[发明专利]盾构始发阶段或接收阶段近距离下穿运营线路的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种盾构始发阶段或接收阶段近距离下穿运营线路的施工方法，尤其是盾构机出洞或进洞后立刻需要长距离下穿与之净距较小条件下的穿越运营线路的方法。

背景技术

通常的盾构始发及接收端近距离下穿既有运营线隧道采用端头加固、运营线周围土体加固、在运营线及施工隧道之间的夹层土施工管棚，盾构施工过程中加强同步注浆、二次注浆，采取合理的掘进参数进行施工，该种常规的盾构始发或接收端下穿运营线的施工方法，端头加固及运营线路周边加固对运营线的影响难以控制，且可能存在占地问题，管棚施工占用近1个月的工期，且施工过程同样存在对运营线的影响。

深圳地铁2号线福一市区间盾构始发期间小间距下穿运营4号线大断面隧道，采用“洞门密封钢套筒+端头加固”方案，保障了盾构连续匀速穿过既有地铁4号线，有效控制了运营线路的结构变形，使盾构隧道安全通过。与本发明相比，本发明涉及的钢套筒密封装置更大，可以使整个盾构机处在密闭空间里，消除了盾构机与洞门钢圈之间间隙的水土流失，可提前建立土仓压力；穿越过程中采用自制惰性浆液填充盾体与地层间隙，有效控制了既有地铁运营线路沉降；因此，本发明专利在保障地铁盾构始发阶段或接收阶段近距离下穿地铁运营线路安全方面，更具优越性。

发明内容

本发明的目的是为解决目前盾构始发及接收端近距离下穿既有运营线隧道的施工方法对运营线路的影响难以控制、占地及影响运营线路正常运行的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种盾构始发阶段或接收阶段近距离下穿运营线路的施工方法，包括如下步骤：

（1）运营线路监测：在距离盾构机在施隧道一定距离内的运营线路中选择若干监测断面，在每个监测断面圆周上设置若干观测棱镜作为监测点，每个监测区域设置3个以上基准点，通过设置在运营线路中轨道道床上的全站仪观测监测点来实时监测运营线路及其中的轨道变形引起的横向和纵向位移变化量，并通过全站仪数据输出端连接的数据采集设备和数传电台将监测到的位移变化量数据传送到监控中心；基准点分布在远离变形区两端的地方；

（2）运营线路预加固：对上述设置监测点的运营线路区间进行洞内预加固，预加固方法为：每两环管片进行一个断面注浆，使用两套注浆设备的注浆头同时通过管片腰部的两处注浆孔对管片壁后的土体进行水泥-水玻璃双液浆对称注浆，注浆头末端为注浆管，注浆深度为2米；

（3）洞门钢套筒密封：盾构机吊装井底部设置钢套筒底座，盾构机在钢套筒底座上组装完成后装上钢套筒上盖，使盾构机处于钢套筒底座和钢套筒上盖围合而成的钢套筒空间内；在钢套筒内盾构机后方轴向拼装两环负环管片，在负环管片后方设置反力架，反力架与钢套筒进行刚性连接，负环管片通过盾构千斤顶顶至反力架；在盾壳、负环管片和钢套筒间密实填充砂及膨润土泥浆；洞门设置预埋钢环，在钢套筒上与反力架连接处设置小型千斤顶，小型千斤顶将钢套筒顶住贴近洞门设置预埋钢环，使钢套筒与洞门设置预埋钢环之间完全密封；

（4）盾构掘进：采用土压平衡掘进模式，匀速直线掘进，衬砌管片每环宽度1.5米，出土量44.1m³/环；将从洞门起至下穿运营线路一定距离后的区段划分为穿越前控制段、穿越控制段和穿越后控制段三个施工控制阶段，其中：

穿越前控制段推进速度40mm/min左右，土压力取静止水土压力±0.2bar；

穿越控制段推进速度60mm/min左右，土压力取静止水土压力±0.1bar；

穿越后控制段推进速度50mm/min左右，土压力取静止水土压力±0.2bar；

（5）前盾同步注浆：在盾构掘进的同时，使用两台可调节流量的泵通过盾构前盾的超前注浆孔向盾壳与上覆土体之间的间隙填充改性水玻璃惰性浆液，改性水玻璃惰性浆液的弹性模量稍大于上覆土体的弹性模量，改性水玻璃惰性浆液的泊松比≥0.3，注浆压力为1.1-1.2倍的静止土压力。按直径6米、1.5米管片长度、6.28米的盾构机开挖直径计算，管片与土体之间的空隙为4.05m³，为确保充分填充空隙，注浆量为空隙体积的150%-170%，即6m³/环- 7m³/环；

（6）管片拼装：盾构推进结束后等待一段时间，待周围土体与盾构机固结在一起后回缩盾构千斤顶进行管片拼装，千斤顶的回缩距离控制在满足管片拼装即可。

进一步地，步骤（1）所述监测断面间距5-10m，每个监测断面上均匀布设5-6个观测棱镜。

进一步地，步骤（1）所述全站仪观测监测点的方法为：