专利名称：一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法。
背景技术：
随着我国城市建设步伐的加快，地铁施工正在上海、广州、深圳、南京、北京等城市 如火如荼的进行，而且全国其他多个城市都在计划或准备修建地铁。像在上海这样一座大 城市中，轨道交通已成为市民出行必不可少的交通工具。因此上海已加快了轨道交通建设 的步伐，至2010年，将建成11条轨道交通线路，形成400公里以上的运营网络，轨道交通的 日均客流量占全市公交客流总量的比重将从目前的12%增加到35%左右。这将大力缓解 中心城区交通拥堵状况，确保2010年世博会的大客流量得到及时运送和疏解。由于轨道交 通建设的深入，越来越多的站点将形成同站换乘，实现网络化覆盖。通过合理的利用地下空 间资源，提供更加便利的换乘条件，实现真正意义上的“零换乘”，研究相邻区间隧道由水平 并行转为上下并行掘进的施工技术尤为重要。
发明内容
本发明的目的是解决同一车站同一站台实现不同线路之间的换乘在施工过程中 的出现的技术难题，即二条隧道由水平并行掘进逐渐转为上下并行，并最终上下竖向进洞。 本发明设计一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法，包括中间上下重叠 段，两边的交叉段，其特征在于先进行下面一条隧道的掘进，下面一条隧道掘进完成后，用 置换注浆方法，将下部隧道掘进过程中注射的惰性浆液置换成硬性浆液；然后在进行上面 一条隧道的掘进，掘进时设定掘进速度，控制掘进机的前仓土压力和盾尾注浆量，在上、下 两条隧道掘进完成后，对交叉段及重叠段隧道的分层注浆，控制住两条隧道的后期沉降直 至稳定。其特征在于所述的置换注浆方法为待一条隧道推进完成后，先将隧道推进过程 中注射的同步浆液进行置换，置换注浆采用双液浆，其中甲液为水、水泥、粉煤灰、膨润土， 按重量配比100 100 66 5，乙液为水玻璃，掺入比为3(T50kg。置换注浆加固孔深为 管片外0. 5米，采用BW250泵送跳环注浆，即每两环注浆一环，每环施工5孔，每孔注浆量为 400L。置换注浆的目的是让已建隧道整体趋于稳定，降低对隧道后期沉降的影响。其特征 在于上部隧道逐渐进入交叉段时，控制盾构推进速度在lcm/min，盾构掘进前仓土压力按 P = k0 Yh进行控制，P 平衡压力(包括地下水)；Y 土体的平均重度(KN/m3) ；h 隧道埋 深(m) ；kO:土的侧向静止平衡压力系数。为确保盾尾间隙及时得到填充，在盾构推进过程 中进行同步注浆，同步注浆采用惰性浆液，由膨润土、粉煤灰、黄砂和水组成，按重量配比为 100 400 680 430。其特征在于在上、下两条隧道掘进完成后，对交叉段及重叠段隧 道的分层注浆，分层注浆加固在两条隧道推进结束并完成置换注浆后进行，其加固的深度 为隧道外壁1.5米范围，其目的是加强交叉及重叠段隧道周边土体强度，减少隧道的后期 沉降，确保将来隧道运营的安全。重叠段隧道采用预留15个注浆孔的特殊衬砌管片，垂直 加固区段，下面隧道施工15孔，上面隧道施工下半部7孔。交叉区段，上面隧道施工下半区7孔，下面隧道施工上半区8孔，分层注浆采用置换注浆法进行。本发明的优点是本发明的 优点使隧道施工能够更好适应当前城市轨道交通网络化的要求，更合理的利用地下空间资 源，使轨道交通各车站实现更多的“零换乘”；降低重叠段隧道施工时二次扰动对周边环境 的影响，确保施工及将来地铁运营过程中上下两条隧道的安全及稳定。
附图1-1，1-2为隧道交叉、重叠和平行段的俯视和正视示意图， 附图2-1，2-2，2-3为隧道交叉、重叠段剖面图，
附图3-1为对下层隧道注浆加固图， 图3-2对上层隧道注浆加固图，
图3-3对上下层隧道进行分层注浆加固，图中1为上隧道，2为下隧道，3为注浆层，4为分层
注浆层。下面结合实例对本发明作详细使用说明。
具体实施例方式包括中间上下重叠段，两边的交叉段，其特征在于先进行下面一条隧道的掘进， 下面一条隧道掘进完成后，用置换注浆方法，将下部隧道掘进过程中注射的惰性浆液置换 成硬性浆液；然后在进行上面一条隧道的掘进，掘进时设定掘进速度，控制掘进机的前仓 土压力和盾尾注浆量，在上、下两条隧道掘进完成后，对交叉段及重叠段隧道的分层注浆， 控制住两条隧道的后期沉降直至稳定。其特征在于所述的置换注浆方法为待一条隧道 推进完成后，先将隧道推进过程中注射的同步浆液进行置换，置换注浆采用双液浆，其中甲 液为水、水泥、粉煤灰、膨润土，按重量配比100 100 66 5，乙液为水玻璃，掺入比为 3(T50kg。置换注浆加固孔深为管片外0. 5米，采用BW250泵送跳环注浆，即每两环注浆一 环，每环施工5孔，每孔注浆量为400L。置换注浆的目的是让已建隧道整体趋于稳定，降低 对隧道后期沉降的影响。其特征在于上部隧道逐渐进入交叉段时，控制盾构推进速度在 lcm/min，盾构掘进前仓土压力按P = kOYh进行控制，P:平衡压力(包括地下水)；Y 土 体的平均重度(KN/m3) ；h:隧道埋深(m) ；k0 土的侧向静止平衡压力系数。为确保盾尾间 隙及时得到填充，在盾构推进过程中进行同步注浆，同步注浆采用惰性浆液，由膨润土、粉 煤灰、黄砂和水组成，按重量配比为100 400 680 430。其特征在于在上、下两条隧 道掘进完成后，对交叉段及重叠段隧道的分层注浆，分层注浆加固在两条隧道推进结束并 完成置换注浆后进行，其加固的深度为隧道外壁1.5米范围，其目的是加强交叉及重叠段 隧道周边土体强度，减少隧道的后期沉降，确保将来隧道运营的安全。重叠段隧道采用预留 15个注浆孔的特殊衬砌管片，垂直加固区段，下面隧道施工15孔，上面隧道施工下半部7 孔。交叉区段，上面隧道施工下半区7孔，下面隧道施工上半区8孔，分层注浆采用置换注 浆法进行。在施工过程中，先行掘进下面一条隧道。在下面一条隧道掘进完成后，先通过置 换注浆技术，将下部隧道推进过程中注射的“惰性浆液”置换成“硬性浆液”，使土体强度达 到0. 2^0. 3Mpa，确保下面已建隧道稳定。在上部隧道隧道掘进由水平逐渐转为交叉并最终 上下并行的施工过程中，通过对盾构姿态的控制、设定合理的推进速度、严格控制前仓土压 力、盾尾注浆量，并辅以信息化监测，使得上部隧道在推进过程中，对周边环境的二次扰动影响降低到最低，将在建施工隧道的轴线控制在合理范围内，同时控制好下部已建隧道的 变形及轴线要求在合理范围内。
权利要求
1.一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法，包括中间上下重叠段，两 边的交叉段，其特征在于先进行下面一条隧道的掘进，下面一条隧道掘进完成后，用置换 注浆方法，将下部隧道掘进过程中注射的惰性浆液置换成硬性浆液；然后在进行上面一条 隧道的掘进，掘进时设定掘进速度，控制掘进机的前仓土压力和盾尾注浆量，盾尾注浆用惰 性浆液，在隧道推进完成后再置换成硬性浆液，在上、下两条隧道掘进完成后，对交叉段及 重叠段隧道的分层注浆。
2.按权利要求1所述的一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法，其 特征在于所述的置换注浆方法为待一条隧道推进完成后，先将隧道推进过程中注射的同 步浆液进行置换，置换注浆采用双液浆，其中甲液为水、水泥、粉煤灰、膨润土，按重量配比 100 100 66 5，乙液为水玻璃，掺入比为3(T50kg。置换注浆加固孔深为管片外0. 5 米，采用泵送跳环注浆，即每两环注浆一环，每环施工5孔，每孔注浆量为400L。
3.按权利要求1所述的一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法，其特 征在于上部隧道逐渐进入交叉段时，控制盾构推进速度在lcm/min，盾构掘进前仓土压力 按P = k0 Yh进行控制，P:平衡压力(包括地下水)；Y 土体的平均重度(KN/m;3) ；h:隧道 埋深(m) ；kO:土的侧向静止平衡压力系数。为确保盾尾间隙及时得到填充，在盾构推进过 程中进行同步注浆，同步注浆采用惰性浆液，由膨润土、粉煤灰、黄砂和水组成，按重量配比 为 100 400 680 430。
4.按权利要求1所述的一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法，其特 征在于在上、下两条隧道掘进完成后，对交叉段及重叠段隧道的分层注浆，分层注浆加固 在两条隧道推进结束并完成置换注浆后进行，其加固的深度为隧道外壁1.5米范围，重叠 段隧道采用预留15个注浆孔的特殊衬砌管片，垂直加固区段，下面隧道施工15孔，上面隧 道施工下半部7孔。交叉区段，上面隧道施工下半区7孔，下面隧道施工上半区8孔，分层 注浆采用置换注浆法进行。
全文摘要
本发明涉及一种相邻盾构由水平并行转为上下并行掘进的施工方法。先进行下面一条隧道的掘进，下面一条隧道掘进完成后，用置换注浆方法，将下部隧道掘进过程中注射的惰性浆液置换成硬性浆液；然后在进行上面一条隧道的掘进，掘进时设定掘进速度，控制掘进机的前仓土压力和盾尾注浆量，盾尾注浆用惰性浆液，在隧道推进完成后再置换成硬性浆液，在上、下两条隧道掘进完成后，对交叉段及重叠段隧道的分层注浆。本发明的优点使隧道施工能够更好适应当前城市轨道交通网络化的要求，更合理的利用地下空间资源，使轨道交通各车站实现更多的“零换乘”；降低重叠段隧道施工时二次扰动对周边环境的影响，确保施工及将来地铁运营过程中上下两条隧道的安全及稳定。
文档编号E21D9/06GK102116157SQ200910247738
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者秦灏, 蔡怡众 申请人:上海市机械施工有限公司