CN112228084A - 盾构洞门扩径改造施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盾构洞门扩径改造施工方法，用于将原洞圈直径6700mm，扩径后洞圈直径达到7100mm的施工，其步骤为：(1)对设计洞门中心进行放样；(2)定位放线完成后，根据凿除线对原洞圈钢板及内衬进行凿除；(3)洞圈钢板及内衬墙凿除修整完毕后，对洞圈“L”型钢板长边及短边方向进行植筋钻孔；(4)将洞圈钢板分为六等份并上墙初固定，每块钢板首先进行两端初定位，全部上墙初固定后，对洞圈整圆度及内直径进行检查复核并根据复核结果进行调整。本发明的施工方法，规避了以往施工方法的缺点及风险，做到了工作量减小、施工风险小，新制作的洞圈强度、刚度及防水性满足设计要求，同时不影响车站结构界限，能够适用类似工程的所有工况。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于轨道交通线路新、老区段连接位置的洞门扩径改造施工方法。
背景技术
在轨道交通工程中，由于同一条线路新、老区段的设计及规划方案调整，新设计区段隧道直径大于已建设区段的隧道直径，所以连接新、老隧道的区间工程需采用匹配大直径隧道的盾构机进行施工，即面临原来已建设的车站洞门直径无法满足大直径盾构的施工要求，需进行扩径改造施工。过往类似施工通常采用两种方案：
方案一：
如图2，3所示，在地墙1和内衬墙2内对整面内衬墙3连同洞圈一并凿除以后，重新安装扩径后的洞圈4、植筋并绑扎内衬墙钢筋并浇筑砼，完成扩径施工。
该方案存在缺点：
1、凿除作业量大；
2、凿除前需提前加设中、底板之间的竖向支撑，满足内衬墙凿除后的受力要求；
3、施工工序复杂、作业时间长；
4、由于施工需凿除整面内衬墙至地墙，可能出现地墙渗漏、结构变形等施工风险。
方案二：
如图4所示，采用“贴饼”方式进行施工，在现有洞门内衬墙2外侧再施作一道现浇内衬墙5并安装扩径洞圈4，原洞圈在盾构进出洞前与地墙一起凿除。
该方案存在缺点：
1、施工工序虽较方案一减少了凿除工序，但后续仍存在植筋、钢筋绑扎等工序，仍需较长施工周期；
2、“贴饼”作业后对车站界限尺寸存在影响，适用性不强。
发明内容
本发明是要提供一种盾构洞门扩径改造施工方法，规避了以往施工方法的缺点及风险，做到了工作量减少、施工风险低、新制作的洞圈强度及刚度满足设计要求、且不影响车站界限，能够适用类似工程的所有工况。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种盾构洞门扩径改造施工方法，用于将原洞圈直径6700mm，扩径后洞圈直径达到7100mm的施工，其步骤如下：
(1)对设计洞门中心进行放样，于地墙上画出设计洞门中心，并画出比目标直径大100mm的新洞圈凿除线；
(2)定位放线完成后，根据凿除线对原洞圈钢板及内衬进行凿除，凿除时，需确保新安装洞圈与内衬墙间间隙≤5cm；
(3)洞圈钢板及内衬墙凿除修整完毕后，对洞圈“L”型钢板长边及短边方向进行植筋钻孔，钻孔间距为200mm，并采用梅花型布置；钻孔同时在周边内衬墙上对钻孔位置做好标记，钻孔完毕后，对孔洞进行清孔；
(4)将洞圈钢板分为六等份并上墙初固定，每块钢板首先进行两端初定位，全部上墙初固定后，对洞圈整圆度及内直径进行检查复核并根据复核结果进行调整；
(5)根据洞圈边内衬墙上事先做好的标记，对洞圈“L”型钢板长边及短边进行开孔，采用φ28mm钢筋进行种筋，并与洞圈钢板进行穿焊连接，同时将钢板与钢板进行焊接连接；
(6)检查焊接质量，确认焊接质量后，对“L”型洞圈钢板短边与内衬墙以及“L”型洞圈钢板长边与地墙接缝处，采用快速水泥进行封堵；并对“L”型洞圈钢板短边于12点位置以及“L”型钢板长边于10点、2点位置进行灌浆开孔；开孔完毕后，对洞圈缝隙采用环氧材料进行灌浆填充，满足强度及防水要求，最终完成洞门扩径改造施工。
本发明的有益效果是：
1.具有施工周期短、施工风险低、结构安全性高及不影响车站结构界限的特点。
2.凿除工作量小，且后续改造工艺简单，大大缩短了施工周期，可在一周时间完成洞门扩径改造施工。
3.整个施工过程因凿除量有限，基本不破坏车站结构，不会因为改造施工造成车站结构渗漏、变形等风险。
4.新改造的扩径结构采用植筋、焊接、填充环氧砂浆等作业流程，满足强度、刚度及防水等设计要求。
5.改造施工完成后，车站净尺寸与改造前一致，不影响后续车站内部结构施工，具有类似工程的广泛适用性。
综上，本发明的施工方法简化了洞门扩径改造的施工流程、缩短了施工周期、降低了施工风险，同时满足了洞门结构的强度、刚度及防水等设计要求。
附图说明
图1为改造前洞门平面图；
图2为改造方案一凿除范围及临时支撑平面图；
图3为改造方案一扩径洞门平面图；
图4为改造方案二扩径洞门平面图；
图5为本发明的改造方案凿除范围平面图；
图6为本发明的改造方案凿除范围立面图；
图7为本发明的改造方案扩径洞门平面图；
图8为本发明的改造方案扩径洞门立面图；
图9为本发明的改造后洞门细部构造图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
原洞圈直径6700mm，如图1所示，扩径后洞圈直径需达到7100mm。
本发明的盾构洞门扩径改造施工方法，包括以下步骤：
(1)对设计洞门中心进行放样，于地墙1上画出设计洞门中心O，并画出比目标直径大100mm的新洞圈凿除线6，见图5，6，本实施例中为250mm的凿除区域7；
(2)定位放线完成后，根据凿除线对原洞圈钢板及内衬进行凿除，凿除时，需确保新安装洞圈与内衬墙间间隙≤5cm；
(3)原洞圈钢板4及内衬墙2凿除修整完毕后，对洞圈“L”型钢板长边及短边方向进行植筋钻孔，钻孔间距为200mm，采用梅花型布置。钻孔同时在周边内衬墙上对钻孔位置做好标记，钻孔完毕后，对孔洞进行清孔，见图7，8，9；
(4)将洞圈钢板8分为六等份并上墙初固定，每块钢板首先进行两端初定位，全部上墙初固定后，对洞圈整圆度及内直径进行检查复核并根据复核结果进行调整；
(5)根据洞圈边内衬墙上事先做好的标记，对洞圈“L”型钢板长边及短边进行开孔，采用φ28mm钢筋9进行种筋，并与洞圈钢板8进行穿焊连接，同时将钢板与钢板进行焊接连接；
(6)检查焊接质量，确认焊接质量后，对“L”型洞圈钢板短边与内衬墙2以及“L”型洞圈钢板长边与地墙接缝处，采用快速水泥进行封堵。并对“L”型洞圈钢板短边于12点位置以及“L”型钢板长边于10点、2点位置进行灌浆开孔。开孔完毕后，对洞圈缝隙采用环氧材料10进行灌浆填充，满足强度及防水要求，最终完成洞门扩径改造施工。
本发明在上海市轨道交通14号线12标工程陆家嘴站洞门扩径改造工程施工中应用，陆家嘴站东端头井结构于2008年已施工完成，洞门直径为6700mm。陆家嘴站东端头井区间于2019年施工，隧道设计外径由6200mm扩径为6600mm,因此盾构机直径也由6340mm扩径至6760mm，原有洞门直径无法满足盾构进洞要求，根据设计要求需扩径至7100mm。通过本发明对该工程进行施工实施，达到了施工结果。
本发明的具体特征如下：
1)施工周期短
凿除工作量小，且后续改造工艺简单，大大缩短了施工周期，可在一周时间完成洞门扩径改造施工。
2)施工风险低
整个施工过程因凿除量有限，基本不破坏车站结构，不会因为改造施工造成车站结构渗漏、变形等风险。
3)结构安全性高
新改造的扩径结构采用植筋、焊接、填充环氧砂浆等作业流程，满足强度、刚度及防水等设计要求。
4)不影响车站界限
改造施工完成后，车站净尺寸与改造前一致，不影响后续车站内部结构施工，具有类似工程的广泛适用性。
Claims (1)
1.一种盾构洞门扩径改造施工方法，用于将原洞圈直径6700mm，扩径后洞圈直径达到7100mm的施工，其特征在于,具体步骤如下：
(1)对设计洞门中心进行放样，于地墙上画出设计洞门中心，并画出比目标直径大100mm的新洞圈凿除线；
(2)定位放线完成后，根据凿除线对原洞圈钢板及内衬进行凿除，凿除时，需确保新安装洞圈与内衬墙间间隙≤5cm；
(3)洞圈钢板及内衬墙凿除修整完毕后，对洞圈“L”型钢板长边及短边方向进行植筋钻孔，钻孔间距为200mm，并采用梅花型布置；钻孔同时在周边内衬墙上对钻孔位置做好标记，钻孔完毕后，对孔洞进行清孔；
(4)将洞圈钢板分为六等份并上墙初固定，每块钢板首先进行两端初定位，全部上墙初固定后，对洞圈整圆度及内直径进行检查复核并根据复核结果进行调整；
(5)根据洞圈边内衬墙上事先做好的标记，对洞圈“L”型钢板长边及短边进行开孔，采用φ28mm钢筋进行种筋，并与洞圈钢板进行穿焊连接，同时将钢板与钢板进行焊接连接；
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