[发明专利]一种盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构及施工方法

权利要求书

1.一种盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，该保护结构设置在管片注浆孔处；其特征在于，包括防护罩、压力弹簧、抽运管、开口金属套管、泄压口、泄压活塞、金属管段、玻璃钢中空锚杆、预留小孔、真空泵；

在隧道内部，防护罩固定在管片内表面且覆盖注浆孔，抽运管一端连通防护罩，另一端连通真空泵；防护罩内设置开口金属套管，开口金属套管顶端与防护罩接触，底部与金属管段的一端连接，金属管段内嵌于注浆孔内，开口金属套管在靠近注浆孔位置沿环向设置泄压口；开口金属套管内部设置压力弹簧，压力弹簧顶端固定在防护罩上，底端连接泄压活塞；泄压活塞设置在金属管段内；

在隧道外部，玻璃钢中空锚杆的一端与注浆孔内的金属管段连接，玻璃钢中空锚杆表面环向设置预留小孔。

2.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述泄压活塞包括上层的实心密封层和下层的胶砌透水石层。

3.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述金属管段外表面与管片接触处设置多道聚氨酯防水环。

4.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述玻璃钢中空锚杆另一端设置金属锚尖。

5.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述锚尖采用硬质金属材料制作。

6.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述泄压活塞为圆柱状，高度与管片壁厚相同。

7.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述金属管段与玻璃钢中空锚杆、开口金属套管采用螺纹连接，泄压活塞在金属管段和开口金属套管内部滑动。

8.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述玻璃钢中空锚杆的每一环设置3-4个，且每一环之间的间距为10-20cm。

9.根据权利要求1所述的盾构近距离穿越工况下既有隧道的保护结构，其特征在于，所述防护罩通过铆钉固定在管片内部，防护罩与管片之间充分贴合，并在缝隙处进行一定的密封处理。

10.一种盾构近距离穿越工况下既有隧道保护结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)施工前在管片上预先标注好待处理的注浆孔位置；隧道环向分布多个注浆孔，以盾构穿越中轴线为中心，左右各取多环，逐环或隔环进行加固防护；

2)安装玻璃钢中空锚杆：在玻璃钢中空锚杆尾部螺纹连接金属管段，利用压入设备，将处理完毕的玻璃钢中空锚杆通过注浆孔打入壁后土层中，在金属管段与注浆孔之间的环向空隙内填充水泥砂浆密封；

3)玻璃钢中空锚杆注浆加固：远离盾构穿越一侧的注浆孔，在安装完玻璃钢中空锚杆后，直接注入水泥砂浆填充玻璃钢中空锚杆，加固周围土层；

4)安装内部保护结构：靠近盾构穿越一侧的注浆孔，需将泄压活塞安装于金属管段内部，之后将开口金属套管通过螺纹连接固定在金属管段上，调节好压力弹簧的初始弹力后将防护罩安装就位；

5)泄压装置工作：将抽运管连接在真空泵上，在盾构穿越过程中，开启真空泵，开始工作；

6)后期处理：在盾构穿越造成的影响稳定后，关闭真空泵，拆除防护罩、压力弹簧、抽运管、开口金属套管、泄压活塞，直接注入水泥砂浆填充玻璃钢中空锚杆，封填注浆孔。