專利名稱：一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法。
背景技術：
隨著我國城市建設步伐的加快，地鐵施工正在上海、廣州、深圳、南京、北京等城市 如火如荼的進行，而且全國其他多個城市都在計劃或準備修建地鐵。像在上海這樣一座大 城市中，軌道交通已成為市民出行必不可少的交通工具。因此上海已加快了軌道交通建設 的步伐，至2010年，將建成11條軌道交通線路，形成400公里以上的運營網(wǎng)絡，軌道交通的 日均客流量占全市公交客流總量的比重將從目前的12%增加到35%左右。這將大力緩解 中心城區(qū)交通擁堵狀況，確保2010年世博會的大客流量得到及時運送和疏解。由于軌道交 通建設的深入，越來越多的站點將形成同站換乘，實現(xiàn)網(wǎng)絡化覆蓋。通過合理的利用地下空 間資源，提供更加便利的換乘條件，實現(xiàn)真正意義上的“零換乘”，研究相鄰區(qū)間隧道由水平 并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工技術尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決同一車站同一站臺實現(xiàn)不同線路之間的換乘在施工過程中 的出現(xiàn)的技術難題，即二條隧道由水平并行掘進逐漸轉(zhuǎn)為上下并行，并最終上下豎向進洞。 本發(fā)明設計一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法，包括中間上下重疊 段，兩邊的交叉段，其特征在于先進行下面一條隧道的掘進，下面一條隧道掘進完成后，用 置換注漿方法，將下部隧道掘進過程中注射的惰性漿液置換成硬性漿液；然后在進行上面 一條隧道的掘進，掘進時設定掘進速度，控制掘進機的前倉土壓力和盾尾注漿量，在上、下 兩條隧道掘進完成后，對交叉段及重疊段隧道的分層注漿，控制住兩條隧道的后期沉降直 至穩(wěn)定。其特征在于所述的置換注漿方法為待一條隧道推進完成后，先將隧道推進過程 中注射的同步漿液進行置換，置換注漿采用雙液漿，其中甲液為水、水泥、粉煤灰、膨潤土， 按重量配比100 100 66 5，乙液為水玻璃，摻入比為3(T50kg。置換注漿加固孔深為 管片外0. 5米，采用BW250泵送跳環(huán)注漿，即每兩環(huán)注漿一環(huán)，每環(huán)施工5孔，每孔注漿量為 400L。置換注漿的目的是讓已建隧道整體趨于穩(wěn)定，降低對隧道后期沉降的影響。其特征 在于上部隧道逐漸進入交叉段時，控制盾構推進速度在lcm/min，盾構掘進前倉土壓力按 P = k0 Yh進行控制，P 平衡壓力(包括地下水)；Y 土體的平均重度(KN/m3) ；h 隧道埋 深(m) ；kO:土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)。為確保盾尾間隙及時得到填充，在盾構推進過程 中進行同步注漿，同步注漿采用惰性漿液，由膨潤土、粉煤灰、黃砂和水組成，按重量配比為 100 400 680 430。其特征在于在上、下兩條隧道掘進完成后，對交叉段及重疊段隧 道的分層注漿，分層注漿加固在兩條隧道推進結束并完成置換注漿后進行，其加固的深度 為隧道外壁1.5米范圍，其目的是加強交叉及重疊段隧道周邊土體強度，減少隧道的后期 沉降，確保將來隧道運營的安全。重疊段隧道采用預留15個注漿孔的特殊襯砌管片，垂直 加固區(qū)段，下面隧道施工15孔，上面隧道施工下半部7孔。交叉區(qū)段，上面隧道施工下半?yún)^(qū)7孔，下面隧道施工上半?yún)^(qū)8孔，分層注漿采用置換注漿法進行。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明的 優(yōu)點使隧道施工能夠更好適應當前城市軌道交通網(wǎng)絡化的要求，更合理的利用地下空間資 源，使軌道交通各車站實現(xiàn)更多的“零換乘”；降低重疊段隧道施工時二次擾動對周邊環(huán)境 的影響，確保施工及將來地鐵運營過程中上下兩條隧道的安全及穩(wěn)定。
附圖1-1，1-2為隧道交叉、重疊和平行段的俯視和正視示意圖， 附圖2-1，2-2，2-3為隧道交叉、重疊段剖面圖，
附圖3-1為對下層隧道注漿加固圖， 圖3-2對上層隧道注漿加固圖，
圖3-3對上下層隧道進行分層注漿加固，圖中1為上隧道，2為下隧道，3為注漿層，4為分層
注漿層。下面結合實例對本發(fā)明作詳細使用說明。
具體實施例方式包括中間上下重疊段，兩邊的交叉段，其特征在于先進行下面一條隧道的掘進， 下面一條隧道掘進完成后，用置換注漿方法，將下部隧道掘進過程中注射的惰性漿液置換 成硬性漿液；然后在進行上面一條隧道的掘進，掘進時設定掘進速度，控制掘進機的前倉 土壓力和盾尾注漿量，在上、下兩條隧道掘進完成后，對交叉段及重疊段隧道的分層注漿， 控制住兩條隧道的后期沉降直至穩(wěn)定。其特征在于所述的置換注漿方法為待一條隧道 推進完成后，先將隧道推進過程中注射的同步漿液進行置換，置換注漿采用雙液漿，其中甲 液為水、水泥、粉煤灰、膨潤土，按重量配比100 100 66 5，乙液為水玻璃，摻入比為 3(T50kg。置換注漿加固孔深為管片外0. 5米，采用BW250泵送跳環(huán)注漿，即每兩環(huán)注漿一 環(huán)，每環(huán)施工5孔，每孔注漿量為400L。置換注漿的目的是讓已建隧道整體趨于穩(wěn)定，降低 對隧道后期沉降的影響。其特征在于上部隧道逐漸進入交叉段時，控制盾構推進速度在 lcm/min，盾構掘進前倉土壓力按P = kOYh進行控制，P:平衡壓力(包括地下水)；Y 土 體的平均重度(KN/m3) ；h:隧道埋深(m) ；k0 土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)。為確保盾尾間 隙及時得到填充，在盾構推進過程中進行同步注漿，同步注漿采用惰性漿液，由膨潤土、粉 煤灰、黃砂和水組成，按重量配比為100 400 680 430。其特征在于在上、下兩條隧 道掘進完成后，對交叉段及重疊段隧道的分層注漿，分層注漿加固在兩條隧道推進結束并 完成置換注漿后進行，其加固的深度為隧道外壁1.5米范圍，其目的是加強交叉及重疊段 隧道周邊土體強度，減少隧道的后期沉降，確保將來隧道運營的安全。重疊段隧道采用預留 15個注漿孔的特殊襯砌管片，垂直加固區(qū)段，下面隧道施工15孔，上面隧道施工下半部7 孔。交叉區(qū)段，上面隧道施工下半?yún)^(qū)7孔，下面隧道施工上半?yún)^(qū)8孔，分層注漿采用置換注 漿法進行。在施工過程中，先行掘進下面一條隧道。在下面一條隧道掘進完成后，先通過置 換注漿技術，將下部隧道推進過程中注射的“惰性漿液”置換成“硬性漿液”，使土體強度達 到0. 2^0. 3Mpa，確保下面已建隧道穩(wěn)定。在上部隧道隧道掘進由水平逐漸轉(zhuǎn)為交叉并最終 上下并行的施工過程中，通過對盾構姿態(tài)的控制、設定合理的推進速度、嚴格控制前倉土壓 力、盾尾注漿量，并輔以信息化監(jiān)測，使得上部隧道在推進過程中，對周邊環(huán)境的二次擾動影響降低到最低，將在建施工隧道的軸線控制在合理范圍內(nèi)，同時控制好下部已建隧道的 變形及軸線要求在合理范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法，包括中間上下重疊段，兩 邊的交叉段，其特征在于先進行下面一條隧道的掘進，下面一條隧道掘進完成后，用置換 注漿方法，將下部隧道掘進過程中注射的惰性漿液置換成硬性漿液；然后在進行上面一條 隧道的掘進，掘進時設定掘進速度，控制掘進機的前倉土壓力和盾尾注漿量，盾尾注漿用惰 性漿液，在隧道推進完成后再置換成硬性漿液，在上、下兩條隧道掘進完成后，對交叉段及 重疊段隧道的分層注漿。
2.按權利要求1所述的一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法，其 特征在于所述的置換注漿方法為待一條隧道推進完成后，先將隧道推進過程中注射的同 步漿液進行置換，置換注漿采用雙液漿，其中甲液為水、水泥、粉煤灰、膨潤土，按重量配比 100 100 66 5，乙液為水玻璃，摻入比為3(T50kg。置換注漿加固孔深為管片外0. 5 米，采用泵送跳環(huán)注漿，即每兩環(huán)注漿一環(huán)，每環(huán)施工5孔，每孔注漿量為400L。
3.按權利要求1所述的一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法，其特 征在于上部隧道逐漸進入交叉段時，控制盾構推進速度在lcm/min，盾構掘進前倉土壓力 按P = k0 Yh進行控制，P:平衡壓力(包括地下水)；Y 土體的平均重度(KN/m;3) ；h:隧道 埋深(m) ；kO:土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)。為確保盾尾間隙及時得到填充，在盾構推進過 程中進行同步注漿，同步注漿采用惰性漿液，由膨潤土、粉煤灰、黃砂和水組成，按重量配比 為 100 400 680 430。
4.按權利要求1所述的一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法，其特 征在于在上、下兩條隧道掘進完成后，對交叉段及重疊段隧道的分層注漿，分層注漿加固 在兩條隧道推進結束并完成置換注漿后進行，其加固的深度為隧道外壁1.5米范圍，重疊 段隧道采用預留15個注漿孔的特殊襯砌管片，垂直加固區(qū)段，下面隧道施工15孔，上面隧 道施工下半部7孔。交叉區(qū)段，上面隧道施工下半?yún)^(qū)7孔，下面隧道施工上半?yún)^(qū)8孔，分層 注漿采用置換注漿法進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種相鄰盾構由水平并行轉(zhuǎn)為上下并行掘進的施工方法。先進行下面一條隧道的掘進，下面一條隧道掘進完成后，用置換注漿方法，將下部隧道掘進過程中注射的惰性漿液置換成硬性漿液；然后在進行上面一條隧道的掘進，掘進時設定掘進速度，控制掘進機的前倉土壓力和盾尾注漿量，盾尾注漿用惰性漿液，在隧道推進完成后再置換成硬性漿液，在上、下兩條隧道掘進完成后，對交叉段及重疊段隧道的分層注漿。本發(fā)明的優(yōu)點使隧道施工能夠更好適應當前城市軌道交通網(wǎng)絡化的要求，更合理的利用地下空間資源，使軌道交通各車站實現(xiàn)更多的“零換乘”；降低重疊段隧道施工時二次擾動對周邊環(huán)境的影響，確保施工及將來地鐵運營過程中上下兩條隧道的安全及穩(wěn)定。
文檔編號E21D9/06GK102116157SQ200910247738
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年12月30日
發(fā)明者秦灝, 蔡怡眾 申請人:上海市機械施工有限公司