盾构过侵限箱涵的施工结构的制作方法

本发明涉及一种盾构过侵限箱涵的加固，属于城市轨道交通工程领域。

背景技术：

随着我国的基础设施建设进入了白热化阶段，城市轨道交通建设也跟随着基建的浪潮得以持续快速发展，但地下施工情况复杂，地下管线、综合管廊、地铁隧道、地下建筑等多不胜数，地铁下穿既有建筑物工程较多，而国内施工技术在盾构下穿既有线路中处于探索阶段，此类工程存在施工难度大、技术要求高、风险大的问题，一旦出现问题，将会造成极大经济损失和社会影响。因此，对盾构下穿既有管线、建筑物等的技术研究分析和经验交流，保证现有基础设施正常运转，具有极高的经济效益和社会效益。

然而国内常用的盾构下穿既有建筑物的施工常规处理方法主要采取调线避让的方法。对于特殊施工环境下，无法进行调线的项目，通过研究采用对侵限建(构)筑物进行加固、改迁等处理方式，可以有效的解决地下管线、建筑物等侵限的问题。

箱涵是一种洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞，箱涵由一个或多个方形或矩形断面组成，一般由钢筋混凝土或圬工制成，对于管涵，钢筋混凝土箱涵是一个便宜的替代品，所以箱涵在现有道路施工中应用比较多，但是由于箱涵是采用钢筋混凝土浇筑而成，一些废旧的箱涵并没有经过什么特殊处理，一般都是直接停留在原地，如果出现箱涵侵限盾构隧道的情况，也无法对其进行改签，便会给盾构隧道带来很多麻烦，目前并没有一种针对盾构过箱涵侵限的情况进行处理的施工方法。

技术实现要素：

针对现有技术不足的问题，本发明提供了一种盾构过侵限箱涵的施工结构，该施工结构可以确保盾构机快速、平稳的通过箱涵侵限区，用于解决旧箱涵侵入隧道范围导致盾构无法掘进的问题

本实用新型提供的技术方案：所述一种盾构过侵限箱涵的施工结构，其特征在于：该施工结构包括素混凝土回填层、抗压浮板和置于盾构管片与混凝土回填层之间的砂浆缓冲层，所述素混凝土回填层是将侵入盾构隧道区的箱涵底板凿除后在箱涵内对应凿除区域的位置回填素混凝土形成的填充层，其两侧的回填范围分别延伸至凿除区域两侧2～3m的位置，回填高度高于盾构隧道区上方30～50cm；所述抗压浮板是在素混凝土回填层顶面对应侧箱涵侧墙植入钢筋后浇筑混凝土形成的钢筋混凝土支撑架构；所述砂浆缓冲层是在盾构结束后通过开设在盾构管片上的注浆孔向盾构管片后侧注浆形成的砂浆层。

本实用新型较优的技术方案：所述混凝土回填层分层浇筑，每40～60cm 为一层。

本实用新型较优的技术方案：所述砂浆缓冲层是采用粘度为30～38s，比重1.15～1.2g/cm³的惰性浆液注浆形成的。

本实用新型较优的技术方案：所述抗压浮板的面积等于或大于素混凝土回填层的顶面面积。

本实用新型较优的技术方案：所述开设在盾构管片上的注浆孔是直接管片吊装孔处开设。

本实用新型中的惰性浆液采用特定配比配制而成，其浆液具有优越的流动可塑性，具有良好的粘结力和和易性，有更好的充填效果，能够填充成型隧道与箱涵之间通道和间隙，作为管片与箱涵直接的缓冲层，极大的保证了成型隧道与箱涵之间的受力传递，凝固后不收缩，后期强度稳定，隔水性、耐久性优异，同时隔断地下水渗流寝室，对隧道的防水抗渗也起到了加强作用。

本实用新型针对箱涵进行前处理，增加素混凝土回填层和抗压浮板，使盾构直接穿过箱涵侵入区，再加上盾体外注入的惰性厚浆，有效的隔断了盾构机盾尾后方水土流动，能更好堵塞土仓与盾尾之间的通道和间隙，同时不易糊在盾体盾壳外影响后期掘进，确保整个盾构能够正常进行，有效解决了箱涵侵入隧道范围的问题，避免因箱涵水压过大，灌入隧道，解决了成型隧道防水抗渗的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型施工回填层及抗压浮板的示意图；

图3是本实用新型的平面示意图。

图中：1—素混凝土回填层，2—抗压浮板，3—砂浆缓冲层，4—盾构管片，5—箱涵底板，6—盾构隧道区，7—凿除区域，8—箱涵侧墙，9—箱涵顶板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至3所示的一种盾构过侵限箱涵的施工结构，其特征在于：该施工结构包括素混凝土回填层1、抗压浮板2和置于盾构管片4与混凝土回填层1之间的砂浆缓冲层3，所述素混凝土回填层1是将侵入盾构隧道区6 的箱涵底板5凿除后在箱涵内对应凿除区域7的位置回填素混凝土形成的填充层，其两侧的回填范围分别延伸至凿除区域7两侧2～3m的位置，回填高度高于盾构隧道区6上方30～50cm；所述混凝土回填层1分层浇筑，每40～60cm为一层。所述抗压浮板2是在素混凝土回填层1顶面对应侧箱涵侧墙8植入钢筋后浇筑混凝土形成的钢筋混凝土支撑架构，所述抗压浮板2的面积等于或大于素混凝土回填层1的顶面面积；所述砂浆缓冲层3 是在盾构结束后通过开设在盾构管片4上的注浆孔向盾构管片4后侧注浆形成的砂浆层。所述缓冲砂浆层是采用粘度为30～38s，比重1.15～1.2g/cm³的惰性浆液注浆形成的。

本实用新型中施工结构的施工步骤如下：

(1)箱涵的清理：在箱涵内的淤泥周围利用混凝土加气块施做1m高围堰，阻断污水水流，围堰施工完成后，围堰内存水用水泵抽除，为避免污水流入箱涵影响清理工作，然后采用抽浆车直接将箱涵内淤泥直接抽至车内外运拉走，清理至箱涵底板深度，箱涵底部的硬泥浆，采用高压水枪冲稀后利用抽浆车抽走，底部较硬沉淀采用人工清除；

(2)凿除侵入隧道范围内箱涵底板：先通过测量放点确定侵入盾构隧道区域内的箱涵底板范围，随后凿除侵入范围内的底板钢筋保护层，然后再依次割除面层钢筋、凿除中间部分钢筋、割除底层钢筋；

(3)施工回填层：在底板钢筋凿除完成后，对凿除区域周围的侧墙进行凿毛，然后在箱涵内回填素混凝土，其回填范围为盾构隧道穿过区域两侧2～3m的范围，素混凝土浇筑施工采用分层浇筑，50cm为一层，过程中做好混凝土检测及振捣，且回填高度为盾构隧道区域上方30～50cm；

(4)施做抗压浮板：为了阻止隧道上浮，给盾构推进提供反力，需在回填混凝土上增设一层压板，待回填层的混凝土终凝后，在回填层顶部两侧墙植入钢筋，然后在回填层顶面浇筑混凝土，形成抗压浮板具体如图2 所示；

(5)待箱涵前处理完成后，盾构机按照常规的盾构的方式盾构掘进，盾构掘进过程中应根据路面、地表的沉降、地下水位及周围建(构)筑物倾斜观测，选择合理的掘进参数，及时反馈施工；加强掘进过程质量管理，适当提高开挖面压力，防止开挖面坍塌引起过大的地表沉降。在穿过箱涵侵限区时，盾构下穿侵限箱涵过程中为加固体，前期箱涵处理中原箱涵的箱体结构被破坏，受力发生改变，为保证箱体的整体稳定性，确保上方路面的稳定，推进速度应控制在10mm/min以下，刀盘转速为1.1rpm，刀盘扭矩应小于800kN·m，推力应小于10000kN。并对其盾构参数进行控制，盾构机参数控制主要包括土仓压力1.5～1.8bar、总推力600～900t、刀盘扭矩650～950MNm、刀盘转速1.5～1.8r/min、刀盘油压100-150bar、掘进速度10～20mm/min；

(6)盾构机通过后，采用特定配比惰性砂浆作为管片与箱涵直接的缓冲层，具体操作为通过管片吊装孔，使用注浆泵向管片外箱涵位置注入特定配比惰性砂浆，注浆压力控制在该处水土压力加0.1～0.3bar。其惰性浆液的粘度为30～38s，比重1.15～1.2g/cm³的惰性浆液，其具体配方如下：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。