本发明涉及隧道施工领域，具体地，涉及在软岩中暗挖段隧道下穿既有综合管廊时一种既有综合管廊加固保护的施工方法。
背景技术
综合管廊是通过将电力、通信、给水、供热、燃气等两种以上的管线集中设置到道路以下的同一地下空间而形成的一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施。
随着我国城市建设加快，城市人口急剧上升，为了解决城市人口的交通出行缓解交通拥堵，国家也在大力的发展地下铁道交通，在新建地铁施工中，新建地铁隧道下穿既有综合管廊的情况越来越多，特别是新建的暗挖段隧道的施工必然会对既有综合管廊周围的地层产生扰动，从而可能引起既有综合管廊断裂、下沉、渗水，造成管廊整体破坏，为了保证既有综合管廊的安全，防止既有综合管廊因新建暗挖段隧道而遭到破坏，必须对既有综合管廊进行加固。
目前对既有综合管廊加固方法有两类，一是在既有综合管廊下方支设临时立柱，二是在既有综合管廊上方架设贝雷梁，将悬空的管廊拉住，然而这两种加固方法都不适用于加固软岩中的既有综合管廊。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种既有综合管廊加固保护的施工方法，能够解决软岩中暗挖段隧道下穿既有综合管廊时既有综合管廊的加固，进而确保既有综合管廊的安全，防止既有综合管廊因新建的暗挖段隧道而遭到破坏。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种既有综合管廊加固保护的施工方法，应用于暗挖段隧道的垂直下穿的既有综合管廊，所述暗挖段隧道的两个端头设置有第一地连墙和第二地连墙，所述第一地连墙、第二地连墙平行于所述既有综合管廊纵深方向的两侧墙设置，所述施工方法包括以下步骤：
s01)在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间施作垂直旋喷桩，以在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间通过垂直旋喷桩咬合形成第一加固墙体和第二加固墙体；
s02)采用管棚注浆法加固所述既有综合管廊底部的土体；
s03)采用管棚注浆法加固暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体；
s04)在所述既有综合管廊与所述暗挖段隧道之间施作水平旋喷桩，以加固所述既有综合管廊与所述暗挖段隧道之间的土体。
优选地，步骤s01)中在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间施作垂直旋喷桩，包括：
在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间的地面上按照第一给定间距标记多个垂直旋喷桩定位点；
在所述垂直旋喷桩定位点上垂直于地面钻孔至第一预设深度以形成垂直旋喷孔；
向所述垂直旋喷孔内插入喷射注浆管，通过所述喷射注浆管向垂直旋喷孔内注浆，在注浆操作持续第一时间段后进行旋喷提升，待旋喷提升至与既有综合管廊底部处于同一水平面时停止旋喷提升并继续注浆操作，以形成垂直旋喷桩。
优选地，步骤s02)中采用管棚注浆法加固所述既有综合管廊底部的土体，包括：
朝向所述既有综合管廊纵深方向，在所述第一地连墙上距离所述既有综合管廊的底部第一高度处按照第一间距并以第一管棚倾角钻入具有第一深度的多个第一管棚置放孔，使得所述第一管棚置放孔钻至所述第二地连墙墙体内；
在所述第一管棚置放孔内置入第一管棚，并向所述第一管棚内注浆以加固所述既有综合管廊底部的土体。
优选地，所述第一高度介于30-50厘米之间。
优选地，步骤s03)中采用管棚注浆法加固暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体，包括：
沿所述暗挖段隧道的轮廓廓形，按照第二间距并以第二管棚倾角钻入具有第二深度的多个第二管棚置放孔，使得所述第二管棚置放孔钻至所述第二地连墙墙体内；
在所述第二管棚置放孔内置入第二管棚，并向所述第二管棚内注浆以加固所述暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体。
优选地，步骤s04)中在所述既有综合管廊与所述暗挖段隧道之间施作水平旋喷桩，包括：
在所述第一地连墙上沿着所述暗挖段隧道的轮廓廓形按照第二给定间距标记多个水平旋喷桩定位点；
在所述水平旋喷桩定位点上水平于地面钻孔至第二预设深度以形成水平旋喷孔，其中所述水平旋喷孔垂直穿透所述第一地连墙且钻入所述第二加固墙体内；
向所述水平旋喷孔内插入喷射注浆管，通过所述喷射注浆管向水平旋喷孔内注浆，在注浆操作持续第二时间段后进行旋喷提升，待旋喷提升至与第一加固墙体相接的位置时停止旋喷提升并继续注浆操作，以形成水平旋喷桩。
优选地，相邻的两个水平旋喷桩互相咬合。
优选地，所述第一管棚和所述第二管棚均由钢管内部设置有钢筋笼的钢花管构成。
优选地，在所述钢管上开设有多个注浆孔。
优选地，所述施工方法还包括s05)应急加固步骤：在加固后的既有综合管廊底部出现局部渗水的情况下，采用袖阀管注浆加固法对所述既有综合管廊底部的渗水部位进行应急加固。
本发明提供的既有综合管廊加固保护的施工方法，采用垂直旋喷桩、管棚注浆法和水平旋喷桩对既有综合管廊的两侧墙、底部以及既有综合管廊与暗挖段隧道之间的土体进行加固，强化了既有综合管廊两侧墙的外侧的土体结构及在垂直方向上既有综合管廊与暗挖段隧道之间的土体结构的强度，确保在进行暗挖段隧道施工时，既有综合管廊处于一个安全的环境中，不因暗挖段隧道的施工破坏既有综合管廊，能够避免既有综合管廊及管廊内部管线出现断裂、损坏、下沉、渗水等问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的既有综合管廊加固保护的施工方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施方式提供的既有综合管廊加固保护的施工方法的流程图。本发明既有综合管廊加固保护的施工方法应用于暗挖段隧道的垂直下穿的既有综合管廊，所述暗挖段隧道的两个端头设置有第一地连墙和第二地连墙，所述第一地连墙、第二地连墙分别平行于所述既有综合管廊纵深方向的两侧墙设置，所述施工方法包括以下步骤：s01)在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间施作垂直旋喷桩，以在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间通过垂直旋喷桩咬合形成第一加固墙体和第二加固墙体；s02)采用管棚注浆法加固所述既有综合管廊底部的土体；s03)采用管棚注浆法加固暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体；s04)在所述既有综合管廊与所述暗挖段隧道之间施作水平旋喷桩，以加固所述既有综合管廊与所述暗挖段隧道之间的土体。
在本发明中，暗挖段隧道的施工地质结构以软岩为主，例如，富水粉细砂层、富水中砂层、富水粗砂层，因此在暗挖段隧道垂直下穿既有综合管廊时，暗挖段隧道的挖掘施工肯定会造成既有综合管廊周围土体的变形，进而造成既有综合管廊沉陷、坍塌等问题。
为了解决这些问题，根据本发明的技术方案，在既有综合管廊纵深方向的两侧墙的外侧和暗挖段隧道端头的第一地连墙、第二地连墙之间采用垂直旋喷桩加固第一地连墙、第二地连墙与既有综合管廊的两侧墙之间的土体，具体地，第一地连墙与既有综合管廊的其中一侧侧墙之间通过垂直旋喷桩咬合形成第一加固墙体，第二地连墙与既有综合管廊的中另一侧侧墙之间通过垂直旋喷桩咬合形成第二加固墙体，第一加固墙体和第二加固墙体强化了第一地连墙、第二地连墙与既有综合管廊的两侧墙之间的土体，同时利用临近既有综合管廊两侧的垂直旋喷桩对既有综合管廊形成一定的支撑作用，以防止暗挖段隧道垂直下穿既有综合管廊的挖掘施工时造成的既有综合管廊两侧墙的外侧的土体变形。
为了进一步地加固既有综合管廊和暗挖段隧道垂直方向上土体的强度，防止暗挖段隧道垂直下穿既有综合管廊时既有综合管廊的沉陷、坍塌，采用管棚注浆法对既有综合管廊的底部的土体进行初步加固，防止既有综合管廊的沉陷、坍塌；通常既有综合管廊和暗挖段隧道在垂直方向上的土体具有一定的厚度，因此，在采用管棚注浆法对既有综合管廊的底部的土体进行初步加固后，还需对既有综合管廊和暗挖段隧道之间的土体进一步地加固，同样地，采用管棚注浆法加固暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体，确保了暗挖段隧道施工时隧道廓形周边的土体不会掉落、塌方。
在使用管棚注浆法加固完暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体后，再通过水平旋喷桩进一步加固既有综合管廊与所述暗挖段隧道之间的土体，通过本发明提供的垂直旋喷桩、管棚注浆法和水平旋喷桩，不仅对既有综合管廊进行了加固，同时还给暗挖段隧道的挖掘做了提前支护。
在对既有综合管廊的两侧墙与第一地连墙、第二地连墙之间的土体进行加固时，优选地，步骤s01)中在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间施作垂直旋喷桩，包括：在所述第一地连墙、第二地连墙与所述既有综合管廊的两侧墙之间的地面上按照第一给定间距标记多个垂直旋喷桩定位点；在所述垂直旋喷桩定位点上垂直于地面钻孔至第一预设深度以形成垂直旋喷孔；向所述垂直旋喷孔内插入喷射注浆管，通过所述喷射注浆管向垂直旋喷孔内注浆，在注浆操作持续第一时间段后进行旋喷提升，待旋喷提升至与既有综合管廊底部处于同一水平面时停止旋喷提升并继续注浆操作，以形成垂直旋喷桩。
在一个实施例中，采用垂直旋喷桩加固既有综合管廊的两侧墙与第一地连墙、第二地连墙之间的土体，垂直旋喷桩直径为
在完成既有综合管廊纵深方向两侧墙与第一地连墙、第二地连墙之间的土体加固后，对既有综合管廊的底部进行加固，优选地，步骤s02)中采用管棚注浆法加固所述既有综合管廊底部的土体，包括：朝向所述既有综合管廊纵深方向，在所述第一地连墙上距离所述既有综合管廊的底部第一高度处按照第一间距并以第一管棚倾角钻入具有第一深度的多个第一管棚置放孔，使得所述第一管棚置放孔钻至所述第二地连墙墙体内；在所述第一管棚置放孔内置入第一管棚，并向所述第一管棚内注浆以加固所述既有综合管廊底部的土体。上述步骤s02)采用第一地连墙和第二地连墙与第一管棚组成托架支撑的结构对既有综合管廊的底部进行支撑，强化了既有综合管廊底部的土体，降低了后续暗挖段隧道施工时对既有综合管廊造成的损害。
在一个实施例中，采用ty150-th锚固钻机在第一地连墙上按照第一间距朝向既有综合管廊纵深方向且距离所述既有综合管廊的底部第一高度处以第一管棚倾角钻入第一管棚置放孔，其中第一高度为综合管廊的底部朝向暗挖段隧道的一面距第一管棚置放孔中心之间的距离，第一管棚置放孔直径200mm，第一间距为400mm，优选地，所述第一高度介于30-50厘米之间，更为优选地，所述第一高度为50cm，优选地，第一管棚倾角为3°-5°，施作的第一管棚置放孔穿透第一地连墙后钻入到第二地连墙内。为了确保第一管棚能够托起既有综合管廊，所述第一管棚置放孔必须钻入到第二地连墙墙体内且钻入第二地连墙墙体的深度必须大于等于第二地连墙墙体厚度的三分之二，第一管棚置放孔钻孔完成后，向第一管棚置放孔内置入第一管棚，优选地，所述第一管棚和所述第二管棚均由钢管内部设置有钢筋笼的钢花管构成。在一个实施例中，第一管棚采用
为了便于注浆，优选地，在所述钢管上设置有多个注浆孔。在一个实施例中，注浆孔孔径10-16mm，注浆孔在无缝钢管上呈梅花形布置且注浆孔之间的间距为15cm，第一管棚被置入第一管棚置放孔后向第一管棚内注浆，注浆浆液从第一管棚的无缝钢管上开设的注浆孔流出填充整个第一管棚置放孔和第一管棚，直到浆液填充完毕，待浆液凝固后即完成既有综合管廊的底部土体的初步加固。
待完成既有综合管廊的底部土体的加固后，还需对暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体进行加固，优选地，步骤s03)中采用管棚注浆法加固暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体，包括：沿所述暗挖段隧道的轮廓廓形，按照第二间距并以第二管棚倾角钻入具有第二深度的多个第二管棚置放孔，使得所述第二管棚置放孔钻至所述第二地连墙墙体内；在所述第二管棚置放孔内置入第二管棚，并向所述第二管棚内注浆以加固所述暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体
在一个实施例中，采用ty150-th锚固钻机在第一地连墙上沿所述暗挖段隧道的轮廓廓形按照第二间距400mm钻入多个直径
优选地，在所述钢管上设置有多个注浆孔。在一个实施例中，注浆孔孔径10-16mm，注浆孔在无缝钢管上呈梅花形布置且注浆孔之间的间距为15cm。第二管棚被置入第二管棚置放孔后向第二管棚内注浆，注浆浆液从第二管棚的无缝钢管上开设的注浆孔流出填充整个第二管棚置放孔和第二管棚，直到浆液填充完毕，待浆液凝固后即完成暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体的加固。
为了进一步地加固所述既有综合管廊和暗挖段隧道之间的土体，优选地，步骤s04)中在所述既有综合管廊与所述暗挖段隧道之间施作水平旋喷桩，包括：在所述第一地连墙上沿着所述暗挖段隧道的轮廓廓形按照第二给定间距标记多个水平旋喷桩定位点；在所述水平旋喷桩定位点上水平于地面钻孔至第二预设深度以形成水平旋喷孔，其中所述水平旋喷孔垂直穿透所述第一地连墙且钻入所述第二加固墙体内；向所述水平旋喷孔内插入喷射注浆管，通过所述喷射注浆管向水平旋喷孔内注浆，在注浆操作持续第二时间段后进行旋喷提升，待旋喷提升至与第一加固墙体相接的位置时停止旋喷提升并继续注浆操作，以形成水平旋喷桩。
在经过垂直旋喷桩和管棚注浆法对既有综合管廊侧墙与第一地连墙、第二地连墙之间的土体和既有综合管廊底部以及暗挖段隧道的轮廓廓形周边的土体加固后，最后再采用水平旋喷桩对完成了步骤s02)和步骤s03)之后的既有综合管廊和暗挖段隧道之间的土体进行加固，步骤s03)完成后在暗挖段隧道廓形周边形成一个暗挖段隧道保护壳，在一个实施例中，水平旋喷桩直径为
为了确保后续施作的水平旋喷桩能够承托起既有综合管廊又能在后续暗挖段隧道施工时对暗挖段隧道廓形周边土体进行加固，所述水平旋喷孔穿透第一地连墙、第一加固墙体钻入到第二加固墙墙体内且钻入第二加固墙体墙体的深度介于40-50cm之间，水平旋喷孔孔径为
在本发明提供的实施例中，优选地，相邻的两个水平旋喷桩互相咬合。互相咬合的水平旋喷桩，方便在既有综合管廊和暗挖段隧道之间形成封闭的旋喷帷幕体，起到防流砂、抗滑移、防渗透的保护作用。
在本发明提供的既有综合管廊的加固过程中，垂直旋喷桩、管棚注浆法和水平旋喷桩均适用于大面积的土体加固，实际施工中还可能会遇到小面积的局部土体加固要求，优选地，所述施工方法还包括s05)应急加固步骤：在加固后的既有综合管廊底部出现局部渗水的情况下，采用袖阀管注浆加固法对所述既有综合管廊底部的渗水部位进行应急加固。在一个实施例中，当既有综合管廊底部出现局部渗水的情况时，在地面上按照与既有综合管廊的侧墙墙体一定夹角的位置打孔以形成袖阀管安装孔，所述袖阀管安装孔伸入到既有综合管廊底部的渗水部位，向袖阀管安装孔内置入袖阀管，通过袖阀管向渗水部位注浆以达到对渗水部位加固的目的，所述夹角角度根据实际施工中测量的渗水部位的位置尺寸计算得到。
本发明提供的既有综合管廊加固保护的施工方法，采用垂直旋喷桩、管棚注浆法和水平旋喷桩对既有综合管廊的两侧墙、底部以及既有综合管廊与暗挖段隧道之间的土体进行加固，强化了既有综合管廊两侧墙的外侧的土体结构及在垂直方向上既有综合管廊与暗挖段隧道之间的土体结构的强度，确保在进行暗挖段隧道施工时，既有综合管廊处于一个安全的环境中，不因暗挖段隧道的施工破坏既有综合管廊，可以避免既有综合管廊及内部管线出现损坏、断裂、下沉、渗水等问题，使得可能出现的沉降变形处在可控范围内。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。