[发明专利]一种海域盾构矿山交接隧道洞内连接接头及其施工方法

说明书

本发明公开一种海域盾构矿山交接隧道洞内连接接头及其施工方法，包括矿山段加强圈梁、盾壳复合式衬砌、盾构段加强圈梁、盾构段加强衬砌；所述矿山段加强圈梁、盾壳复合式衬砌、盾构段加强圈梁、盾构段加强衬砌依次固定连接为整体。预设矿山盾构交接点位置；进行正常盾构法段的暗挖施工。进入预定交接段确认和加固围岩，拆解盾构机，留置机壳钢板。进行矿山法段施工；分段浇筑矿山法段、盾壳复合式衬砌、盾构加强段衬砌各段结构，同时结构拱部预埋注浆管。本发明确保施工的安全和实现接头良好的防水性能，结构形式和工法工艺简单，结构受力合理，施工方便快捷，且可自主在水下和矿山法实施洞内连接，拓展了海底隧道施工方法型式，施工风险低。

技术领域

本发明属于城市轨道交通工程技术领域，特别涉及一种海域盾构矿山交接隧道洞内连接接头及其施工方法。

背景技术

海底隧道作为一种对环境影响小、防灾能力强的通道方式被越来越多的采用。但海域段地质条件差别较大时，可能采用盾构法、矿山法的组合形式，软弱地层采用盾构法，硬岩地层采用矿山法，利用不同工法的优势完成整条海底隧道。

长距离穿越水域的隧道建设风险大，海域隧道一般根据地质、功能等条件经详细论证后选择一种施工方法，如矿山法、盾构法或者沉管法。但不同工法都有各自的适应性，长距离穿越海域或者水域时地质和周边环境变化大，可能很难采用一种工法完成长距离的水下隧道。采用不同工法如矿山盾构组合施工海域隧道时，其连接接头结构就是一个关键问题，目前尚未有在海域中部实现不同工法连接接头的文献报道。

盾构法作为成熟安全的施工方法在水下隧道广泛采用，由于其使用大型机械，灵活性较差。工程现状盾构法和矿山法隧道连接接头方式一般有两种，一是通过明挖竖井过渡，二是矿山法先行施工扩大断面，形成接收空间连接盾构法区间。第一种竖井过渡在海域没有条件设置；第二种先施工矿山法区间需要协调两种工法的工期，存在如下缺点：

1、盾构段接头施工必须等待矿山法先行施工完毕后才能施工；

2、盾构法需要空推步进通过矿山法区间，矿山法断面需加大和拼装管片，增加投资；同时若矿山法区段较长，进一步影响整个工程的工期和施工质量；

3、在海域设置大型接收洞室和空推盾构施工风险高；

4、海域接头防水性能差，若一旦地下水封堵出现失误，会发生涌水造成灾难性事故。

因此，结合盾构机械和结构处理，为保证施工组织顺畅，提高接头防水性能，减小施工风险，提出一种由盾壳复合式衬砌及两端加强圈梁的洞内连接接头结构，实现盾构工法自身处理接头，不影响也不需要外部接收洞室。

发明内容

本发明针对现有技术中传统矿山法和盾构法隧道连接接头结构在海底隧道中存在的技术问题，提供一种海域盾构矿山交接隧道洞内连接接头及其施工方法，不需矿山法段提供接收洞室，确保两种工法隧道对接施工的安全和实现接头良好的防水性能，结构形式和工法工艺简单，结构受力合理，施工方便快捷，且可自主在水下和矿山法实施洞内连接，拓展了海底隧道施工方法型式，施工风险低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种海域盾构矿山交接隧道洞内连接接头，包括矿山段加强圈梁(1)、盾壳复合式衬砌、盾构段加强圈梁(9)、盾构段加强衬砌；所述矿山段加强圈梁(1)、盾壳复合式衬砌、盾构段加强圈梁(9)、盾构段加强衬砌依次固定连接为整体；形成洞内连接接头结构，利用自解体的盾构机盾壳，无需其他扩大洞室。；

所述盾壳复合式衬砌包括模筑衬砌结构(2)、柔性防水层(3)、找平层(4)、盾构机壳钢板(5)、填充层(6)；所述填充层(6)设置于隧道开挖轮廓和盾构机壳钢板(5)之间，采用微膨胀水泥浆；所述找平层(4)设于盾构机壳钢板(5)内侧，采用网喷混凝土；所述柔性防水层(3)设于找平层(4)内侧；所述模筑衬砌结构(2)设于柔性防水层(3)的内侧。盾壳复合式衬砌中，盾构机壳钢板5为接收后的盾构机的外壳，埋置于后续模筑衬砌结构之内；