CN209799987U - 盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构。所述加固结构包括型钢支撑架和置于盾构施工范围内近间距先行隧道两侧的注浆加固区，所述型钢支撑架是由设置在近间距先行隧道置于盾构施工范围内的每环管片内壁的环形支撑和嵌设在每个环形支撑内的井字型支撑组成，且每个井字型支撑与对应的环形支撑接触的部位焊接；所述注浆加固区是通过先行隧道管片上的多个预留注浆孔向管片背后注浆形成的加固区，每侧注浆加固区的覆盖范围不小于隧道中心夹角120°的覆盖范围。本实用新型通过对先行隧道两侧土体进行注浆加固，并在洞内设置型钢支撑架，保证了先行隧道的成型质量，稳定控制了穿过区域内的沉降，保证了后行隧道掘进的施工安全。

Description

盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通工程领域，具体是一种盾构近间距穿过先行隧道针对先行隧道洞内处理的加固结构。

背景技术

随着我国的基础设施建设进入了白热化阶段，城市轨道交通建设也跟随着基建的浪潮得以持续快速发展，但地下施工情况复杂，地质条件、水文条件、地面情况、管线情况等均是影响地铁隧道线路选择的因素，而国内施工技术在盾构近间距穿过先行隧道的洞内处理施工技术上处于探索阶段，此类工程存在施工难度大、技术要求高、风险大的问题，一旦出现问题，将会造成极大经济损失和社会影响。因此，对盾构近间距穿越先行隧道的技术研究分析和经验交流，保证现有基础设施正常运转，具有极高的经济效益和社会效益。

在地铁隧道施工中，一般采用不同步开挖的施工方法，先行隧道开挖与单洞隧道开挖基本一致，后开挖隧道施工时，围岩会再次发生应力分布，且分布规律与洞间距、洞距、两洞纵向间距(两洞掌子面的关系)关系较大。先开挖隧道的施工使围岩的原始应力发生改变，形成松动圈；后开挖隧道施工时，先开挖隧道的围岩和支护结构向临空面产生拉伸结构。当两洞间距较近时，这种程度影响更为突出。由于国内近间距隧道的出现和研究较晚，且近间距施工力学行为仍处于探索研究阶段，所以目前针对近间距隧道的处理方式比较欠缺。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种盾构近间距穿过先行隧道的洞内加固结构，该加固结构能够解决近洞距、浅覆土工况下的盾构隧道掘进，保证在进行后行隧道施工时，不会影响近间距先行隧道的成型质量和地面建筑物的安全稳定。

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供的技术方案：所述一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，包括设置近间距先行隧道洞内的型钢支撑架和置于盾构施工范围内近间距先行隧道两侧的注浆加固区，所述型钢支撑架是由设置在近间距先行隧道置于盾构施工范围内的每环管片内壁的环形支撑和嵌设在每个环形支撑内的井字型支撑组成，且每个井字型支撑与对应的环形支撑接触的部位焊接；所述注浆加固区是通过近间距先行隧道置于盾构施工范围内管片上的多个预留注浆孔向管片背后注浆形成的加固区，且每侧的注浆加固区的覆盖范围不小于隧道中心夹角120°的覆盖范围。

本实用新型较优的技术方案：所述多个预留注浆孔分散设置在管片两侧120°夹角的区域内，且每个注浆加固区是采用袖阀管通过预留注浆孔注浆加固形成的。

本实用新型较优的技术方案：所述环形支撑是由内、外层环形连续钢板和置于内、外层环形连续钢板之间的环形腹板组成的截面成工字型的型钢支撑，并在环形腹板的两侧焊接有多块肋板，每块肋板的两端分别与内、外层环形连续钢板焊接。

本实用新型较优的技术方案：所述近间距先行隧道与后施工隧道之间的间距为小于1.5倍直径较大的施工隧道开挖断面的宽度。

本实用新型较优的技术方案：所述井字型支撑是采用I22～I26的型钢焊接而成。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆加固区的注浆点位分布在管片两侧的上1点、2点半、3点半、4点半、2点、8点、9点半、10点半的位置。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆用的袖阀管采用导管，且述袖阀管钻入隧道外部范围大于2m，其注浆压力为0.4～3.5MPa，浆液扩散半径为1.2m。

本实用新型较优的技术方案：所述环形支撑的多块肋板之间的布置间距小于300mm，单层连续钢板的厚度不小于10mm。

本实用新型的加固结构是在先行隧道开挖后、后行隧道开挖前进行施工，其施工范围针对先行隧道小近距、浅覆土区域，通过管片上预留的注浆孔，对两条隧道之间的土体和先行隧道背部土体进行加固，加固采用袖阀管注浆加固，并在小近距、浅覆土加固范围内，每环管片上安装临时型钢支撑，临时型钢支撑呈“井”字型；为防止临时型钢支撑与管片接触面较小而导致使用过程中管片被挤裂，同时保证整环隧道的收敛在可控的范围，须在临时型钢与管片接触点上增设环形支撑。

本实用新型的加固结构包括采用在先行隧道小近距、浅覆土施工范围内，通过管片上预留的注浆孔，采用在先行隧道两侧进行袖阀管注浆加固在先行隧道的两侧形成注浆加固区，并在该区域的每环管片内安装型钢支撑，对于近间距的先行隧道具有较好加固强度，更好的保护先行隧道的成型质量；并合理的将内部支撑加固结构和外部袖阀管注浆加固区结合，解决了先行隧道施工过程中发生椭变等问题，充分保证了先行隧道的安全和质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是先行隧道中型钢支撑布置图；

图3是先行隧道中型钢支撑平面图；

图4是先行隧道与后行隧道的位置图；

图5是本实用新型的环形支撑部分放大结构示意图；

图6是环形支撑剖面图。

图中：1—先行隧道，2—预留注浆孔，3—注浆加固区，4—管片，5—环形支撑，5-1、5-2—内、外层环形连续钢板，5-3—环形腹板，5-4—肋板6—井字型支撑，6-1—支撑腋板，7—后施工隧道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。实施例具体如图1至图6所示，因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例提供的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，如图1和图4所示，包括设置近间距先行隧道1洞内的型钢支撑架和置于盾构施工范围内近间距先行隧道1两侧的注浆加固区3，每侧的注浆加固区3是采用袖阀管通过预留注浆孔2注浆加固形成的，其选择管片两侧120°夹角的区域内的预留注浆孔2进行注浆，其具体注浆点位分布在管片4两侧的上1点、2点半、3点半、4点半、2点、8点、9点半、10点半的位置。其每侧注浆加固区3覆盖范围不小于隧道中心夹角120°的覆盖范围。所述注浆用的袖阀管采用导管，且述袖阀管钻入隧道外部范围大于2m，其注浆压力为0.4～3.5MPa，浆液扩散半径为1.2m。注浆浆液采用水泥砂浆，水灰比应控制在0.8:1～1.5:1之间，水玻璃浓度为30～40Be，水泥浆和水玻璃的体积比宜为1:1～1:0.5，注浆压力为0.4～3.5MPa，注浆压力逐步提升，地面或周边建筑物发生隆起等变化时应停止注浆。

实施例中的型钢支撑架，如图2所示和图3所示，所述型钢支撑架是由设置在近间距先行隧道1置于盾构施工范围内的每环管片4内壁的环形支撑5和嵌设在每个环形支撑5内的井字型支撑6组成，且每个井字型支撑6与对应的环形支撑5接触的部位焊接。如图5和图6所示，所述环形支撑5是由内、外层环形连续钢板5-1、5-2和置于内、外层环形连续钢板5-1、5-2之间的环形腹板5-3组成的截面成工字型的型钢支撑，并在环形腹板5-3的两侧焊接有多块肋板5-4，每块肋板5-4的两端分别与内、外层环形连续钢板5-1、5-2焊接。所述环形支撑5的双层连续钢板5-1之间的腹板5-2布置间距小于300mm，单层连续钢板5-1的厚度不小于10mm。所述井字型支撑6是采用四根I22～I26的型钢焊接而成，并在四根型钢交叉部位内侧焊接有支撑腋板6-1。本实用新型中的双层连续钢板作为管片与型钢支撑之间的传力构件，在焊接前应进行一定程度的弯曲，弯曲弧度同管片弯曲弧度，以增加受力过程中混凝土管片与连续钢板的接触面，使整环管片受力均匀，从而保证整环管片的圆度。

实施例中所述近间距先行隧道1与后施工隧道7之间的间距为小于1.5倍直径较大的施工隧道开挖断面的宽度。

本实用新型的加固结构具体施工时，是在先行隧道开挖后，后行隧道开挖前，通过先行隧道管片的注浆孔采用洞内注浆加固的方式针对先行隧道的两侧进行加固，其加固范围为小近距、浅覆土隧道的施工范围，注浆使用袖阀管注浆；同时，在施工区域的先行隧道洞内设置型钢支撑，所述型钢支撑每环设置一个，具体包括环形支撑和井字型支撑，焊接在与管片接触的连续钢板上；所述连续钢板分为内外两层，通过腹板和腋板焊接呈“工”字型。

本实用新型可广泛推广到新建隧道的上下穿越工程中，尤其适用小净距市政隧道工程，可使工程更加安全、经济、稳定。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于包括：该加固结构包括设置近间距先行隧道(1)洞内的型钢支撑架和置于盾构施工范围内近间距先行隧道(1)两侧的注浆加固区(3)，所述型钢支撑架是由设置在近间距先行隧道(1)置于盾构施工范围内的每环管片(4)内壁的环形支撑(5)和嵌设在每个环形支撑(5)内的井字型支撑(6)组成，且每个井字型支撑(6)与对应的环形支撑(5)接触的部位焊接；所述注浆加固区(3)是通过近间距先行隧道(1)置于盾构施工范围内管片(4)上的多个预留注浆孔(2)向管片背后注浆形成的加固区，且每侧的注浆加固区(3)的覆盖范围不小于隧道中心夹角120°的覆盖范围。

2.根据权利要求1所述的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于：所述多个预留注浆孔(2)分散设置在管片(4)两侧120°夹角的区域内，且每个注浆加固区(3)是采用袖阀管通过预留注浆孔(2)注浆加固形成的。

3.根据权利要求1或2所述的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于：所述环形支撑(5)是由内、外层环形连续钢板(5-1、5-2)和置于内、外层环形连续钢板(5-1、5-2)之间的环形腹板(5-3)组成的截面成工字型的型钢支撑，并在环形腹板(5-3)的两侧焊接有多块肋板(5-4)，每块肋板(5-4)的两端分别与内、外层环形连续钢板(5-1、5-2)焊接。

4.根据权利要求1或2所述的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于：所述近间距先行隧道(1)与后施工隧道(7)之间的间距为小于1.5倍直径较大的施工隧道开挖断面的宽度。

5.根据权利要求1或2所述的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于：所述井字型支撑(6)是采用四根I22～I26的型钢焊接而成，并在四根型钢交叉部位内侧焊接有支撑腋板(6-1)。

6.根据权利要求1或2所述的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于：所述注浆加固区(3)的注浆点位分布在管片(4)两侧的上1点、2点半、3点半、4点半、2点、8点、9点半、10点半的位置。

7.根据权利要求2所述的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于包括：所述注浆用的袖阀管采用导管，且述袖阀管钻入隧道外部范围大于2m，其注浆压力为0.4～3.5MPa，浆液扩散半径为1.2m。

8.根据权利要求3所述的一种盾构近间距过先行隧道的洞内加固结构，其特征在于包括：所述环形支撑(5)的多块肋板(5-4)之间的布置间距小于300mm，单层连续钢板(5-1)的厚度不小于10mm。