盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的制作方法

本发明涉及盾构法联络通道施工技术领域，更具体地说是一种盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门。

背景技术：

盾构法联络通道施工技术是联络通道施工领域的新工艺，是将盾构法隧道施工技术应用于联络通道施工，保证联络通道施工的安全性和高效性。该工法的洞门破除技术不同于以往联络通道施工中采用敞开式人工凿除的方式破除管片，而是利用盾构机配置刀盘在封闭的环境下切削管片，并同时将切削碎屑排出，完成管片破除工作。

但是，在实际施工中，城市地铁常规盾构隧道衬砌一般采用不低于c50的钢筋混凝土管片，且为单层衬砌，管片厚度达到300mm-400mm，管片间通过钢螺栓连接拼接成整圆形成隧道，因混凝土龄期增加，混凝土强度实际均超过设计强度20％以上。该工法在破除正线隧道管片时工作效率极低，掘进速度低于1mm/min，严重影响施工工效，虽然设计人员将洞门待切削管片配筋更换为性能相近的、可切削的玻璃纤维筋，但无法大幅提高盾构机切削始发洞门处管片的工作效率。

钢管片在已有的联络通道施工中已有应用，但其单层钢管片的结构形式使得在拆除钢管片之前，需要对钢管片背后的土体进行加固处理；但既便如此，在拆除单层钢管片之后，其背后的土体直接凌空，无支撑结构，危险性较大，无法满足安全性的要求。

技术实现要素：

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门，在保证施工安全的前提下，大幅提高盾构机切削始发洞门处管片的工作效率，提高工程效益。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的结构特点是：

设置所述始发洞门的洞口管片为装配式管片，所述装配式管片是由洞口外围钢格栅构件和洞口内复合层构件所构成；

所述洞口外围钢格栅构件，具有与主隧道管片相同的外部形状和厚度，在所述洞口外围钢格栅构件中预留有为形成始发洞门的洞口空间；

所述洞口内复合层构件为内外双层结构，其内层为薄层钢格栅构件，外层为薄层混凝土层构件；所述洞口内复合层构件吻合在洞口外围钢格栅构件的洞口空间内，与所述洞口外围钢格栅构件共同构成装配式管片。

本发明盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的结构特点也在于：所述薄层钢格栅构件与洞口外围钢格栅构件之间为可拆式螺栓连接，所述薄层混凝土层构件与外围钢格栅构件共同预制成型。

本发明盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的结构特点也在于：所述薄层混凝土层构件是采用可切削的玻璃纤维筋的预制混凝土构件，利用盾构刀盘对薄层混凝土层进行切削破除。

本发明盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的结构特点也在于：所述薄层混凝土层构件的厚度为100mm。

本发明盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的施工方法的特点是：

将权利要求1中所述的装配式管片在主隧道施工时对应于始发洞门的位置进行安装；

盾构施工联络通道之前，由人工卸除装配式管片中连接在洞口外围钢格栅构件与薄层钢格栅构件之间的连接螺栓，卸除处在始发洞门位置处的各块薄层钢格栅构件，保留薄层混凝土层构件，利用薄层混凝土层构件抵抗地层应力；

盾构施工联络通道时，盾构机刀盘顶进首先切削薄层混凝土层构件，实现对始发洞门的快速破除。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明采用由洞口外围钢格栅和洞口内复合层结构所构成的装配式管片，在保证施工安全的前提下，实现盾构始发洞门处管片的分层拆除，在钢管片完成拆除后，保留了薄层可切削混凝土结构，一方面极大地减少了施工盾构机需切削的管片体量，提高联络通道的施工效率，提高工程效益；另一方面利用薄层可切削混凝土结构抵抗地层应力，避免了背后土体直接凌空的状况，消除安全隐患，满足该工程；本发明使排出的混凝土残渣量很低，具有环保意义。

附图说明

图1为本发明中联络通道始发洞门位置示意图；

图2为本发明中联络通道始发洞门结构示意图；

图3为本发明中始发洞门洞口管片结构示意图；

图4为图3的剖面图；

图5为主隧道与联络通道“t”形接口示意图；

图中标号：1主隧道，2联络通道，3始发洞门，4洞口外围钢格栅构件，5洞口内复合层构件，5a薄层钢格栅构件，5b薄层混凝土层构件。

具体实施方式

参见图5，本实施例中主隧道1与联络通道2之间形成为“t”形接口，盾构法联络通道施工中的始发洞门3即位于图5所示的“t”形接口上的主隧道中。

参见图1和图2，本实施例中盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的结构形式是：在主隧道1中，设置始发洞门3的洞口管片为装配式管片，装配式管片是由洞口外围钢格栅构件4和洞口内复合层构件5所构成。

如图2、图3和图4所示，洞口外围钢格栅构件4，具有与主隧道管片相同的外部形状和厚度，在洞口外围钢格栅构件4中预留有为形成始发洞门的洞口空间；洞口内复合层构件5为内外双层结构，其内层为薄层钢格栅构件5a，外层为薄层混凝土层5b；洞口内复合层结构吻合在洞口外围钢格栅的洞口空间内，与洞口外围钢格栅共同构成装配式管片。

具体实施中，薄层钢格栅构件5a与洞口外围钢格栅构件4之间为可拆式螺栓连接，薄层钢格栅构件5a分块加工制造，块与块间为光面接触，并采用螺栓可拆式连接，在盾构联络通道施工之前，针对薄层钢格栅构件5a采用人工分块拆除，可重复使用。

薄层混凝土层构件5b与外围钢格栅构件4共同预制成型；薄层混凝土层构件5b是采用可切削的玻璃纤维筋的预制混凝土构件，设置薄层混凝土层构件的厚度为100mm。在盾构掘进时，由盾构刀盘切削破除，薄层混凝土层构件5b是处在朝向联络通道一侧的洞门外层，在薄层钢格栅构件5a拆除之后，利用薄层混凝土层构件5b抵抗地层应力，保证安全，盾构掘进时由盾构刀盘切削破除。

本实施例中盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门的施工方法是：

将装配式管片在主隧道施工时对应于始发洞门3的位置进行安装；

盾构施工联络通道之前，由人工卸除装配式管片中连接在洞口外围钢格栅构件4与薄层钢格栅构件5a之间的连接螺栓，卸除处在始发洞门3位置处的各块薄层钢格栅构件5a，保留薄层混凝土层构件5b，利用薄层混凝土层构件5b抵抗地层应力；

盾构施工联络通道时，盾构机刀盘顶进首先切削薄层混凝土层构件5b，实现对始发洞门的快速破除。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种盾构法联络通道施工中可快速破除的始发洞门，设置始发洞门的洞口管片为装配式管片，由洞口外围钢格栅构件和洞口内复合层构件所构成；洞口外围钢格栅构件具有与主隧道管片相同的外部形状和厚度，在洞口外围钢格栅构件中预留有为形成始发洞门的洞口空间；洞口内复合层构件为内外双层结构，其内层为薄层钢格栅构件，外层为薄层混凝土层构件；洞口内复合层构件吻合在洞口外围钢格栅构件的洞口空间内，与洞口外围钢格栅构件共同构成装配式管片。本发明保证施工安全，并大幅提高盾构机切削始发洞门处管片的工作效率。

技术研发人员：郎志超;丁修恒;胡永光;王俊;朱云浩;程桂芝
受保护的技术使用者：中铁上海工程局集团有限公司;中铁上海工程局集团有限公司城市轨道交通工程分公司
技术研发日：2019.01.18
技术公布日：2019.04.12