[发明专利]盾构穿越浅覆土河床的预制隧道及施工方法

说明书

技术领域

本发明属岩土及地下工程技术领域，具体涉及一种盾构穿越浅覆土河床的预制隧道及施工方法。

背景技术

城市地下交通系统的建立对缓解日益紧张的城市交通拥堵起到至关重要的作用。随着城市轨道交通线网的不断完善，施工环境变得日益复杂，施工中穿越河流的情况也越来越多。盾构隧道在穿越河流时，一般覆土较浅，盾构掘进时不仅不易控制盾构姿态，产生上浮，还极易产生冒顶、涌水、坍塌等事故。

专利号为ZL200710050176.8的专利公开了一种盾构隧道下穿浅覆土河床施工方法，其方法在盾构穿越施工前，通过地基加固、设置抗浮板、地表压重等辅助措施控制盾构机上浮，通过严格控制盾构参数以及计算机实时监控系统全程监测来确保施工安全。其专利针对特定工程提出，没有普遍适用性，且其所述的盾构参数设置很难准确控制，控制盾构上浮的措施繁琐且造价高。

中国专利102926759A公开了一种大直径泥水盾构水下浅覆土长距离掘进施工方法，其方法通过进行二次压浆来纠正隧道上浮，通过严格控制开挖面泥水压力、同步注浆等参数，辅以监控量测来保证施工安全。其方法所述盾构掘进参数控制亦不易准确实现，很难确保此方法的操作性。

发明内容

本发明创造了一种盾构穿越浅覆土河床的预制隧道及施工方法，在河床下预埋预制箱涵，通过涵底锚杆控制箱涵不产生上浮，盾构经过时再空推过涵，此方法既有效解决了盾构浅覆土掘进产生的上浮问题，又能避免盾构掘进产生冒顶、涌水、坍塌等事故，又能缩短工期。

为了实现以上目的，本发明采用下述技术方案。

一种盾构穿越浅覆土河床用预制隧道，由左右两个独立的预制箱涵组成，每条预制箱涵包括底板、顶板、侧墙，该侧墙包括左侧墙和右侧墙，其特征在于，在顶板与底板的两端为倒角结构，在底板上设有锚杆孔，该锚杆孔用于固定锚杆，在左侧墙或右侧墙上设有螺栓连接孔，该螺栓连接孔通过侧墙横向连接螺栓用于连接相邻两预制箱涵。

所述的预制箱涵整体浇筑成型。

所述的倒角为圆角。

所述的预制箱涵的箱体壁厚为600mm，较优的，可根据实际受力情况确定合理厚度。

本发明的预制箱涵根据实际需要的长度，可分段预制，然后进行拼接即可，即每条预制箱涵由多段预制箱涵段通过螺栓连接组成。

较优的，为使预制、运输、吊装更加方便，每条预制箱涵，将顶板、底板、侧墙分块预制，顶板与侧墙通过榫头和榫槽连接成为整体，底板与侧墙也通过榫接方式连接；其中，底板的两端为倒角结构，并在倒角的末端设有插接榫槽；顶板的两端为倒角结构，并在倒角的末端设有插接榫头；所述的左侧墙上端设有与顶板榫头插接的榫槽，左侧墙下端设有与底板榫槽插接的榫头；所述的右侧墙上端设有与顶板榫头插接的榫槽，右侧墙下端设有与底板榫槽插接的榫头。

一种盾构穿越浅覆土河床的预制隧道施工方法，包括以下步骤：

（一）在施工场地外预制箱涵

预制箱涵的预制步骤为：制作预制箱涵的模板，绑扎钢筋笼，在箱涵侧墙连接部位预留螺栓连接孔，在模板底部预留锚杆孔，浇灌混凝土，养护，拆除摸板；

（二）围堰施工

根据河流水文条件及近年潮位情况，选择合适围堰形式，施工围堰，阻断河流水流，围堰施工完成后，围堰内存水用水泵抽除；

（三）河底基坑开挖与处理

（1）开挖基坑至箱涵底板设计深度，并进行基坑边坡支护；

（2）开挖基坑底以下3-5米范围内进行注浆，进行地层加固；

（四）安装预制箱涵

（1）运输预制箱涵至指定位置；

（2）两预制箱涵侧墙部位用螺栓连接；

（3）打设预制箱涵涵底锚杆，将锚杆尾部锚固在预制箱涵底板，锚杆端头注浆；

（5）预制箱涵内填土、压实；

（五）恢复河道

预制箱涵施工完成后，基坑回填，恢复河道；

（六）盾构推进过箱涵，在左预制箱涵形成左盾构隧道、在右预制箱涵形成右盾构隧道；

（七）围堰拆除，恢复河流

盾构通过后，拆除围堰，恢复河流。

本发明的特点还有：

若河流太宽，为运输、吊装方便，箱涵分为多段预制。

较优的，为使预制、运输、吊装更加方便，预制箱涵亦可分块预制，分为底板、顶板、左侧墙、右侧墙分别预制。