两条平行分布的盾构隧道，其特征在于所述加固结构包括布置在两条所述盾构隧道之间的拉杆以及布置在所述盾构隧道内的临时内支撑，所述拉杆的布置位置对应于待施工联络通道的设计位置，所述拉杆布置所围合的区域断面形状对应于所述待施工联络通道的断面形状。
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构，其特征在于所述拉杆由若干钢管段经螺纹接长组成，所述拉杆的端部贯穿所述盾构隧道上的管片并经螺栓固定。
3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构，其特征在于所述拉杆的布置位置位于所述待施工联络通道设计位置的外侧30-50cm之间。
4.根据权利要求2所述的一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构，其特征在于位于所述盾构隧道内的所述临时内支撑与所述拉杆相连接固定。
5.一种涉及权利要求1-4中任一所述盾构隧道之间联络通道的加固施工结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：分别在两条盾构隧道内布置临时内支撑以对所述盾构隧道进行支护；在两条所述盾构隧道之间设置拉杆以将两条所述盾构隧道连接在一起，所述拉杆布置所围合的区域断面形状对应于待施工联络通道的断面形状；在其中一条所述盾构隧道内布置盾构掘进机或顶管机，所述盾构掘进机或所述顶管机沿所述拉杆所围合的区域进行掘进并同步安装所述待施工联络通道的管片，直至掘进至另一条所述盾构隧道内，完成联络通道的施工。
6.根据权利要求5所述的一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构的施工方法，其特征在于所述拉杆由若干钢管段组成，在所述盾构隧道的管片上开设供所述钢管段贯穿通过的通孔，在其中一条所述盾构隧道中，将第一节所述钢管段经所述通孔压入至土体中，待第一节所述钢管段压入至末端时，在第一节所述钢管段的末端经螺纹连接第二节所述钢管段并继续压入至土体中，如此往复，直至第一节所述钢管段的前端到达另一条所述盾构隧道上的所述通孔中，之后利用螺栓分别将所述拉杆的两端同管片以及所述临时内支撑进行螺栓固定。
7.根据权利要求5所述的一种盾构隧道之间联络通道的加固施工结构的施工方法，其特征在于在完成所述联络通道的施工后，将所述盾构隧道内的所述临时内支撑拆除，所述拉杆留置于两条所述盾构隧道之间的土体中。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111271076A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-06-12 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 暗挖法横通道的洞门破除施工方法 |
| CN115059487A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-16 | 朱瑶宏 | 用于联络通道掘进施工的顶推系统及使用其的施工方法 |
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