地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法
【专利摘要】一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，其步骤是：A、施工完矿山隧道段后在其掌子面前方围岩内水平打入钢套筒，再对掌子面施做喷浆支护；B、紧贴喷浆支护绑扎分隔端头墙的玻璃纤维筋，且玻璃纤维筋与其后的环梁用钢筋绑扎连接，环梁用钢筋又与矿山隧道段的初期支护预留钢筋头焊接连接；再浇筑分隔端头墙和环梁；C、在矿山隧道段底部浇筑混泥土弧形导台；D、盾构机接近矿山隧道段时，降低推进速度，被收容于钢套筒之中；然后，盾构机直接对钢套筒内的围岩、掌子面的喷浆支护和分隔端头墙进行切削破除，并进行注浆、清渣，直至盾构机通过环梁而接收于弧形混泥土导台上。该方法的施工风险低，施工简单、效率高、成本低。
【专利说明】地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法。
【背景技术】
[0002]目前修建地铁隧道碰到长距离硬岩地层时，采用盾构掘进存在推进速度慢和刀具磨损快等缺点。因此，常先采用矿山法进行硬岩隧道开挖形成矿山隧道段，然后盾构机推进至盾构隧道段与矿山隧道段结合部位时，先破除分隔端头墙使盾构机进入矿山隧道段，实现盾构隧道段与矿山隧道段的贯通。
[0003]由于矿山隧道段要先于盾构隧道段较长一段时间完成，因此，矿山隧道段的掌子面长时间的暴露会使其稳定性逐渐变差，只靠对掌子面施做简单的喷浆支护不足以保证掌子面长期的稳定性，当盾构机到达后并推进至掌子面前方时，盾构机强大的推力作用使掌子面非常容易发生整体坍塌，造成掌子面附近的土层失稳。失稳后处理难度大，增加修建成本和施工风险。
[0004]为了保证掌子面的整体稳定性，传统的做法是在盾构隧道段与矿山隧道段的结合部位施做一道钢架混泥土端头墙，盾构机到达前先人工破除该端头墙，然后盾构推进通过结合部位。这种方法在施工中具有较高的风险，尤其是在人工凿除端头墙的过程中风险达到最大:端头墙结构支档着其背后的土体，一旦破除该端头墙，土体将暴露，地层与支档结构之间的力学平衡状态被打破，同时在盾构机强大的推力作用下容易发生土体坍塌，造成地表沉陷，甚至发生人员伤亡事故，是盾构施工中的一个重要的风险因素。
[0005]由于盾构机通过结合部位后，盾构机机身将与矿山隧道段对接并进入矿山隧道内的弧形导台上，此时盾构推进路线与隧道设计轴线之间允许偏差误差率低，现有的施工方法对盾构推进偏差的控制要求高、难度大，需要反复调整，存在施工困难、费时长、效率低、成本闻等缺点。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，用该方法施工，盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的土体不易失稳，施工风险低，施工简单、效率高、成本低。
[0007]本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，其步骤是:
[0008]一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，其步骤是:
[0009]A、先施工完毕矿山隧道段，然后在矿山隧道段掌子面前方围岩内水平打入圆形的钢套筒，钢套筒的后端面与掌子面齐平，再对掌子面施做喷浆支护；
[0010]B、紧贴喷浆支护绑扎分隔端头墙的玻璃纤维筋，且玻璃纤维筋与其后面的环梁用钢筋绑扎连接，环梁用钢筋又与矿山隧道段的初期支护预留的钢筋头焊接连接；再浇筑分隔端头墙和环梁；[0011]C、在矿山隧道段底部浇筑混泥土弧形导台；
[0012]D、盾构隧道段的盾构机接近矿山隧道段时，降低推进速度，被收容于钢套筒之中；然后，盾构机保持低速推进，直接对钢套筒内的围岩、掌子面的喷浆支护和分隔端头墙进行切削破除，同时进行注浆、清渣，直至盾构机全部通过环梁而被接收于矿山隧道段的弧形混泥土导台上。
[0013]与现有技术相比，本发明具的有益效果是:
[0014]一、本发明中采用的玻璃纤维筋代替传统钢筋浇筑分隔端头墙，玻璃纤维筋一方面具有与混泥土的黏结强度小、弹性模量小、延性较低、易脆断等特点，在盾构刀盘的削切作用下易断裂，从而可以采用盾构机直接对端头墙进行切削推进而无需人工凿除端头墙，减小了人工凿除端头墙过程中的施工风险，同时加快了施工进度、降低了施工成本；另一方面，玻璃纤维筋又具有抗拉强度高、承载能力大、耐冲击性能好的等特点，并且玻璃纤维筋通过环梁的钢筋与矿山隧道段的钢筋连接，从而分隔端头墙在被切削前能保证掌子面的整体稳定性，同时在被切削后留下的部分也具有较高的抗拉强度，自身稳定性好，也能保证周围土体不失稳，其施工风险小。
[0015]二、两隧道段的结合部位盾构机在钢套筒及环梁内推进，通过钢套筒及环梁的定位，能够保证盾构机在顺利削切结合部位围岩和分隔端头墙时，能精确的推进到矿山隧道内的弧形导台上，避免了盾构推进方向的偏差，降低了施工难度，也提高了隧道的掘进效率，降低了施工成本。
[0016]三、两隧道段的结合部位打入的钢套筒能对周围的围岩提供较大的支护作用，减少了盾构机掘进时对围岩的扰动，而无需对该部位围岩进行注浆加固，也减少了施工步骤，提高了施工效率。
[0017]作为上述技术方案的进一步改进，上述的分隔端头墙墙体内玻璃纤维筋区直径大于钢套筒的外径。
[0018]这样，分隔端头墙切削后的剩余部分保留有足够的与环梁钢筋及矿山隧道段支护钢筋相连的玻璃纤维筋，进一步保证切削后的分隔端头墙不失稳，施工风险小。
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明实施例中盾构机刚被收容于钢套筒之中时的地铁隧道的纵断面示意图。
[0021]图2是图1中A-A横断面示意图。
[0022]图3是图1中B处的放大图。
【具体实施方式】
[0023]图1-3示出，本发明的一种实施方式是，一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，其步骤是:
[0024]一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，其步骤是:
[0025]A、先施工完毕矿山隧道段21，然后在矿山隧道段21掌子面21a前方围岩内水平打入圆形的钢套筒31，钢套筒31的后端面与掌子面21a齐平，再对掌子面21a施做喷浆支护；
[0026]B、紧贴喷浆支护绑扎分隔端头墙的玻璃纤维筋34，且玻璃纤维筋34与其后面的环梁用钢筋35绑扎连接，环梁用钢筋35又与矿山隧道段21的初期支护22预留的钢筋头36焊接连接；再浇筑分隔端头墙32和环梁33 ；
[0027]C、在矿山隧道段21底部浇筑混泥土弧形导台23 ；
[0028]D、盾构隧道段11的盾构机12接近矿山隧道段21时，降低推进速度，被收容于钢套筒31之中；然后，盾构机12保持低速推进，直接对钢套筒31内的围岩、掌子面的喷浆支护和分隔端头墙32进行切削破除，同时进行注浆、清渣，直至盾构机12全部通过环梁33而被接收于矿山隧道段21的弧形混泥土导台23上。
[0029]本例的分隔端头墙32墙体内玻璃纤维筋区直径大于钢套筒的外径。
【权利要求】
1.一种地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，其步骤是: A、先施工完毕矿山隧道段(21)，然后在矿山隧道段(21)掌子面(21a)前方围岩内水平打入圆形的钢套筒(31)，钢套筒(31)的后端面与掌子面(21a)齐平，再对掌子面(21a)施做喷浆支护； B、紧贴喷浆支护绑扎分隔端头墙的玻璃纤维筋(34)，且玻璃纤维筋(34)与其后面的环梁用钢筋(35)绑扎连接，环梁用钢筋(35)又与矿山隧道段(21)的初期支护(22)预留的钢筋头(36 )焊接连接；再浇筑分隔端头墙(32 )和环梁(33 ); C、在矿山隧道段(21)底部浇筑混泥土弧形导台(23)； D、盾构隧道段(11)的盾构机(12)接近矿山隧道段(21)时，降低推进速度，被收容于钢套筒(31)之中；然后，盾构机(12)保持低速推进，直接对钢套筒(31)内的围岩、掌子面的喷浆支护和分隔端头墙(32)进行切削破除，同时进行注浆、清渣，直至盾构机(12)全部通过环梁(33)而被接收于矿山隧道段(21)的弧形混泥土导台(23)上。
2.根据权利要求1所述的地铁隧道中盾构隧道段与矿山隧道段结合部位的推进方法，其特征在于:所述的分隔端头墙(32)墙体内玻璃纤维筋(34)区域的直径大于钢套筒(31)的外径。
【文档编号】E21D11/14GK103711504SQ201310699942
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】陈寿根, 周泽林, 张国亮, 刘继强, 王太平, 宁锐, 韩雪峰, 张恒 申请人:西南交通大学