专利名称：双层公路隧道的盾构掘进与道路同步施工方法
技术领域：
属隧道施工技术领域，确切地说是一种双层公路隧道的盾构掘进与隧道内道路结构同步施工的技术。
背景技术：
我国近十几年来城市地下交通工程迅速发展，隧道建设开始广泛采用大直径盾构施工。按照国内外的惯例，一般要等到盾构施工完成再进行内部结构的施工，通常需占用4～6个月的工期，在长隧道的施工中则更为明显。为了缩短工期，国内外都在研究同步施工的方法，但对于双层公路隧道采用同步施工的方法尚未发现。
类似的施工方法有上海延安东路隧道南线的道路结构施工过程中使用了同步道路施工，该项技术详见上海科学技术出版社1999年7月出版的《上海市大型市政工程设计与施工丛书——隧道工程》一书。这种施工方法只适用于单层公路隧道的施工过程，不涉及到预制上层车道板的架设。
在连接荷兰与法国的“绿色心脏”隧道工程中也进行了路基的同步施工，但该工程是高速铁路隧道，其路基结构简单，较易实施。
已知的这些施工方法均只适用于单层隧道的施工，还没有发现对双层公路隧道的同步施工方法。
发明内容
本发明是要提供既保证施工质量，又能缩短施工周期的一种双层公路隧道的盾构掘进与道路同步施工的方法。
本发明所采取的技术方案是利用地面行车，通过工作井从地面向隧道运送施工用的管片、道路板，亦由隧道内的多台14T电机车、拖动管片平板车输送管片，拖动接管台车输送供盾构机掘进铺设用的成环管片。
在盾构掘进时安装带有牛腿的成环管片，并同步在牛腿上铺设分割上、下层的道路板。
在工作井的负环管片处，设置一个带开口的井口钢平台，用作从井口处由地面向隧道下层输送工件的垂直通道入口，形成上下两层独立的运输通道和施工场所形成盾构掘进在前、道路施工在后的同步施工方法。
具体采取以下步骤1)、盾构出洞，常规推进施工安装带牛腿成环管片，在此步骤中还包括拆除洞口负环上盖和轨道转换2)、获取隧道稳定度数据和后续施工间隔距离；3)上层道路板参与施工铺设分割上、下层的道路板，并设置井口钢平台，此步骤中还包括牛腿上混凝土垫层施工，支座安装，浇筑路面层；4)、下层道路施工跟进下层道路板及其辅助工序同步施工。
实施本发明后，盾构掘进在前，隧道上下两层有独立运输通道和施工场所，互不影响，加速了隧道整体施工进程，缩短了工期。
图1、施工顺序2、0～90m盾构出洞段施工的纵剖面示意图(第一施工阶段)图3、90m～150m盾构单独施工的纵剖面示意图(第二施工阶段)图4、上层道路板参与施工的纵剖面示意图(第三施工阶段)图5、下层道路板同步施工的纵剖面示意图(第四施工阶段)图6、井口钢平台平面7、置隧道内的井口钢平台横剖面示意8、隧道施工横剖面示意图
具体实施例方式
利用20T地面行车9，通过工作井7从地面向隧道运送施工用的管片11、道路板17，并由隧道内的多台14T电机车6、拖动管片平板车5输送管片11，拖动盾构施工专用接管台车4输送供盾构机1掘进铺设用的成环管片11。
在盾构掘进时安装带有牛腿29的成环管片11，并同步在牛腿29上铺设分割上、下层的道路板17；在工作井7的负环管片处，设置一个带开口21的井口钢平台28，用作从井口处由地面向隧道下层输送工件的垂直通道入口，形成上下两层独立的运输通道和施工场所；形成盾构掘进在前、道路施工在后的同步施工方法。
并包括以下四个施工阶段1)盾构出洞，常规推进施工安装带牛腿成环管片，在此步骤中还包括拆除洞口负环上盖和轨道转换；2)获取隧道稳定度数据和后续施工间隔距离；3)上层道路板参与施工铺设分割上、下层的道路板，并设置井口钢平台，此步骤中还包括牛腿上混凝土垫层施工，支座安装，浇筑路面层；4)下层道路施工跟进下层道路板及其辅助工序同步施工。
四个施工阶段的具体施工内容为1)0～90m盾构出洞段施工，垂直运输通道为后方预留孔8，管片等施工材料通过20T地面行车9从地面吊运至隧道内管片平板车5上，再依靠14T电机车6，驱动管片平板车5运送至隧道前沿的施工处。
本阶段仅进行盾构机1掘进的施工，并在盾构机1后部进行管片拼装。盾构机1后连接盾构车架2，它用于运载盾构机的附属设备。随后拆除工作井7的负环上盖10，负环上盖10包括成环管片11顶部的三片无牛腿管片26和两片带牛腿管片27的牛腿上部10cm以上部分，全部拆除(详见附图7)。并拆除全部轨枕支架12和负环部分的轨枕3，安装盾构施工专用接管台车4与下层3T牛腿垫层施工台车13。盾构施工专用接管台车4用于拆除盾构车架2后的多余轨枕3以及接设泥水管道。
2)90m～150m盾构单独施工，垂直运输通道由后方预留孔8改为工作井7，预留孔8只作为人员进出通道。此阶段的施工，除在隧道内布置上略有不同外，完全参照常规进行。并测试和获取隧道稳定度数据，据此修改施工参数。
3)上层车道板17架设跟进；在洞口负环管片24上，架井口钢平台28，安装16T上层架梁行车14。
在井口钢平台28上开一个5m×8m的盾构施工孔21。为避开盾构施工孔21，在井口钢平台28处，运梁电瓶车车轨22将靠隧道内侧边铺设。进入隧道后通过弧型轨道逐渐调整到隧道中心。为了使下层施工材料能直接通过盾构施工孔21吊运至管片平板车5，下层电瓶车车轨23在井口钢平台28处，铺设于盾构施工孔21正下方，即在工作井7中心线上，进入隧道后无须调整方向。
上层车道板17同步施工包括牛腿25上混凝土垫层施工，支座安装，这些工作都在下层3T牛腿垫层施工台车13上进行。与此同时，上层车道板17通过工作井7井口垂直吊运至井口钢平台28上，再通过14T上层超长板梁运输平板车16和14T电机车6，水平运输至安装工作面。然后通过16T上层架梁行车14把上层车道板17拼装到经过施工处理的牛腿25上。
4)下层道路施工跟进标准段施工，上、下层道路同步施工相继跟进，其中上层车道板17架设滞后盾构施工专用接管台车4后方50m～200m跟进。在上、下层车道板架设施工的距离间隙，安装泥水输送接力泵15。下层车道板20滞后上层车道板17，20m～80m跟进，使用下层车道板架设专用台车19进行架设。下层道路的施工由下层道路现浇弧形结构18与管道29组成(详见附图8)，计划分两次浇捣，中间进行管道29安装，每段浇40m左右，每5天一个循环。
本阶段，管片的运输方式与以前有所不同，管片将被吊运至井口钢平台28上的管片平板车5，而不是直接吊运至隧道下层的管片平板车5上。然后，管片被运输至上层道路前沿，通过16T上层架梁行车14转驳到下层管片平板车5，再向前输送至盾构机1。
权利要求
1.双层公路隧道的盾构掘进与道路同步施工方法，该方法利用20T地面行车(9)，通过工作井(7)从地面向隧道运送施工用的管片(11)、道路板(17)，并由隧道内的多台14T电机车(6)、拖动管片平板车(5)输送管片(11)，拖动盾构施工专用接管台车(4)输送供盾构机(1)掘进铺设用的成环管片(11)，其特征在于在盾构掘进时安装带有牛腿(29)的成环管片(11)，并同步在牛腿(29)上铺设分割上、下层的道路板(17)；在工作井(7)的负环管片处，设置一个带开口(21)的井口钢平台(28)，用作从井口处由地面向隧道下层输送工件的垂直通道入口，形成上下两层独立的运输通道和施工场所；形成盾构掘进在前、道路施工在后的同步施工方法；并包括以下步骤1)盾构出洞，常规推进施工安装带牛腿成环管片，在此步骤中还包括拆除洞口负环上盖和轨道转换；2)获取隧道稳定度数据和后续施工间隔距离；3)上层道路板参与施工铺设分割上、下层的道路板，并设置井口钢平台，此步骤中还包括牛腿上混凝土垫层施工，支座安装，浇筑路面层；4)下层道路施工跟进下层道路板及其辅助工序同步施工。
全文摘要
双层公路隧道的盾构掘进与道路同步施工的方法，属隧道施工技术领域。其特征是在盾构掘进时，安装带有牛腿的成环管片，并同步在牛腿上铺设分割上、下层的道路板；在工作井的负环管片处，设置一个带开口的井口钢平台，用作从井口处由地面向隧道下层输送工件的垂直通道入口，形成上下两层独立的运输通道和施工场所，形成盾构掘进在前、道路施工在后的同步施工方法，并按工序性质，提出了四个阶段性的施工步骤，实施本发明后，加速隧道施工进程，缩短了工期。
文档编号E01C1/00GK1594832SQ20041002524
公开日2005年3月16日 申请日期2004年6月18日 优先权日2004年6月18日
发明者蒋洪进 申请人:上海市第二市政工程有限公司