本發(fā)明屬于盾構施工，具體涉及一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構及施工方法。

背景技術：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

2、近年來，地鐵建設高速發(fā)展，各大城市均建成了地鐵運營網(wǎng)絡。地鐵隧道多采用盾構法施工，隨著建設的深入，隧道面臨的建設環(huán)境日益復雜，常出現(xiàn)既有地下結(jié)構影響地鐵建設情況，對于侵入地鐵線路的一些地下結(jié)構，常采用改遷、廢棄的方式進行拆除。

3、對于一些重要地下結(jié)構，尤其是大型地下結(jié)構例如綜合管廊，往往不能改遷以至于調(diào)整隧道線路，隧道線路得調(diào)整必然引起工程造價、工程環(huán)境的改變，導致一系列新的問題。

4、對此，盾構隧道負距離穿越既有地下鋼筋混凝土結(jié)構具有重要意義。盾構負距離穿越既有地下結(jié)構存在以下幾個難題：(1)盾構切割既有地下結(jié)構必然引起既有結(jié)構損傷、沉降等，所以，如何對既有結(jié)構形成有效的保護十分重要；(2)既有鋼筋混凝土結(jié)構強度較大，盾構切割時容易出現(xiàn)刀具磨損，鋼筋纏繞等問題。對此，提前對既有結(jié)構進行加固、處治，將對既有管廊切割施工變?yōu)槊苜N下穿施工尤為重要。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構及施工方法，能夠在新建盾構隧道穿越既有運營管廊前，對既有運營管廊提前處理，將既有運營管廊盾構穿越區(qū)底板抬高，形成凹槽，避開新建盾構隧道工作截面，保證既有運營管廊的正常運營，有效避免了盾構切割既有地下結(jié)構必然引起的結(jié)構損傷、沉降等問題；同時也解決了既有鋼筋混凝土結(jié)構強度較大，盾構切割時容易出現(xiàn)刀具磨損，鋼筋纏繞等問題；有效降低盾構掘進難度，保證了既有運營管廊的正常運營以及盾構的順利進行。

2、本發(fā)明的第一目的是提供一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構，采取以下技術方案：

3、包括既有運營管廊，新建盾構隧道負距離正穿過所述既有運營管廊；

4、在新建盾構隧道的盾構穿越區(qū)內(nèi)，所述既有運營管廊的底部設置有新建管廊底板以及新建管廊側(cè)墻形成的凹槽，新建盾構隧道自凹槽底部穿過既有運營管廊；

5、所述凹槽與新建盾構隧道之間填充有輕集料混凝土；在既有運營管廊原有底板的底部，對盾構穿越區(qū)及周圍土體進行注漿加固，形成注漿加固區(qū)；

6、在新建盾構隧道盾構穿越區(qū)的兩側(cè)設置有微型鋼管樁。

7、優(yōu)選的，所述注漿加固區(qū)通過在既有運營管廊原有底板上，向下打出若干注漿孔，插入若干根注漿管注漿形成；注漿加固區(qū)的地層加固范圍應向四周延伸一定區(qū)域。

8、優(yōu)選的，所述微型鋼管樁的底部設置在注漿加固區(qū)中，頂部設置在既有運營管廊的底部，微型鋼管樁的深度應超過新建盾構隧道的底部。

9、優(yōu)選的，所述新建管廊側(cè)墻中預留一排鋼筋頭，鋼筋頭的另一端伸入輕集料混凝土中；新建管廊底板及新建管廊側(cè)墻的鋼筋應伸入既有運營管廊的原有側(cè)墻或原有底板內(nèi)。

10、本發(fā)明的第二目的是提供一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構的施工方法，步驟包括：

11、s1、首先對既有運營管廊下部新建盾構隧道的盾構穿越區(qū)及周圍土體進行注漿加固；

12、s2、接著在既有運營管廊原有的底板兩側(cè)向下打入兩排微型鋼管樁；

13、s3、根據(jù)新建盾構隧道與既有運營管廊底部截面疊層的尺寸，對盾構穿越區(qū)內(nèi)的既有運營管廊施工改造，具體為對既有運營管廊原有的側(cè)墻、中隔壁及底板進行切割，并回填輕集料混凝土、澆筑新建管廊底板及新建管廊側(cè)墻；

14、s4、待新建管廊底板以及新建管廊側(cè)墻固結(jié)完成后，在新建管廊底板上及盾構穿越鄰近區(qū)域進行壓重；

15、s5、壓重結(jié)束后，新建盾構隧道開始盾構下穿作業(yè)。

16、優(yōu)選的，所述步驟s3中，既有運營管廊施工改造時，將施工段分為多個區(qū)段，采用跳槽法施工，從一側(cè)的區(qū)段開始施工，切割該區(qū)段的原有管廊底板、側(cè)墻及中隔壁，切割后在該區(qū)段的既有運營管廊內(nèi)部安裝十字支撐，然后跳過相鄰區(qū)段施工下一區(qū)段，當兩個區(qū)段切割完成并安裝十字支撐后，對兩個區(qū)段的中間區(qū)段進行切割。

17、優(yōu)選的，所述中間區(qū)段切割完成后不再安裝十字支撐，且直接用輕集料混凝土回填，待輕集料混凝土達到一定強度后，在上部澆筑新建管廊底板。

18、優(yōu)選的，待所述中間區(qū)段的新建管廊底板達到一定強度后，將該區(qū)段兩側(cè)相鄰區(qū)段的十字支撐拆除，并用輕集料混凝土回填，回填后澆筑新建管廊底板；然后再對相鄰的區(qū)段進行施工，以此循環(huán)，直至施工完成。

19、優(yōu)選的，在施工段的兩側(cè)邊緣所述區(qū)段中，需在新建管廊側(cè)墻澆筑完成后，再進行輕集料混凝土回填，最后澆筑新建管廊底板。

20、優(yōu)選的，所述步驟s5中，盾構下穿作業(yè)時，土倉采用全倉法施工，在下穿掘進時需合理控制土倉壓力；需實時監(jiān)測既有管廊變形及振動，若既有運營管廊變形或振動較大，需實時調(diào)整掘進參數(shù)，做到安全動態(tài)施工，保證管廊的結(jié)構穩(wěn)定；同步注漿需采用低壓力快固結(jié)注漿。

21、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

22、本發(fā)明在新建盾構隧道穿越既有運營管廊前，對既有運營管廊提前處理，將既有運營管廊盾構穿越區(qū)底板抬高，形成凹槽，避開新建盾構隧道工作截面，保證既有運營管廊的正常運營，有效避免了盾構切割既有地下結(jié)構必然引起的結(jié)構損傷、沉降等問題；同時也解決了既有鋼筋混凝土結(jié)構強度較大，盾構切割時容易出現(xiàn)刀具磨損，鋼筋纏繞等問題。因此，將對既有管廊盾構切割施工變?yōu)槊苜N下穿施工，可有效降低盾構掘進難度，保證了既有運營管廊的正常運營以及盾構的順利進行。

23、本發(fā)明通過對既有運營管廊下部盾構穿越區(qū)及周圍土體進行注漿加固，增加盾構穿越區(qū)及周邊地層的強度及穩(wěn)定性，減小后續(xù)施工過程中對既有運營管廊的損傷；通過底板向下打入微型鋼管樁，進一步防止管廊沉降損傷，保證既有結(jié)構的穩(wěn)定和正常運營；在對既有管廊改造時通過跳槽法施工有效保證了既有運營管廊的結(jié)構安全，避免了管廊變形損傷。

24、本發(fā)明在澆筑新建管廊底板時，通過輕集料混凝土回填有效減小了盾構隧道下穿產(chǎn)生的振動上傳至上部結(jié)構，保證盾構下穿時既有運營管廊的穩(wěn)定與正常運營；在新建管廊底板施工完成后，通過在新建管廊底板上進行壓重，有效減小了盾構穿越時既有運營管廊的振動，保證既有管廊的結(jié)構安全和正常運營；在盾構下穿時，采用全倉法盾構施工，合理控制土倉壓力，保證下穿掘進時均勻通過，進一步弱化了盾構掘進所產(chǎn)生的振動，保證了既有結(jié)構的安全。

技術特征：

1.一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構，包括既有運營管廊，其特征在于，所述既有運營管廊的底部負距離穿過新建盾構隧道；

2.如權利要求1所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構，其特征在于，所述注漿加固區(qū)通過在既有運營管廊原有底板上，向下打出若干注漿孔，插入若干根注漿管注漿形成；注漿加固區(qū)的地層加固范圍應向四周延伸一定區(qū)域。

3.如權利要求1所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構，其特征在于，所述微型鋼管樁的底部設置在注漿加固區(qū)中，頂部設置在既有運營管廊的底部，微型鋼管樁的深度應超過新建盾構隧道的底部。

4.如權利要求1所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構，其特征在于，所述新建管廊側(cè)墻中預留一排鋼筋頭，鋼筋頭的另一端伸入輕集料混凝土中；新建管廊底板及新建管廊側(cè)墻的鋼筋應伸入既有運營管廊的原有側(cè)墻或原有底板內(nèi)。

5.如權利要求1-4任一項所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構的施工方法，其特征在于，步驟包括：

6.如權利要求5所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構的施工方法，其特征在于，所述步驟s3中，既有運營管廊施工改造時，將施工段分為多個區(qū)段，采用跳槽法施工，從一側(cè)的區(qū)段開始施工，切割該區(qū)段的原有管廊底板、側(cè)墻及中隔壁，切割后在該區(qū)段的既有運營管廊內(nèi)部安裝十字支撐，然后跳過相鄰區(qū)段施工下一區(qū)段，當兩個區(qū)段切割完成并安裝十字支撐后，對兩個區(qū)段的中間區(qū)段進行切割。

7.如權利要求6所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構的施工方法，其特征在于，所述中間區(qū)段切割完成后不再安裝十字支撐，且直接用輕集料混凝土回填，待輕集料混凝土達到一定強度后，在上部澆筑新建管廊底板。

8.如權利要求6所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構的施工方法，其特征在于，待所述中間區(qū)段的新建管廊底板達到一定強度后，將該區(qū)段兩側(cè)相鄰區(qū)段的十字支撐拆除，并用輕集料混凝土回填，回填后澆筑新建管廊底板；然后再對相鄰的區(qū)段進行施工，以此循環(huán)，直至施工完成。

9.如權利要求6所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構的施工方法，其特征在于，在施工段的兩側(cè)邊緣所述區(qū)段中，需在新建管廊側(cè)墻澆筑完成后，再進行輕集料混凝土回填，最后澆筑新建管廊底板。

10.如權利要求5所述的一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構的施工方法，其特征在于，所述步驟s5中，盾構下穿作業(yè)時，土倉采用全倉法施工，在下穿掘進時需合理控制土倉壓力；需實時監(jiān)測既有管廊變形及振動，若既有運營管廊變形或振動較大，需實時調(diào)整掘進參數(shù)，做到安全動態(tài)施工，保證管廊的結(jié)構穩(wěn)定；同步注漿需采用低壓力快固結(jié)注漿。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種盾構負距離正穿地下鋼筋混凝土結(jié)構及施工方法，屬于盾構施工技術領域，包括既有運營管廊，既有運營管廊的底部負距離穿過新建盾構隧道；在新建盾構隧道的盾構穿越區(qū)內(nèi)，既有運營管廊的底部設置有新建管廊底板以及新建管廊側(cè)墻形成的凹槽，凹槽與新建盾構隧道之間填充有輕集料混凝土；對盾構穿越區(qū)及周圍土體進行注漿加固，形成注漿加固區(qū)；在盾構穿越區(qū)的兩側(cè)設置有微型鋼管樁。本發(fā)明將既有運營管廊盾構穿越區(qū)底板抬高，形成凹槽，避開新建盾構隧道，保證既有運營管廊的正常運營，有效避免盾構切割既有地下結(jié)構引起的結(jié)構損傷、沉降等問題；同時也解決既有鋼筋混凝土結(jié)構強度較大，盾構切割時容易出現(xiàn)刀具磨損，鋼筋纏繞等問題。

技術研發(fā)人員：李文祥,齊斐明,邵廣彪,吳圣智,張星,聶健行,張永杰,辛麗堯,韓健勇,劉國輝
受保護的技術使用者：中鐵二十三局集團第一工程有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6