一种盾构下穿既有运营隧道变形控制的施工方法

摘要

本发明公开了一种盾构下穿既有运营隧道变形控制的施工方法，所施工隧道为下穿既有运营隧道的盾构隧道，下穿既有运营隧道的隧道节段为下穿段，对下穿段进行施工时，过程如下：一、既有运营隧道钢环加固；二、既有运营隧道变形监测点布设；三、试验段盾构施工确定指导性施工参数的基准值；四、下穿段指导性施工参数确定：根据指导性施工参数的基准值，对下穿段的指导性施工参数进行确定；五、下穿段盾构施工；六、下穿后分阶段补充注浆：根据监测结果且通过盾构管片上开设的注浆孔，对下穿段进行补充注浆。本发明方法步骤简单、设计合理且施工简便、施工效果好，能对盾构下穿既有运营隧道变形进行有效控制，周期短且成本低。

主权项

一种盾构下穿既有运营隧道变形控制的施工方法，所施工隧道为下穿既有运营隧道(1)的盾构隧道，所述既有运营隧道(1)为已有的运营隧道，其特征在于：所施工隧道中下穿既有运营隧道(1)的隧道节段为下穿段，所述既有运营隧道(1)中位于所述下穿段上方的隧道节段为需加固段；对所述下穿段进行施工时，过程如下：步骤一、既有运营隧道钢环加固：对所述下穿段进行施工之前，先采用隧道内部加固结构对既有运营隧道(1)的需加固段进行加固；所述隧道内部加固结构包括多个由前至后支撑于所述需加固段内的钢环，前后相邻两个所述钢环之间通过多道纵向拉结梁紧固连接为一体；步骤二、既有运营隧道变形监测点布设：在既有运营隧道(1)的两个变形监测区域内分别布设多组变形监测点，每组所述变形监测点均包括沉降监测点、水平位移监测点和净空收敛监测点；两个所述变形监测区域分别为既有运营隧道(1)中位于所述需加固段前侧和后侧的隧道节段，两个所述变形监测区域的长度均为50m～100m；步骤三、试验段盾构施工确定指导性施工参数的基准值：先在所施工隧道中选取一个隧道节段作为试验段，并在所述试验段所处的施工区域布设多个地表沉降监测点；再对所述试验段进行盾构施工，盾构施工过程中对各地表沉降监测点所处位置处的地表沉降情况进行监测，并根据地表沉降情况监测结果，对所述试验段的盾构施工参数进行确定；所述试验段的盾构施工参数为指导性施工参数的基准值且其包括土仓内部压力P₀₁、推力F₀、同步注浆压力P₀₂和同步注浆量Q₀；步骤四、下穿段指导性施工参数确定：根据步骤三中所确定的指导性施工参数的基准值，对所述下穿段的指导性施工参数进行确定；所述下穿段的指导性施工参数包括土仓内部压力P₁₁、推力F₁、同步注浆压力P₁₂和同步注浆量Q₁；其中，P₁₁＝P₀₁‑ΔP₁，ΔP₁＝0.02MPa～0.05MPa；F₁＝F₀‑ΔF，ΔF＝200t～500t；P₁₂＝P₀₂‑ΔP₂，ΔP₂＝0.02MPa～0.04MPa；Q₁＝(1‑c)×Q₀，c＝20％～30％；步骤五、下穿段盾构施工：按照步骤四中确定的所述下穿段的指导性施工参数，对所述下穿段进行盾构施工；对所述下穿段进行盾构施工时，采用盾构机进行盾构掘进施工，且盾构掘进施工完成一环后进行盾构管片拼装施工；盾构施工过程中，利用步骤二中布设的多组所述变形监测点，对既有运营隧道(1)的隧道变形情况进行监测，并根据隧道变形情况监测结果，对所述下穿段的盾构施工参数进行调整；所调整的盾构施工参数包括土仓内部压力、推力、同步注浆压力和同步注浆量；步骤六、下穿后分阶段补充注浆：步骤五中所述下穿段盾构施工完成后，利用步骤二中布设的多组所述变形监测点，分多次对既有运营隧道(1)的隧道变形情况进行监测；每次监测完成后，均根据监测结果且通过步骤五中拼装施工好的盾构管片上开设的注浆孔(13)，对所述下穿段进行补充注浆。