CN114352289A - 一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法 - Google Patents
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Abstract
一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法，包括在既有盾构隧道一侧横向开挖风井风道；分层分段按导洞编号使用台阶法顺序开挖风井风道、并施工初期支护；上层导洞从隧道顶部以上施作，横向跨越既有隧道，开挖至风井风道端墙一A封堵,下层导洞从隧道顶部以下施作，横向开挖至临近盾构隧道外边缘风井风道端墙二B封堵；施工风井风道防水层及二衬结构；在风井风道内两个隧道侧边分别开挖1号及2号竖井：拆除风井风道内盾构管片；端墙二B、竖井侧壁初支随左线隧道管片破除逐步破除，隧道与风井风道、1号竖井、2号竖井连通。实现了盾构先行通过，后进行隧道管片破除，适用于加站、减站等需临时增加风井的工程中。
Description
技术领域
本发明涉及地铁工程施工技术领域，具体是一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法。
背景技术
地铁建设作为一项大型长距离线性工程项目，工期风险在近年来日渐突出，尤其是近年长大快线的修建，出现较多长距离区间隧道。为满足地铁运营及疏散需求，长距离隧道往往需增设区间风井，若区间风井施作完成后，再进行盾构通过，区间风井施工工期延误往往影响后续盾构施工，导致总工期加长。
另外，地铁车站也存在类似情况，一般地铁位于商业繁华、地面交通繁忙地区，施工工期很大程度上受拆迁进度制约，隧道洞通之后，后期加站、减站、缓建车站等问题屡见不鲜，这种情况下，往往需要在站址区增设临时风井及区间变电所以满足通车运营需求。
因此亟需通过地下隧道开挖工法的组合运用，灵活解决实施盾构先行通过，后期进行隧道管片破除的设计方案及施工技术研究。
发明内容
本发明提供了一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道及方法，其目的在于解决先盾构过站、后破除盾构管片施工区间风井风道的技术问题。用于解决现有技术中风井风道施工完成后，再进行盾构过站，而造成的盾构施工进度受制约，无法满足节点工期等技术问题，而亦可作为盾构区间通过后，增设临时风井或区间变电所时的一种施工方法。
本发明的技术方案如下：
一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，包括以下步骤：
步骤一：在既有盾构隧道一侧横向开挖风井风道；
首先，超前深孔注浆加固风井风道拱顶土体101，之后，分层分段按导洞编号使用台阶法顺序开挖风井风道、并施工初期支护；
上层导洞从隧道3顶部以上施作并施工初期支护，横向跨越既有隧道，开挖至风井风道端墙封堵,并施作端墙一A，开挖成地下一层1；下层导洞从隧道顶部以下施作并施工初期支护，横向开挖至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙二B，开挖成地下二层2；
步骤二：施工风井风道防水层及二衬结构；
施工风井风道地下一层轨行区外侧4及地下一层轨行区6、地下二层轨行区外侧5的防水层及二衬结构，并保留轨行区地下二层侧墙不施做防水层及二衬结构；并在地下一层轨行区6的中板上预留1号竖井洞口10及2号竖井洞口12及分别预留左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11兼永久活塞风孔；1号竖井位于左、右线两个隧道之间，2号竖井位于右线隧道侧边；左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11位于左线隧道、右线隧道顶部；
步骤三：在风井风道内开挖1号及2号竖井：
分块破除1号竖井和2号竖井洞口范围风井风道内上层导洞临时仰拱，倒挂井壁开挖竖井；
步骤四：1号和2号竖井内施工二衬底板14及部分风井风道侧墙，包括风井风道宽度方向的侧墙上部15及2号竖井远离隧道的外侧墙上部121；
步骤五：拆除风井风道内盾构管片；
风井风道内1号竖井及2号竖井二衬施工完毕后，首先拆除左线区间隧道管片，在预拆除第一环管片上施作移动式钢环支撑18，先拆除中间的第一环管片①；将移动式钢环支撑移至下一环预拆除管片，对称逐步拆除第一环管片的两侧管片直至风井风道侧墙8处；端墙二B、竖井侧壁初支随左线隧道管片破除逐步破除，左线隧道与风井风道、1号竖井实现连通；
步骤六：施工已破除管片范围内风井风道二衬结构；
(1)挂双层钢筋网片喷射C20混凝土封闭风井风道侧墙外侧临空土体19,开挖已拆除管片底部土体至结构底板，并采用C20喷射混凝土及工22a型钢支撑进行封底20；
(2)施作已破除管片范围内底板防水层、绑扎钢筋、架设脚手架，支模浇筑底板二衬结构(在临空土体19及封底20内)，施作完成风井风道侧墙结构(8)及后浇环梁21；
左线管片拆除完成后，按同样方法拆除右线区间隧道管片并施工已破除管片范围内风井风道二衬结构，实现风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井的连通。
所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其中，
所述步骤一，所述风井风道设置为四层12导洞风道，按导洞编号台阶法顺序开挖各洞室、施工初期支护，台阶长度3-5米，及时施作锁脚锚管，各洞室纵向开挖长度错开不小于6m；上两层导洞(1-6号洞室)跨越既有隧道开挖至端墙封堵,施作端墙A；下两层导洞(7-12号)施作至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙B；
所述步骤三开挖竖井时，分块破除1号竖井和2号竖井洞口范围风井风道内(2、4及6号)上层导洞临时仰拱，及时架设竖井格栅、连接纵向拉结筋，架设型钢支撑；竖向开挖步距为格栅间距，型钢支撑竖向间距砼格栅间距；开挖至竖井底部，及时封底；应按照先1号竖井、2号竖井的施作顺序施工，竖井施工过程中应及时向竖井两侧进行深孔注浆加固；
所述步骤四竖井内施工二衬底板及部分风井风道侧墙时，拆除竖井内下两道型钢支撑，敷设防水层，绑扎钢筋，浇筑二衬底板14及侧墙下部；浇筑底板二衬达到设计强度的80％后，架设脚手架，局部破除竖井临时中隔墙，敷设防水层、绑扎钢筋、支模浇筑外侧墙上部121并与中楼板相连，及风井风道宽度方向的侧墙上部15。
所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其中，所述的步骤五拆除管片还包括以下步骤：
(1)施工准备步骤：
①在风井风道中板搭设钢架，并在左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11分别铺设2根I32a型钢梁22，将2个10t的手拉葫芦分别固定在不同的型钢梁上，以方便管片及材料吊装外运；
②移动式钢环支撑18拼装；在待拆除管片位置拼装移动式钢环支撑，移动式钢环支撑的液压支撑系统中呈放射状对称分布的千斤顶，前期可以为拆除连接螺栓的管片提供支撑应力，后期在拆除管片时，独立工作的千斤顶，不仅可以通过卸载液压杆，为要拆除的管片提供作业空间，而且可以为待拆除的管片提供持续的支撑应力，保证拆除环的待拆除管片的整体稳定性；
(2)管片拆除具体步骤：
①首先拆除中间管片即拆除第1环管片①，将移动式钢支撑架设到第1环管片，通过移动式钢支撑的液压加载系统给管片提供支撑应力；
②把拱顶位置管片的注浆孔打穿，将管片吊装螺栓安装在待拆除管片的注浆孔上，并将该螺栓装在手拉葫芦的吊绳上；将第1环与两侧的2、3环间的管片中线以上纵向连接螺栓全部拆除；
③用水钻或绳锯机切割拱顶第1环楔形K块管片，K块四周做一圈切缝，卸除管片纵向顶力，使之与周边管片脱离，将K块拆除；拆除过程中，移动式钢支撑在K块两侧千斤顶逐渐卸载，缓慢将手拉葫芦的吊绳拉紧，通过风井风道预留吊装口运输至洞外；
④然后拆除相邻块管片，在待拆除的管片螺栓孔安装管片吊装螺栓，卸除与相邻块管片相连的螺栓；缓慢拉紧手拉葫芦，移动式钢支撑的液压千斤顶对称分段卸载，将管片吊出；拆除第1环管片拱顶180°范围内管片；
⑤采用上述同样方法，对称向第1环管片两侧按序号逐环拆除；拆除每环管片拱顶180°范围内管片，拆除前需在此管片上架设移动式支撑钢环，管片拆除完成，将钢环移至下一环预拆除管片；
⑥管片底部180°范围内管片用水钻或绳锯机切成小块，用挖掘机将分割破碎的管片清走。
所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其中，所述的风井风道开挖前还包括以下加固步骤：
(1)风道开挖之前，拆除永久管片与待拆除管片的纵向连接螺栓并且在盾构隧道内、风井风道两侧的各10环管片架设外径同管片内径的钢环内支撑16，钢环间采用工25b型钢纵向连接梁17连接，以防止施工过程中管片变形增大；
(a)钢环由圆弧状钢板拼装连接，钢环设置两道工40b双拼工字钢竖向支撑23，间距2000mm；设置三道工25b双拼工字钢横向支撑24，第一道距顶部1300mm。
b)在各钢环上下左右十字中心处设置四道工25b型钢纵向连接梁17进行纵向连接。
(2)钢环内支撑架设前，管片拆除段自隧道内通过管片(增加管片注浆孔)径向注浆加固；
风井风道两侧各4环永久管片自隧道内注浆加固，加固管片周边地层，径向注浆长度为2m，每环管片上部打设7个注浆孔、下部打设4处注浆孔。注浆浆液采用单液水泥浆，注浆作业时，应观察注浆压力及流量变化情况，严格控制注浆参数；
(3)竖井及风道导洞内辅助注浆加固
管片拆除前，对风井风道二衬两端相邻4环管片周边土体进行注浆加固，
靠近横向导洞处，自风井风道下层导洞初支打设注浆孔进行加固，注浆孔水平间距1m，竖向间距1m，梅花形布置，打设长度4m；靠近竖井处，在竖井内施做初支时，水平打设注浆孔进行加固，注浆孔水平间距1m，竖向间距1m，梅花形布置，打设长度4m；浆液采用单液水泥浆，注浆过程中严格控制注浆参数，确保浆液半径扩散范围达到0.5m，注浆孔与注浆孔之间浆液能有效搭接。
本发明一种破除盾构隧道管片矿山法施工的区间风井风道，包括既有隧道，所述既有隧道包括左线隧道、右线隧道，其特征在于，还包括导洞台阶法施作的风井风道地下一层1、地下二层2；所述的地下一层从左、右线隧道顶部以上横向跨越二条既有隧道并施工初期支护，至风井风道端墙封堵,并设置端墙一A；所述地下二层从隧道顶部以下横向至临近盾构隧道外边缘进行封堵，并设置端墙二B，并施工初期支护；左、右线隧道之间设置1号竖井，远离所述端墙二B的隧道外侧边设置2号竖井，并施工初期支护；所述地下一层1中隔板上设置1号竖井洞口10、2号竖井洞口12；在所述的风井风道范围内，同步破除所述端墙二B、左线隧道管片、1号竖井侧壁初支、右线隧道管片、2号竖井侧壁初支，使所述风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井连通。
所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工的区间风井风道，其特征在于，所述地下一层1、地下二层2、左线隧道管片及右线隧道管片破除范围、1号竖井、2号竖井设置二衬结构。
本发明的技术特点是：风道上层导洞跨越盾构隧道后，在上层风道初衬及二衬的保护下，倒挂井壁施工盾构两侧初支及二衬结构，然后破除竖井侧壁初支结构再破除盾构区间管片，最终完成风道二衬结构浇筑。
本发明的效果
通过几种暗挖工法组合运用，有效解决了风井风道施工滞后与盾构施工进度受制约的矛盾，同时能避免盾构在过风井风道时多次始发、接收的风险，具有工序合理、安全可靠、能有效缩短施工周期等优点。同时作为一种能解决实施盾构先行通过，后进行隧道管片破除的施工风井风道的方法可应用于加站、减站、缓建车站需临时增加风井等工程中。
附图说明
图1为本发明风井风道分导洞开挖横向示意图，
图2(1)、图2(2)为本发明风井风道分导洞开挖纵向示意图，图2(2)为图2(1)1-1剖视图；
图3(1)、(2)为本发明风井风道地下一层地下二层施工二衬结构示意图，图3(2)为图3(1)1-1剖视图；
图4(1)、(2)为本发明风井风道1号竖井、2号竖井施工示意图，图4(2)为
图4(1)1-1剖视图；
图5(1)、(2)为本发明风井风道1号竖井、2号竖井施工二衬结构示意图，图5(2)为图5(1)1-1剖视图；
图6为本发明风井风道拆除盾构管片施工示意图，
图7为本发明风井风道拆除盾构管片后侧墙外侧临空土体及封底施工示意图，
图8为本发明风井风道拆除盾构管片后施工二衬结构示意图，
图9为本发明管片拆除具体操作步骤流程图，
图10为本发明风井风道中板洞口布置及型钢梁设置示意图，
图11为本发明管片吊装示意图，
图12为本发明钢环内支撑示意图，
图13为本发明盾构隧道洞内注浆加固示意图，
图14为本发明竖井内辅助注浆剖面示意图，
图15为本发明竖井内辅助注浆平面示意图；
图16为本发明风井风道立面示意图；
附图编号说明：
地下一层1、地下二层2、隧道3、地下一层轨行区外侧4、地下二层轨行区外侧5、地下一层轨行区6、轨行区地下二层底板7、风井风道侧墙8、左线隧道拱顶吊装口9、1号竖井洞口10、右线隧道拱顶吊装口11兼永久活塞风孔、2号竖井洞口12、外侧墙上部121、脚手架13、二衬底板14、侧墙上部15、钢环内支撑16、工25b型钢纵向连接梁17、移动式钢环支撑18、风井风道侧墙外侧临空土体19、封底20、环梁21、I32a型钢梁22、竖向支撑23、横向支撑24、中间的第一环管片①、第二环管片②、第三环管片③、第四环管片④、第五环管片⑤、第六环管片⑥、第七环管片⑦、第八环管片⑧、第九环管片⑨；
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，主要包括以下步骤：
(1)超前深孔注浆加固风井风道拱顶土体101，达到加固效果后，根据风井风道断面尺寸及工程条件分层分段开挖风井风道；
如图1所示，下面以四层12导洞施工风井风道为例进行详细说明，按导洞编号台阶法顺序开挖各洞室、施工初期支护，台阶长度3-5米，及时施作锁脚锚管，各洞室纵向开挖长度错开不小于6m；
如图2(1)(2)所示，上两层导洞(1-6号洞室)从隧道3顶部以上施作并施工初期支护，横向跨越既有隧道，开挖至风井风道端墙封堵,施作端墙一A，开挖成地下一层1；下两层导洞(7-12号)从隧道顶部以下施作，并施工初期支护，横向开挖至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙二B，开挖成地下二层2；
(2)如图3(1)(2)所示，施工风井风道地下一层轨行区外侧4及地下一层轨行区6、地下二层轨行区外侧5的防水层及二衬结构，仅保留风井风道地下二层轨行区侧墙及轨行区地下二层底板7结构不施作，以方便施做拆除管片,并在地下一层轨行区6的中板上预留1号竖井洞口10及2号竖井洞口12及分别预留左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11兼永久活塞风孔；1号竖井位于左、右线两个隧道之间，2号竖井位于右线隧道侧边；左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11位于左线隧道、右线隧道顶部；
(3)如图4(1)(2)所示；分块破除1号竖井和2号竖井洞口范围风井风道2、4及6号导洞临时仰拱，倒挂井壁开挖竖井、及时架设竖井格栅、连接纵向拉结筋，架设型钢支撑；
竖向开挖步距为格栅间距、型钢支撑竖向间距、砼格栅间距；开挖至竖井底部，及时封底；应按照先1号竖井、2号竖井的施作顺序施工，竖井施工过程中应及时向竖井两侧进行深孔注浆加固；
(4)拆除竖井内下两道型钢支撑，敷设防水层，绑扎钢筋，浇筑二衬底板14及部分侧墙；底板二衬达到设计强度的80％后，架设脚手架，局部破除竖井临时中隔墙，敷设防水层、绑扎钢筋、支模浇筑外侧墙上部121并与中楼板相连，及风井风道宽度方向的侧墙上部15；如图5(1)(2)所示。
(五)：拆除风井风道内盾构管片；
如图6所示，风井风道内1号竖井及2号竖井二衬施工完毕后，首先拆除左线区间隧道管片，在预拆除第一环管片上施作移动式钢环支撑18，先拆除中间的第一环管片①；将移动式钢环支撑移至下一环预拆除管片，对称逐步拆除第一环管片的两侧管片直至风井风道侧墙8处；端墙二B、竖井侧壁初支随左线隧道管片破除逐步破除，左线隧道与风井风道、1号竖井实现连通；
(六)：施工已破除管片范围内风井风道二衬结构；如图7、8所示，
(1)挂双层钢筋网片喷射C20混凝土封闭风井风道侧墙外侧临空土体19,开挖已拆除管片底部土体至结构底板，并采用C20喷射混凝土及工22a型钢支撑进行封底20；
(2)施作已破除管片范围内底板防水层、绑扎钢筋、架设脚手架，支模浇筑底板二衬结构(在临空土体19及封底20内)，施作完成风井风道侧墙结构(8)及后浇环梁21；
左线管片拆除完成后，按同样方法拆除右线区间隧道管片并施工已破除管片范围内风井风道二衬结构，实现风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井的连通，构成风井风道。如图5、8所示。风井风道底部、1号竖井、2号竖井井底深于隧道。
管片拆除具体实施方案如下：
管片拆除主要按以下步骤实施，见图9流程图。
(1)施工准备：参见图10所示；
①在风井风道中板搭设钢架，并在左线隧道拱顶吊装口9、右线隧道拱顶吊装口11分别铺设2根I32a型钢梁22，将2个10t的手拉葫芦分别固定在不同的型钢梁上，以方便管片及材料吊装外运；
②移动式钢环支撑18拼装参见图11所示；在待拆除管片位置拼装移动式钢环，移动式钢环的液压支撑系统中呈放射状对称分布的千斤顶，前期可以为拆除连接螺栓的管片提供支撑应力，后期在拆除管片时，独立工作的千斤顶，不仅可以通过卸载液压杆，为要拆除的管片提供作业空间，而且可以为待拆除的管片提供持续的支撑应力，保证拆除环的待拆除管片的整体稳定性；
(2)管片拆除参见图6、9、11所示：
①首先拆除中间管片即拆除第1环管片①，将移动式钢支撑架设到第1环管片，通过移动式钢支撑的液压加载系统给管片提供支撑应力；
②把拱顶位置管片的注浆孔打穿，将管片吊装螺栓安装在待拆除管片的注浆孔上，并将该螺栓装在手拉葫芦的吊绳上；将第1环与2、3环间的管片中线以上纵向连接螺栓全部拆除；
③用水钻或绳锯机切割拱顶第1环楔形K块管片，K块四周做一圈切缝，卸除管片纵向顶力，使之与周边管片脱离，将K块拆除；拆除过程中，移动式钢支撑K块两侧千斤顶逐渐卸载，缓慢将手拉葫芦的吊绳拉紧，通过风井风道预留吊装口运输至洞外；
④然后拆除相邻块管片，在待拆除的管片螺栓孔安装管片吊装螺栓，卸除与相邻块管片相连的螺栓；缓慢拉紧手拉葫芦，移动式钢支撑的液压千斤顶对称分段卸载，将管片吊出；拆除第1环管片拱顶180°范围内管片；
⑤同样方法，对称向第1环管片两侧按序号逐环拆除；拆除每环管片拱顶180°范围内管片，拆除前需在此管片上架设移动式支撑钢环，管片拆除完成，将钢环移至下一环预拆除管片；
⑥管片底部180°范围内管片用水钻或绳锯机切成小块，用挖掘机将分割破碎的管片清走；
管片拆除过程中的保护措施如下：
(1)管片拆除后，管片排列状态被打破，管片出现松动状态，永久管片有变形、椭圆度增大的趋势。
具体解决方法为：暗挖风井风道开挖之前，拆除永久管片与待拆除管片的纵向连接螺栓并且在盾构隧道内、活塞风道两侧各10环管片内架设外径同管片内径紧贴的钢环内支撑16，如图12所示，钢环间采用采用工25b型钢纵向连接梁17拉筋拉紧连接，以防止施工过程中管片变形增大。
(a)钢环内支撑(为已有技术)由圆弧状小块拼装而成，节点处内侧放置木楔子或混凝土块，采用M5.8级φ24螺栓旋转顶紧。
(b)钢环内支撑设置两道工40b双拼工字钢竖向支撑23，间距2000mm；设置三道工25b双拼工字钢横向支撑24，第一道距顶部1300mm。
(c)在各钢环上下左右十字中心处设置四道工25b型钢纵向连接梁17通长型钢进行拉紧进行纵向连接。
(d)钢支撑之间应可靠焊接，焊缝高度不小于8mm。参见图1,2所示；
(2)参见图13、14、15所示，风井风道开挖前，管片拆除段自隧道内通过管片(增加管片注浆孔径向注浆加固；
风井风道两侧各4环永久管片自隧道内注浆加固，加固管片周边地层，径向注浆长度为2m，每环管片上部打设7个注浆孔、下部打设4处注浆孔，奇数环和偶数环选取不同的注浆点，以确保每环注浆孔在同一面内。注浆浆液采用单液水泥浆，注浆作业时，应观察注浆压力及流量变化情况，严格控制注浆参数。
(3)竖井及风道导洞内辅助注浆加固如图15、图16所示；
管片拆除前，对风井风道二衬两端相邻4环管片周边土体进行注浆加固，
靠近横向导洞处，自风井风道导洞下层初支打设注浆孔进行加固，注浆孔水平间距1m，竖向间距1m，梅花形布置，打设长度4m。靠近竖井处，在竖井内施做初支时，水平打设注浆孔进行加固，注浆孔水平间距1m，竖向间距1m，梅花形布置，打设长度4m。浆液采用单液水泥浆，注浆过程中严格控制注浆参数，确保浆液半径扩散范围达到0.5m，注浆孔与注浆孔之间浆液能有效搭接。
参见图16所示，为通过以上方法上得到的本发明一种破除盾构隧道管片矿山法施工的区间风井风道，包括既有隧道，所述既有隧道包括左线隧道、右线隧道，还包括导洞台阶法施作的风井风道地下一层1、地下二层2；所述的地下一层从左、右线隧道顶部以上横向跨越二条既有隧道并施工初期支护，至风井风道端墙封堵,并设置端墙一A；所述地下二层从隧道顶部以下横向至临近盾构隧道外边缘进行封堵，并设置端墙二B，并施工初期支护；左、右线隧道之间设置1号竖井100，远离所述端墙二B的隧道外侧边设置2号竖井120，并施工初期支护；所述地下一层1中隔板上设置1号竖井洞口10、2号竖井洞口12，参见图5(1)所示；在所述的风井风道范围内，同步破除所述端墙二B、左线隧道管片、1号竖井侧壁初支、右线隧道管片、2号竖井侧壁初支，使所述风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井连通。
所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工的区间风井风道，所述地下一层1、地下二层2、左线隧道管片及右线隧道管片破除范围、1号竖井、2号竖井设置二衬结构。
Claims (6)
1.一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在既有盾构隧道一侧横向开挖风井风道；
首先，超前深孔注浆加固风井风道拱顶土体(101)，之后，分层分段按导洞编号使用台阶法顺序开挖风井风道、并施工初期支护；
上层导洞从隧道(3)顶部以上施作并施工初期支护，横向跨越二条既有隧道，开挖至风井风道端墙封堵,并施作端墙一A，开挖成地下一层(1)；下层导洞从隧道顶部以下施作并施工初期支护，横向开挖至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙二B，开挖成地下二层(2)；
步骤二：施工风井风道防水层及二衬结构；
施工风井风道地下一层轨行区外侧(4)及地下一层轨行区(6)、地下二层轨行区外侧(5)的防水层及二衬结构，并保留轨行区地下二层侧墙不施做防水层及二衬结构；并在地下一层轨行区(6)的中板上预留1号竖井洞口(10)及2号竖井洞口(12)及分别预留左线隧道拱顶吊装口(9)、右线隧道拱顶吊装口(11)兼永久活塞风孔；1号竖井位于左、右线两个隧道之间，2号竖井位于右线隧道侧边；左线隧道拱顶吊装口(9)、右线隧道拱顶吊装口(11)位于左线隧道、右线隧道顶部；
步骤三：在风井风道内开挖1号及2号竖井：
分块破除1号竖井(100)和2号竖井(120)洞口范围风井风道内上层导洞临时仰拱，倒挂井壁开挖竖井；
步骤四：1号和2号竖井内施工二衬底板(14)及部分风井风道侧墙，包括风井风道宽度方向的侧墙上部(15)及2号竖井远离隧道的外侧墙上部(121)；
步骤五：拆除风井风道内盾构管片；
风井风道内1号竖井及2号竖井二衬施工完毕后，首先拆除左线区间隧道管片，在预拆除第一环管片上施作移动式钢环支撑(18)，先拆除中间的第一环管片①；将移动式钢环支撑移至下一环预拆除管片，对称逐步拆除第一环管片的两侧管片直至风井风道侧墙(8)处；端墙二B、竖井侧壁初支随左线隧道管片破除逐步破除，左线隧道与风井风道、1号竖井实现连通；
步骤六：施工已破除管片范围内风井风道二衬结构；
(1)挂双层钢筋网片喷射C20混凝土封闭风井风道侧墙外侧临空土体(19),开挖已拆除管片底部土体至结构底板，并采用C20喷射混凝土及工22a型钢支撑进行封底(20)；
(2)施作已破除管片范围内底板防水层、绑扎钢筋、架设脚手架，支模浇筑底板二衬结构(在临空土体19及封底20内)，施作完成风井风道侧墙结构(8)及后浇环梁(21)；
左线管片拆除完成后，按同样方法拆除右线区间隧道管片并施工已破除管片范围内风井风道二衬结构，实现风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井的连通。
2.如权利要求1所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其特征在于，
所述步骤一，所述风井风道设置为四层12导洞风道，按导洞编号台阶法顺序开挖各洞室、施工初期支护，台阶长度3-5米，及时施作锁脚锚管，各洞室纵向开挖长度错开不小于6m；上两层导洞(1～6号洞室)跨越既有隧道开挖至端墙封堵,施作端墙A；下两层导洞(7～12号)施作至临近盾构隧道外边缘进行封堵，施作端墙B；
所述步骤三开挖竖井时，分块破除1号竖井和2号竖井洞口范围风井风道内(2、4及6号)上层导洞临时仰拱，及时架设竖井格栅、连接纵向拉结筋，架设型钢支撑；竖向开挖步距为格栅间距，型钢支撑竖向间距、砼格栅间距；开挖至竖井底部，及时封底；应按照先1号竖井、2号竖井的施作顺序施工，竖井施工过程中应及时向竖井两侧进行深孔注浆加固；
所述步骤四竖井内施工二衬底板及部分风井风道侧墙时，拆除竖井内下两道型钢支撑，敷设防水层，绑扎钢筋，浇筑二衬底板(14)及侧墙下部；浇筑底板二衬达到设计强度的80％后，架设脚手架，局部破除竖井临时中隔墙，敷设防水层、绑扎钢筋、支模浇筑外侧墙上部(121)并与中楼板相连，及风井风道宽度方向的侧墙上部(15)。
3.如权利要求1所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其特征在于，所述的步骤五拆除管片还包括以下步骤：
(1)施工准备步骤：
①在风井风道中板搭设钢架，并在左线隧道拱顶吊装口(9)、右线隧道拱顶吊装口(11)分别铺设2根I32a型钢梁(22)，将2个10t的手拉葫芦分别固定在不同的型钢梁上，以方便管片及材料吊装外运；
②移动式钢环支撑(18)拼装；在待拆除管片位置拼装移动式钢环支撑，移动式钢环支撑的液压支撑系统中呈放射状对称分布的千斤顶，前期可以为拆除连接螺栓的管片提供支撑应力，后期在拆除管片时，独立工作的千斤顶，不仅可以通过卸载液压杆，为要拆除的管片提供作业空间，而且可以为待拆除的管片提供持续的支撑应力，保证拆除环的待拆除管片的整体稳定性；
(2)管片拆除具体步骤：
①首先拆除中间管片即拆除第1环管片①，将移动式钢支撑架设到第1环管片，通过移动式钢支撑的液压加载系统给管片提供支撑应力；
②把拱顶位置管片的注浆孔打穿，将管片吊装螺栓安装在待拆除管片的注浆孔上，并将该螺栓装在手拉葫芦的吊绳上；将第1环与两侧的2、3环间的管片中线以上纵向连接螺栓全部拆除；
③用水钻或绳锯机切割拱顶第1环楔形K块管片，K块四周做一圈切缝，卸除管片纵向顶力，使之与周边管片脱离，将K块拆除；拆除过程中，移动式钢支撑在K块两侧千斤顶逐渐卸载，缓慢将手拉葫芦的吊绳拉紧，通过风井风道预留吊装口运输至洞外；
④然后拆除相邻块管片，在待拆除的管片螺栓孔安装管片吊装螺栓，卸除与相邻块管片相连的螺栓；缓慢拉紧手拉葫芦，移动式钢支撑的液压千斤顶对称分段卸载，将管片吊出；拆除第1环管片拱顶180°范围内管片；
⑤采用上述同样方法，对称向第1环管片两侧按序号逐环拆除；拆除每环管片拱顶180°范围内管片，拆除前需在此管片上架设移动式支撑钢环，管片拆除完成，将钢环移至下一环预拆除管片；
⑥管片底部180°范围内管片用水钻或绳锯机切成小块，用挖掘机将分割破碎的管片清走。
4.如权利要求1所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工区间风井风道的方法，其特征在于，所述的风井风道开挖前还包括以下加固步骤：
(1)风道开挖之前，拆除永久管片与待拆除管片的纵向连接螺栓并且在盾构隧道内、风井风道两侧的各10环管片架设外径同管片内径的钢环内支撑(16)，钢环间采用工25b型钢纵向连接梁(17)连接，以防止施工过程中管片变形增大；
(a)钢环由圆弧状钢板拼装连接，钢环设置两道工40b双拼工字钢竖向支撑(23)，间距2000mm；设置三道工25b双拼工字钢横向支撑(24)，第一道距顶部1300mm；
(b)在各钢环上下左右十字中心处设置四道工25b型钢纵向连接梁(17)进行钢环间纵向连接。
(2)钢环内支撑架设前，管片拆除段自隧道内通过管片(增加管片注浆孔)径向注浆加固；
风井风道两侧各4环永久管片自隧道内注浆加固，加固管片周边地层，径向注浆长度为2m，每环管片上部打设7个注浆孔、下部打设4处注浆孔。注浆浆液采用单液水泥浆，注浆作业时，应观察注浆压力及流量变化情况，严格控制注浆参数；
(3)竖井及风道导洞内辅助注浆加固
管片拆除前，对风井风道二衬两端相邻4环管片周边土体进行注浆加固，
靠近横向导洞处，自风井风道下层导洞初支打设注浆孔进行加固，注浆孔水平间距1m，竖向间距1m，梅花形布置，打设长度4m；靠近竖井处，在竖井内施做初支时，水平打设注浆孔进行加固，注浆孔水平间距1m，竖向间距1m，梅花形布置，打设长度4m；浆液采用单液水泥浆，注浆过程中严格控制注浆参数，确保浆液半径扩散范围达到0.5m，注浆孔与注浆孔之间浆液能有效搭接。
5.一种破除盾构隧道管片矿山法施工的区间风井风道，包括既有隧道，所述既有隧道包括左线隧道、右线隧道，其特征在于，还包括导洞台阶法施作的风井风道地下一层(1)、地下二层(2)；所述的地下一层从左、右线隧道顶部以上横向跨越二条既有隧道并施工初期支护，至风井风道端墙封堵,并设置端墙一A；所述地下二层从隧道顶部以下横向至临近盾构隧道外边缘进行封堵，并设置端墙二B，并施工初期支护；左、右线隧道之间设置1号竖井(100)，远离所述端墙二B的隧道外侧边设置2号竖井(120)，并施工初期支护；所述地下一层(1)中隔板上设置1号竖井洞口(10)、2号竖井洞口(12)；在所述的风井风道范围内，同步破除所述端墙二B、左线隧道管片、1号竖井侧壁初支、右线隧道管片、2号竖井侧壁初支，使所述风井风道与左线、右线隧道、1号竖井、2号竖井连通。
6.如权利要求5所述的一种破除盾构隧道管片矿山法施工的区间风井风道，其特征在于，所述地下一层(1)、地下二层(2)、左线隧道管片及右线隧道管片破除范围、1号竖井、2号竖井设置二衬结构。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115387385A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-11-25 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 一种地下空间工程竖向增层施工方法 |
| CN116145729A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-05-23 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 海陆连接区地铁层离式车站结构及其施工方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115387385A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-11-25 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 一种地下空间工程竖向增层施工方法 |
| CN116145729A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-05-23 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 海陆连接区地铁层离式车站结构及其施工方法 |
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