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一种交叉重叠隧道修建方法.pdf

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一种 交叉 重叠 隧道 修建 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910041693

申请日:

20190116

公开号:

CN109594992A

公开日:

20190409

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: E21D9/00;E21D11/10;E02D5/46 主分类号: E21D9/00;E21D11/10;E02D5/46
申请人: 中铁隧道股份有限公司
发明人: 游永锋;冯欢欢;董祥宽;唐纵雄;梁奎生;陈建立;崔伟;姜宗恒
地址: 450000 河南省郑州市高新技术产业开发区科学大道99号
优先权:
专利代理机构: 42242 代理人: 吴阳
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910041693

授权公告号:

法律状态公告日:

20190409

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种交叉重叠隧道修建方法,包括以下方法:首先完成对隧道施工修建的准备工作,再确定一号线a与一号线b隧道、二号线a与二号线b隧道修建挖掘的位置;按照“先下后上”的施工修建原则进行隧道修建;先将二号线隧道进行挖掘,再挖掘一号线隧道;按照上述的施工步骤挖通一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道,进行交叉重叠隧道的修建。本发明能够采用“先下后上”的施工顺序,修建成上下重叠及交叉的隧道,让隧道具有双层平行重叠的车站换乘功能,并利用地面搅拌桩与洞内注浆的加固方式,提高了隧道整体的结构强度,有利于隧道的长期使用。

权利要求书

1.一种交叉重叠隧道修建方法,其特征在于:包括以下方法: S1、首先完成对隧道施工修建的准备工作,再确定一号线a与一号线b隧道、二号线a与二号线b隧道修建挖掘的位置;其中,一号线隧道的开挖位置在二号线隧道开挖位置的上方;一号线b隧道的位置在二号线b隧道的上方,二号线a隧道的位置在一号线b隧道的上方,一号线a隧道的位置在二号线a的上方; S2、按照“先下后上”的施工修建原则进行隧道修建;先将二号线隧道进行挖掘,再挖掘一号线隧道; (一)、二号线隧道的挖掘步骤为:1)对二号线隧道的开挖位置进行挖掘,在山体地层处挖出“∏”形状装配槽,装配槽使用顶推法进行挖掘,出土外运;2)将预制混凝土构件运送安装至装配槽内,构件对接紧?#21776;?#25509;成框形隧道主体结构,隧道主体结构安装在装配槽下部;3)往装配槽和隧道主体结构之间的空隙注入水泥砂浆;4)在隧道主体结构的框体之间开挖二号线隧道的空间土体;5)在开挖的二号线隧道空间土体内施作二衬结构,修建附属结?#20849;?#19988;安装机电设备; (二)、一号线隧道的挖掘步骤为:1)对一号线隧道的开挖位置进行挖掘,在山体地层处挖出“∏”形状装配槽,装配槽使用顶推法进行挖掘,出土外运;2)将预制混凝土构件运送安装至装配槽内,构件对接紧?#21776;?#25509;成框形隧道主体结构,隧道主体结构安装在装配槽下部;3)往装配槽和隧道主体结构之间的空隙注入水泥砂浆;4)在隧道主体结构的框体之间开挖一号线隧道的空间土体;5)在开挖的一号线隧道空间土体内施作二衬结构,修建附属结?#20849;?#19988;安装机电设备; S3、一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道在掘进时,?#21335;?#38567;道中间所夹土体需要进行加强处理;一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道相互叠交形成叠交隧道,?#21335;?#38567;道的叠交位置为d1、d2和d3;叠交处下方隧道的轨面埋入的深度:d1为11.8m、d2为20.8m、d3为23.9m;为了确保隧道施工的安全,在叠交隧道间净距离在1-6m; S4、一号线a、一号线b、二号线a与二号线b隧道在掘进时,形成c1与c2的重叠隧道,在重叠的c1与c2隧道段,采用先下后上的施工顺序,一号线与二号线两隧道净距小于3m段,采用地面搅拌桩的加固方式对隧道进行加固,大于3m而小于6m采用洞内注浆的加固方式对隧道进行加固?#27426;?#20110;注浆加固段,通过下部隧道向所夹土体进行注浆,在下部隧道掘进过程中,应先加大同步注浆量和注浆压力,以保证隧道周围土体的密实性,在上部隧道掘进中,加大同步注浆和二次注浆量;在下部隧道和上部隧道施工中同时进行预注浆加固处理。 S5、按照上述的施工步骤挖通一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道,进行交叉重叠隧道的修建。 2.根据权利要求1所述的一种交叉重叠隧道修建方法,其特征在于:在二号线隧道的掘进过程中,需要加大水泥砂浆注入量以及注浆压力,保证隧道内土体的实密性;在一号线隧道施工中加大同步注浆和二次注浆量,注浆方式为结硬?#36816;?#28082;注浆的形式。 3.根据权利要求1所述的一种交叉重叠隧道修建方法,其特征在于:在步骤S1中,隧道施工修建的准备工作为:1)预先收集隧道修建地的天气气候信息,2)根据隧道施工工程的具体情况确定隧道施工时所需要采取的防护措施,3)选购并储存高性能如水泥、碎石料、钢材等原材料,选择合适的材料配合?#21462;?4.根据权利要求1所述的一种交叉重叠隧道修建方法,其特征在于:在步骤S3中,(1)在叠交隧道间净距小于3m段,利用地面搅拌桩对隧道进行加固;搅拌桩加?#21776;?#38754;?#27573;?#20026;上下叠交隧道盾构外轮廓线外3m所围成区域,桩顶高出上部隧道结构顶3m,桩底比下部隧道结构底深1.5m,搅拌桩桩径600mm,咬合量150mm,加固后的土体无侧限抗压强度不小于1.0Mpa;(2)在叠交隧道3m-6m段,利用隧道洞内注浆对隧道进行加固,从先行施工下部隧道向土体注浆加固,并预留二次注浆孔,大于6m段相邻隧道施工,只需要加强跟踪注浆,保证注浆效果即可?#27426;?#27425;注浆孔中设置一定长度的注浆管,通过注浆管向地层进行注浆,提高隧道土体强度。

说明书


一种交叉重叠隧道修建方法
技术领域


本发明涉及隧道修建方法领域,具体为一种交叉重叠隧道修建方法。


背景技术


隧道是指在既有的建筑或土石机构中挖出来的通道,是埋置于地层内的工程建筑
物,隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道;隧道的结构包括主体建筑物和
附属设备两部?#37073;?#20027;体建筑物由洞身和洞门组成,附属设备包括避车洞、消防设施、应急通
讯和防排水设施,隧道内还有专门的通风和照明设备;隧道内的工作环境需要通风照明;高
速铁路长隧道及特长隧道应结合辅助坑道情况设置紧急出口,紧急出口上方应设标示牌和
紧急照明设施。


随着城市化快速发展的形势下,为缓解交通压力和合理利用地下空间资源,城市
道路快速化改造以及城市综合管廊建设都备受到关注,未来这类隧道工程会?#27426;?#22686;加,在
隧道建设前期会根据实际情况选定最合理的修建方法,对于隧道建设的常用方法有明挖
法、盾构法、顶管法和?#38472;?#26263;挖法等;隧道是用于建设行车轨道及铁路等设施。


现如今的隧道整体结构强度差,隧道的使用年限较低,且皆是单层平行隧道,隧道
所建设的行车道路车站较窄只具有同一轨道?#39034;?#21151;能,不能够实现同一轨道地区换乘的功
能。


发明内容


本发明的目的在于提供一种交叉重叠隧道修建方法,以解决上述背景技术中提出
的隧道整体结构强度差,隧道使用年限较低的问题。


为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:


一种交叉重叠隧道修建方法,包括以下方法:


S1、首先完成对隧道施工修建的准备工作,再确定一号线a与一号线b隧道、二号线
a与二号线b隧道修建挖掘的位置;其中,一号线隧道的开挖位置在二号线隧道开挖位置的
上方;一号线b隧道的位置在二号线b隧道的上方,二号线a隧道的位置在一号线b隧道的上
方,一号线a隧道的位置在二号线a的上方。


S2、按照“先下后上”的施工修建原则进行隧道修建;先将二号线隧道进行挖掘,再
挖掘一号线隧道;


(一)、二号线隧道的挖掘步骤为:1)对二号线隧道的开挖位置进行挖掘,在山体地
层处挖出“∏”形状装配槽,装配槽使用顶推法进行挖掘,出土外运;2)将预制混凝土构件运
送安装至装配槽内,构件对接紧?#21776;?#25509;成框形隧道主体结构,隧道主体结构安装在装配槽
下部;3)往装配槽和隧道主体结构之间的空隙注入水泥砂浆;4)在隧道主体结构的框体之
间开挖二号线隧道的空间土体;5)在开挖的二号线隧道空间土体内施作二衬结构,修建附
属结?#20849;?#19988;安装机电设备。


(二)、一号线隧道的挖掘步骤为:1)对一号线隧道的开挖位置进行挖掘,在山体地
层处挖出“∏”形状装配槽,装配槽使用顶推法进行挖掘,出土外运;2)将预制混凝土构件运
送安装至装配槽内,构件对接紧?#21776;?#25509;成框形隧道主体结构,隧道主体结构安装在装配槽
下部;3)往装配槽和隧道主体结构之间的空隙注入水泥砂浆;4)在隧道主体结构的框体之
间开挖一号线隧道的空间土体;5)在开挖的一号线隧道空间土体内施作二衬结构,修建附
属结?#20849;?#19988;安装机电设备。


S3、一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道在掘进时,?#21335;?#38567;道中间所
夹土体需要进行加强处理;一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道相互叠交形成
叠交隧道,?#21335;?#38567;道的叠交位置为d1、d2和d3;叠交处下方隧道的轨面埋入的深度:d1为
11.8m、d2为20.8m、d3为23.9m;为了确保隧道施工的安全,在叠交隧道间净距离在1-6m。


S4、一号线a、一号线b、二号线a与二号线b隧道在掘进时,形成c1与c2的重叠隧道,
在重叠的c1与c2隧道段,采用先下后上的施工顺序,一号线与二号线两隧道净距小于3m段,
采用地面搅拌桩的加固方式对隧道进行加固,大于3m而小于6m采用洞内注浆的加固方式对
隧道进行加固?#27426;?#20110;注浆加固段,通过下部隧道向所夹土体进行注浆,在下部隧道掘进过程
中,应先加大同步注浆量和注浆压力,以保证隧道周围土体的密实性,在上部隧道掘进中,
加大同步注浆和二次注浆量;在下部隧道和上部隧道施工中同时进行预注浆加固处理。


S5、按照上述的施工步骤挖通一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道,
进行交叉重叠隧道的修建。


优选的,在二号线隧道的掘进过程中,需要加大水泥砂浆注入量以及注浆压力,保
证隧道内土体的实密性;在一号线隧道施工中加大同步注浆和二次注浆量,注浆方式为结
硬?#36816;?#28082;注浆的形式。


优选的,在步骤S1中,隧道施工修建的准备工作为:1)预先收集隧道修建地的天气
气候信息,2)根据隧道施工工程的具体情况确定隧道施工时所需要采取的防护措施,3)选
购并储存高性能如水泥、碎石料、钢材等原材料,选择合适的材料配合?#21462;?br>

优选的,在步骤S3中,(1)在叠交隧道间净距小于3m段,利用地面搅拌桩对隧道进
行加固;搅拌桩加?#21776;?#38754;?#27573;?#20026;上下叠交隧道盾构外轮廓线外3m所围成区域,桩顶高出上
部隧道结构顶3m,桩底比下部隧道结构底深1.5m,搅拌桩桩径600mm,咬合量150mm,加固后
的土体无侧限抗压强度不小于1.0Mpa;(2)在叠交隧道3m-6m段,利用隧道洞内注浆对隧道
进行加固,从先行施工下部隧道向土体注浆加固,并预留二次注浆孔,大于6m段相邻隧道施
工,只需要加强跟踪注浆,保证注浆效果即可?#27426;?#27425;注浆孔中设置一定长度的注浆管,通过
注浆管向地层进行注浆,提高隧道土体强度。


本发明的有益效果是:


1、本发明能够采用“先下后上”的施工顺序,施工修建成上下重叠及交叉的隧道,
让隧道具有双层平行重叠的车站换乘功能,实现同一轨道地区换乘的功能,并利用地面搅
拌桩与洞内注浆的加固方式,提高了隧道整体的结构强度,有利于隧道的长期使用。


附图说明


图1为本发明示意图。


具体实施方式


下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提?#28388;?#33719;得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的?#27573;А?br>

请参阅图1,本发明提供一种技术方案:


一种交叉重叠隧道修建方法,包括以下方法:


S1、首先完成对隧道施工修建的准备工作,再确定一号线a与一号线b隧道、二号线
a与二号线b隧道修建挖掘的位置;其中,一号线隧道的开挖位置在二号线隧道开挖位置的
上方;一号线b隧道的位置在二号线b隧道的上方,二号线a隧道的位置在一号线b隧道的上
方,一号线a隧道的位置在二号线a的上方;


S2、按照“先下后上”的施工修建原则进行隧道修建;先将二号线隧道进行挖掘,再
挖掘一号线隧道;


(一)、二号线隧道的挖掘步骤为:1)对二号线隧道的开挖位置进行挖掘,在山体地
层处挖出“∏”形状装配槽,装配槽使用顶推法进行挖掘,出土外运;2)将预制混凝土构件运
送安装至装配槽内,构件对接紧?#21776;?#25509;成框形隧道主体结构,隧道主体结构安装在装配槽
下部;3)往装配槽和隧道主体结构之间的空隙注入水泥砂浆;4)在隧道主体结构的框体之
间开挖二号线隧道的空间土体;5)在开挖的二号线隧道空间土体内施作二衬结构,修建附
属结?#20849;?#19988;安装机电设备;


(二)、一号线隧道的挖掘步骤为:1)对一号线隧道的开挖位置进行挖掘,在山体地
层处挖出“∏”形状装配槽,装配槽使用顶推法进行挖掘,出土外运;2)将预制混凝土构件运
送安装至装配槽内,构件对接紧?#21776;?#25509;成框形隧道主体结构,隧道主体结构安装在装配槽
下部;3)往装配槽和隧道主体结构之间的空隙注入水泥砂浆;4)在隧道主体结构的框体之
间开挖一号线隧道的空间土体;5)在开挖的一号线隧道空间土体内施作二衬结构,修建附
属结?#20849;?#19988;安装机电设备;


S3、一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道在掘进时,?#21335;?#38567;道中间所
夹土体需要进行加强处理;一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道相互叠交形成
叠交隧道,?#21335;?#38567;道的叠交位置为d1、d2和d3;叠交处下方隧道的轨面埋入的深度:d1为
11.8m、d2为20.8m、d3为23.9m;为了确保隧道施工的安全,在叠交隧道间净距离在1-6m;


S4、一号线a、一号线b、二号线a与二号线b隧道在掘进时,形成c1与c2的重叠隧道,
在重叠的c1与c2隧道段,采用先下后上的施工顺序,一号线与二号线两隧道净距小于3m段,
采用地面搅拌桩的加固方式对隧道进行加固,大于3m而小于6m采用洞内注浆的加固方式对
隧道进行加固?#27426;?#20110;注浆加固段,通过下部隧道向所夹土体进行注浆,在下部隧道掘进过程
中,应先加大同步注浆量和注浆压力,以保证隧道周围土体的密实性,在上部隧道掘进中,
加大同步注浆和二次注浆量;在下部隧道和上部隧道施工中同时进行预注浆加固处理。


S5、按照上述的施工步骤挖通一号线a、一号线b、二号线a与二号线b的?#21335;?#38567;道,
进行交叉重叠隧道的修建。


具体的,在二号线隧道的掘进过程中,需要加大水泥砂浆注入量以及注浆压力,保
证隧道内土体的实密性;在一号线隧道施工中加大同步注浆和二次注浆量,注浆方式为结
硬?#36816;?#28082;注浆的形式。


具体的,在步骤S1中,隧道施工修建的准备工作为:1)预先收集隧道修建地的天气
气候信息,2)根据隧道施工工程的具体情况确定隧道施工时所需要采取的防护措施,3)选
购并储存高性能如水泥、碎石料、钢材等原材料,选择合适的材料配合?#21462;?br>

具体的,在步骤S3中,(1)在叠交隧道间净距小于3m段,利用地面搅拌桩对隧道进
行加固;搅拌桩加?#21776;?#38754;?#27573;?#20026;上下叠交隧道盾构外轮廓线外3m所围成区域,桩顶高出上
部隧道结构顶3m,桩底比下部隧道结构底深1.5m,搅拌桩桩径600mm,咬合量150mm,加固后
的土体无侧限抗压强度不小于1.0Mpa;(2)在叠交隧道3m-6m段,利用隧道洞内注浆对隧道
进行加固,从先行施工下部隧道向土体注浆加固,并预留二次注浆孔,大于6m段相邻隧道施
工,只需要加强跟踪注浆,保证注浆效果即可?#27426;?#27425;注浆孔中设置一定长度的注浆管,通过
注浆管向地层进行注浆,提高隧道土体强度。


本发明按照“先下后上”的施工原则,总体施工步骤为:下方隧道盾构掘进,夹层土
体注浆及洞内二次注浆加固,下方隧道内侧加固,上方隧道盾构掘进,上方隧道进行注浆加
固。


其中,在重叠隧道?#27573;?#20869;?#21335;?#26041;隧道施工完成后,要从下方隧道对夹层土体进行
注浆,而在上方隧道施工时,也要对夹层土体进行注浆。


本发明能够采用“先下后上”的施工顺序,施工修建成上下重叠及交叉的隧道,让
隧道具有双层平行重叠的车站换乘功能,实现同一轨道地区换乘的功能,并利用地面搅拌
桩与洞内注浆的加固方式,提高了隧道整体的结构强度,有利于隧道的长期使用。


该交叉重叠隧道修建方法为了保证上方隧道施工时夹层土体的强度,避免上方隧
道掘进过程中出现失?#21462;?#19979;沉;下方隧道的隧道内侧增加预留注浆孔,以增加夹层土体的注
浆量。


尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可对这些实施例进行多种变化、修改、替换和
变型,本发明的?#27573;?#30001;所附权利要求及其等同物限定。


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