一种盾构下穿对既有隧道横通道的加固支撑结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及城市隧道施工领域，具体指一种盾构下穿对既有隧道横通道的加固支撑结构。


背景技术：

[0002]
随着我国经济的飞速发展，地下轨道交通发展越来迅速，在我国的城市地下轨道交通建设工程中，根据地质情况，采用不同的施工工法，在长大标准断面隧道通常采用盾构法施工，在某些大断面、变断面地段，一般都会采用矿山法施工，由于矿山法施工功效较低，盾构施工进度较快，不可避免地会采用“先隧后矿”的施工情况，在这种情况下，只能先对矿山法隧道开挖部分进行加固，确保盾构安全通过，部分地方甚至会出现近距离下穿既有隧道的情况，盾构在掘进通过时，会对周边土体或者岩体产生较大的剪力，容易对既有隧道造成影响，为减少盾构对矿山法隧道破坏的风险，只能先对矿山法隧道开挖部分进行加固，确保盾构安全通过；盾构过矿山法隧道施工功法，是为解决硬岩隧道盾构施工难题而出现的一种复合施工工法，该工法将盾构法和矿山法相结合，即先采用矿山法施工隧道初期支护，然后盾构机空推过矿山法隧道拼装管片，并向管片和初支之间的孔隙填充豆粒石、水泥浆等背填材料。


技术实现要素：

[0003]
为解决上述问题，本实用新型旨在公开城市隧道施工领域，具体指一种盾构下穿对既有隧道横通道的加固支撑结构。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种盾构下穿对既有隧道横通道的加固支撑结构，包括盾构机和竖井横通道，所述竖井横通道包括从上至下包括第一上台阶、第一下台阶、第二台阶和第三台阶，其中第一上台阶的长度大于第一下台阶的长度；所述加固支撑结构包括拱顶支撑装置、临时封堵墙和封堵墙支护结构；所述拱顶支撑装置包括预埋在竖井横通道拱顶上的拱形连接钢架、预埋在第一上台阶上表面的横撑钢梁、以及连接拱形连接钢架和横撑钢梁的若干个竖向支撑梁；所述临时封堵墙设置在第一下台阶的终端、位于第一上台阶下方，在临时封堵墙的外侧面设置所述封堵墙支护结构；所述封堵墙支护结构包括预埋在临时封堵墙内的预埋构件、设置在第二台阶上的定位沟槽、以及连接定位沟槽和预埋构件的t形固定筋，其中，t形固定筋与临时封堵墙、定位沟槽的长度延伸方向形成三角形结构。
[0005]
优选地，所述拱顶支撑装置沿竖井横通道的第一上台阶长度方向设置有若干个，每两个拱顶支撑装置中的一个拱顶支撑装置安装一组斜支撑梁组，每组斜支撑梁组中设置有若干个斜支撑梁，斜支撑梁对应连接在竖向支撑梁上。
[0006]
优选地，所述定位沟槽设置在第二台阶的上表面，定位沟槽设置为长方体凹槽或三角体凹槽。
[0007]
优选地，所述第一上台阶上表面设置有混凝土加固层。
[0008]
优选地，所述t形固定筋包括一体式连接的横杆和竖杆，其中横杆与定位沟槽连接，竖杆远离横杆的一端连接预埋构件。
[0009]
优选地，所述竖向支撑梁采用22a工字钢，横向间距为1m。
[0010]
优选地，所述斜支撑梁采用c22钢筋，纵向间距为0.5m。
[0011]
优选地，所述封堵墙支护结构的预埋构件采用22a工字钢。
[0012]
优选地，所述临时封堵墙包括双层钢筋网片、以及覆盖在双层钢筋网片外表面的外封层，外封层为喷射在双层钢筋网片外表面的混凝土结构层，临时封堵墙的厚度为30cm。
[0013]
本实用新型的有益效果体现在：本实用新型提供了一种盾构下穿对既有隧道横通道的加固支撑结构，在竖井横通道内通过设置拱顶支撑装置、临时封堵墙和封堵墙支护结构对竖井横通道起到保护和隔离的作用，减少因盾构机下穿推进过程中由于挤压导致既有隧道横通道结构失稳或发生地面沉降的可能，降低施工风险，本实用新型结构简单，施工方便，可提高盾构机在矿山法隧道内是发和接收的安全性。
附图说明
[0014]
图1是本实用新型既有隧道横通道的纵断面示意图。
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图2是本实用新型既有隧道横通道的整体结构示意图。
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图3是本实用新型图1中a-a线剖面图。
[0017]
附图标注说明：
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1-盾构机，2-竖井横通道，3-拱顶支撑装置，4-临时封堵墙，5-封堵墙支护结构，6-第一部分，7-第二部分，8-第三部分，31-拱形连接钢架，32-横撑钢梁，33-竖向支撑梁，34-斜支撑梁，35-混凝土加固层，51-预埋构件，52-定位沟槽，53-t形固定筋，61-第一上台阶，62-第一下台阶，71-第二台阶，81-第三台阶。
具体实施方式
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下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式：
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本实用新型提出一种盾构下穿对既有隧道横通道的加固支撑结构，包括盾构机1和竖井横通道2，所述加固支撑结构作用于在盾构下穿已完成部分开挖的矿山法既有隧道横通道时对既有隧道横通道进行加固，所述既有隧道横通道为竖井横通道2，竖井横通道2内从上至下分三部分开挖，包括第一部分6、第二部分7、第三部分8，其中第一部分6包括第一上台阶61和第一下台阶62，第二部分7包括第二台阶71，第三部分8包括第三台阶81；其中，第一上台阶61已完成开挖，其已开挖完成长度大于第一下台阶62的已开挖完成长度，且第一下台阶62与第二台阶71的已开挖完成长度一致，第一下台阶62与第二台阶71的未开挖长度大于10m，盾构机1下穿第一部分6的第一下台阶62；
[0021]
所述加固支撑结构包括作为初期支护设置在竖井横通道2第一上台阶61上的拱顶支撑装置3、设置在第一下台阶62已开挖完成部分的终端且位于第一上台阶61下方的临时封堵墙4、以及设置在临时封堵墙4外侧的封堵墙支护结构5；
[0022]
所述拱顶支撑装置3包括：预埋设置在竖井横通道2拱顶上的拱形连接钢架31、预埋设置在竖井横通道2的第一上台阶61上表面的横撑钢梁32、以及连接拱形连接钢架31和横撑钢梁32的若干个竖向支撑梁33；施工时，凿除竖井横通道2拱顶表面以及第一上台阶61
上表面的初支混凝土，露出预埋的拱形连接钢架31和横撑钢梁32，将竖向支撑梁33的两端分别焊接在拱形连接钢架31和横撑钢梁32上，以加固对竖井横通道2以及第一上台阶61的连接，随后，可以在所述第一上台阶61上表面浇筑20cm厚的c25混凝土加固层35；
[0023]
所述拱顶支撑装置3沿第一上台阶61的长度方向布置有若干个，每两个拱顶支撑装置3中的一个拱顶支撑装置3安装一组斜支撑梁34组，每组斜支撑梁34组中设置有若干个斜支撑梁34，斜支撑梁34对应连接在竖向支撑梁33上；
[0024]
本实施例中，所述竖向支撑梁33采用22a工字钢，横向间距为1m，所述斜支撑梁34采用c22钢筋，纵向间距为0.5m；
[0025]
所述封堵墙支护结构5包括：预埋在临时封堵墙4内的预埋构件51、设置在第二台阶71上的定位沟槽52、以及连接定位沟槽52和预埋构件51的t形固定筋53，t形固定筋53与临时封堵墙4、定位沟槽52的长度延伸方向形成三角形结构；其中，所述定位沟槽52设置在第二台阶71的上表面，定位沟槽52设置为长方体凹槽或三角体凹槽，优选地，定位沟槽52设置为位于临时封堵墙42.5m位置、开挖尺寸为长
×
宽
×
高＝500
×
100
×
50cm的基础沟槽，施作t形固定筋53的支撑基础，
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所述t形固定筋53包括一体式连接的横杆和竖杆，其中横杆与定位沟槽52连接，竖杆远离横杆的一端连接预埋构件51；本实施例中，所述封堵墙支护结构5的预埋构件51采用22a工字钢；
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本实施例中，竖井横通道2的设计尺寸为长
×
宽
×
高＝37
×5×
12.5m，分三部分开挖，采用先盾构后扩挖的施工功法，盾构机1开挖φ6.28m，拼装φ6m；第一上台阶61高2.55m，已开挖长度37m，第一下台阶62与第二台阶71已开挖至24m，在第一下台阶62与第二台阶71已开挖完成部分的终端施作临时封堵墙4，临时封堵墙4距离盾构机开挖面5.3m设置；在第一上台阶61上表面预埋横撑钢梁32，临时封堵墙4包括双层钢筋网片、以及覆盖在双层钢筋网片外表面的外封层，外封层为喷射在双层钢筋网片外表面的混凝土结构层，临时封堵墙4的厚度为30cm。
[0028]
以上，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。