一种事故盾构隧道原位修复方法与流程

本技术属于轨道交通工程，更具体地，涉及一种事故盾构隧道原位修复方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的深入，轨道交通作为一个重要的城市名片，近年各大城市如火如荼地开展轨道交通工程建设。伴随着轨道工程的大面积开展，盾构法工艺凭借着速度快、安全性高、影响小等优势，在轨道工程中的占比越来越高。

2、而伴随着盾构隧道大范围的应用，施工中存在着由于盾构设备问题或操作不当等原因造成止水失效的风险，尤其是粉细砂地层，承压水裹挟着土体涌入隧道导致地面塌陷与管片损坏，这些情况会导致隧道发生损坏，使隧道难以按原定路线进行顺利施工使用。

技术实现思路

1、针对上述难题，本技术提供了一种事故盾构隧道原位修复方法，旨在对损坏的盾构隧道进行有效修复，使隧道能够按原定路线进行顺利施工使用。

2、为实现上述目的，本技术提供的一种事故盾构隧道原位修复方法包括以下步骤：

3、s1：探测隧道的破损范围，确定隧道的破损段和完好段的分界线；

4、s2：在隧道的破损段与完好段的分界线位置从地面向下钻孔，沿钻孔对隧道底部与隧道内部进行注浆填充；

5、s3：设置封堵结构来隔断隧道的破损段与完好段；

6、s4：从地面向下对封堵结构靠近接收端车站一侧的盾构管片进行切割、清理；

7、s5：在隧道的破损段开挖修复井基坑，拆除修复井基坑中的盾构管片及事故盾构机，在修复井基坑中施作修复井主体结构；

8、s6：对修复井主体结构与隧道的完好段之间的区域进行冻结处理；

9、s7：在修复井主体结构处向封堵结构方向开挖，在开挖的孔洞中施作连接修复井主体结构以及隧道完好段的连接结构；

10、s8：拆除封堵结构、连通修复井主体结构与接收端车站，以此完成事故盾构隧道的原位修复。

11、通过本技术所构思的以上技术方案，先探测隧道的破损范围，确定隧道的破损段和完好段的分界线，然后对隧道进行注浆填充，实现对隧道结构的有效支撑；而后通过设置封堵结构来隔断隧道的破损段与完好段，方便后期的隧道破损段的修复；然后切断隧道的破损段与完好段之间的盾构管片，在隧道的破损段中开挖基坑以及施作修复井主体结构，而后通过冻结处理、开挖孔洞并施作连接结构等工序连通修复井主体结构以及隧道的完好段，再通过拆除封堵结构、进行修复井主体结构与接收端车站的连通的方式来实现整个隧道的修复贯通，该过程各个工序的处理与衔接清晰合理，能够降低施工风险，使事故隧道能够安全有效的完成原位修复，使隧道能够按原定计划的路线进行顺利施工使用。

12、作为进一步优选的，所述步骤s1包括如下子步骤：

13、s101：根据盾构隧道施工记录计算出隧道顶点标高h实与隧道顶点的坐标；

14、s102：从隧道塌陷区至始发端车站的方向沿实际拼装的隧道中轴线布设多个检测点；

15、s103：沿检测点进行钻孔直至钻达隧道；

16、s104：根据地面标高以及钻孔深度计算隧道顶部标高h现1；

17、s105：设置偏差值h1，进行靠近隧道塌陷区的检测点所在的第一位置处的隧道的完好度判断：若|h现1-h实|≤h1，则初判第一位置的隧道完好，若|h现1-h实|>h1，则直接判断第一位置的隧道损坏；

18、s106：若初判第一位置的隧道完好，检测相邻检测点所在的第二位置的隧道顶部标高h现2，设置偏差值h2，并进行下一步判断：若|h现1-h现2|≤h2，则最终判定第一位置的隧道完好，若|h现1-h现2|>h2，则最终判定第一位置的环隧道损坏。

19、通过采用上述技术方案，采用先后两次测量，来综合评判隧道好损状态的判断方式，能够评判隧道的区段是否沉降和错位，实现隧道破损段和完好段的分界线的低成本、高效率的检查确定。

20、作为进一步优选的，所述步骤s2中，先钻穿隧道顶部，从下往上注浆，待浆液初凝后钻穿隧道底部，然后向隧道底部注入水泥浆。

21、通过采用上述技术方案，在浆液初凝后钻穿隧道底部，能够缩短等待浆液凝固后再钻孔的时间，从而缩短施工周期，降低施工成本；而从下往上注浆的方式能够对孔洞填充密实，保障施工质量。

22、作为进一步优选的，所述步骤s2中，钻孔采用相同外径的钻头和钻杆，钻杆兼作注浆管。

23、通过采用上述技术方案，由于钻杆与钻头外径相同，钻孔钻入隧道内部后，钻杆外壁能够对隧道顶部的钻孔进行简易封堵，阻止隧道外侧水土涌入隧道主体内部。

24、作为进一步优选的，所述步骤s3包括如下子步骤：

25、s301：从地面下设竖直冻结管，冻结形成竖直冻结壁作为隧道的封闭门；

26、s302：从始发端车站进入隧道的完好段进行清淤工作；

27、s303：在分界线靠近隧道完好段位置布设临时封堵墙，然后停止竖直冻结管的冻结。

28、通过采用上述技术方案，所形成的冻结壁能够完整的对隧道主体的内部进行分隔的同时，还能够起到防水防渗、提供支护等作用，方便进行隧道破损段的修复，避免隧道的破损段的清理和修复对隧道主体完好段造成影响，而在竖直冻结壁成型后进行临时封堵墙的设置，能够实现隧道的破损段与完好段的牢靠隔断。

29、作为进一步优选的，所述步骤s303中，临时封堵墙包括环梁以及端墙，所述环梁与盾构管片植筋连接，所述端墙与环梁预埋钢筋连接。

30、通过采用上述技术方案，环梁、端墙以及盾构管片连接，既可以保障临时封堵墙的稳定，也方便后期进行盾构管片的切割、清理。

31、作为进一步优选的，所述步骤s303中，临时封堵墙为一体现浇结构，临时封堵墙与竖直冻结壁之间布设保温板。

32、通过采用上述技术方案，临时封堵墙为一体现浇结构，可以节省隧道空间，施工效率较高。而设置保温板可以降低施工临时封堵墙时，填充材料放热对冻结管冻结过程的影响。

33、作为进一步优选的，所述步骤s6中，冻结处理包括：从修复井主体结构内向隧道完好段打设水平冻结管，水平冻结管延伸至完好隧道的隧道外壁，水平冻结管呈环向布置，冻结形成水平冻结壁。

34、通过采用上述技术方案，环向布置的水平冻结管能够冻结成紧密的水平冻结壁，通过水平冻结壁对修复井主体结构内向隧道完好段之间的区域进行止水和支护、冻结周围土体或水体，可以暂时控制地下水位的上升或下降，为修复井主体结构与隧道完好段的连接施工创造条件。

35、作为进一步优选的，水平冻结管采用内外双环形布设，位于内环的水平冻结管与隧道外壁之间留有间隙。

36、通过采用上述技术方案，内外双环式设计的水平冻结管能够形成稳定且致密的冻结壁，保证水平冻结壁能够承受水土压力，也便于后续连接结构的施工作业。

37、作为进一步优选的，所述步骤s7中，连接结构包括二衬，二衬的一端与修复井主体结构连接，相对端与隧道完好段连接，二衬的外周设有初支。

38、通过采用上述技术方案，依次施工初支以及二衬，能够实现隧道完好段与修复井主体结构之间的连接，能够在隧道内形成一个完整的隧道支护连接系统，能够承受地下水压力和地层变形等作用，保护隧道内壁不受损坏。

39、总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

40、1.先探测隧道的破损范围，确定隧道的破损段和完好段的分界线，然后对隧道进行注浆填充，通过设置封堵结构来隔断隧道的破损段与完好段，然后切断隧道的破损段与完好段之间的盾构管片，在隧道的破损段中开挖基坑以及施作修复井主体结构，而后通过冻结处理、开挖孔洞并施作连接结构等方式连通修复井主体结构以及隧道的完好段，通过拆除封堵结构、连通修复井主体结构与接收端车站，来实现整个隧道的修复贯通，该过程各个工序的处理与衔接清晰合理，能够安全有效的对事故隧道进行原位修复，使隧道能够按原定计划的路线进行顺利施工使用。

41、2.采用先后两次测量，来综合评判隧道好损状态的判断方式，能够实现隧道破损段和完好段的分界线的低成本、高效率确定。

42、3.在浆液初凝后钻穿隧道底部，能够节省等待浆液完全凝固的时间，无需浆液凝固后再从地面处钻孔，从而缩短施工周期，降低施工成本；而从下往上注浆的方式能够对孔洞填充密实，保障施工质量。