一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构及其施工方法。


背景技术：

2.目前，盾构区间联络通道的施工是个重大的风险工程，而受地质条件差，地下水位高等条件的制约，在管片上开洞后，风险进一步加大。而开马头门的情况，变得越来越危险，而且通道初支结构空间一般较洞门大，所以难免会出现管片开洞后，对通道拱部进行仰挑开挖，甚至不可避免得要存在作业人员要垂直向上开挖得情况，施工难度较大，危险性较高，如果处理错误，会导致洞门塌方，区间隧道结构受到破坏，地面沉降，并且给周边建构筑物及管线造成影响。
3.因此亟需提供一种盾构隧道联络通道马头门进洞施工方法，解决由洞门处小断面转到大断面施工得施工难题。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构及其施工方法，以解决从小断面向大断面施工马头门施工难度较大，危险性较高，如果处理错误，会导致洞门塌方，区间隧道结构受到破坏，地面沉降，并且给周边建构筑物及管线造成影响的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构，包括：竖向截面为环形的盾构隧道，以及设置于盾构隧道结构一侧的联络通道；所述盾构隧道包括多个首尾相接成环状的管片，相对于盾构隧道竖直方向中心线对称设置于盾构隧道内部的轨道，所述盾构隧道与联络通道相连的一侧设置有洞口，所述联络通道沿其轮廓设置有支撑钢架，所述支撑钢架包括沿洞口上侧向盾构隧道外侧延伸的第一斜挖初支钢架和沿洞口下侧向盾构隧道外侧延伸的下通道初支钢架，所述第一斜挖初支钢架的正上方、地面下方水平设有与第一斜挖初支钢架平行的上通道初支钢架，上通道初支钢架一端部与盾构隧道邻接另一端部向外侧延伸，所述第一斜挖初支钢架和上通道初支钢架远离洞口的端部之间连接有第二斜挖初支钢架，第二斜挖初支钢架自第一斜挖初支钢架端部斜向远离盾构隧道方向向上倾斜，所述下通道初支钢架远离通道初支钢架的侧面设置有l型初支钢架，所述下通道初支钢架与l型初支钢架所围成的空间为废水泵房。
6.本技术的一些实施例中，所述盾构隧道内、相对于洞口处设置有环形临时支撑，所述洞口处设置有弧形主筋，所述弧形主筋的两端与相邻管片连接。
7.本技术的一些实施例中，所述第一斜挖初支钢架和第二斜挖初支钢架的上端均匀间隔设置有多个超前小导管，多个所述超前小导管内均浇筑有浆液。
8.本技术的一些实施例中，所述支撑钢架包括并排设置于洞口处的格栅连接钢架，相邻于所述格栅连接钢架间隔设置的多个格栅拱架，以及连接于相邻格栅拱架之间的纵向连接筋，所述格栅拱架的间隔距离为0.3~0.6m。
9.本技术的一些实施例中，一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构施工方法包括：a、在盾构隧道的外壁加强二次注浆，阻止管片环背后地下水流通，并在洞口处盾构隧道内的管片范围架设环形临时支撑，联络通道上下两侧的管片采取拉紧措施，然后所述盾构隧道一侧的管片人工凿除，留下管片主筋与联络通道现浇洞口钢筋连接，形成洞口；b、从所述洞口的边缘向外倾斜对联络通道暗挖施工，暗挖至联络通道第一斜挖初支钢架，并设置第二斜挖初支钢架以增大联络通道通行间距；对所述联络通道的第二斜挖初支钢架进行暗挖施工，并设置上通道初支钢架和下通道初支钢架；c、在联络通道内的内壁挂网喷混凝土对掌子面进行封闭，然后对倾斜洞身进行反掏施工，由倾斜洞身靠近洞口的一端进行暗挖施工，形成反向的洞身，并在暗挖施工位置施工马头门；d、对未设置废水泵房的联络通道敷设防水层，绑扎钢筋浇筑二衬，并根据地层和支撑钢架的状态，对所述下通道初支钢架与l型初支钢架所围成的空间进行开挖，形成废水泵房。
10.本技术的一些实施例中，所述挂网喷射混凝土的是厚度为100mm的c25混凝土。
11.本技术的一些实施例中，所述第二斜挖初支钢架的倾斜角度的范围是20
°
~35
°
。
12.本技术的一些实施例中，所述步骤b中还包括在第一斜挖初支钢架和第二斜挖初支钢架的外侧设置超前小导管，并进行超前注浆加固。
13.本技术的一些实施例中，所述步骤c中还包括施工马头门前，将第一斜挖初支钢架和第二斜挖初支钢架拆除。
14.本技术的一些实施例中，所述步骤d中若地层和支撑钢架的状态符合施工标准，先开挖废水泵房，待所述废水泵房开挖完成后整体绑扎钢筋浇筑二衬；若地层和支撑钢架的状态不符合施工标准，先绑扎钢筋浇筑废水泵房两侧的二衬，再进行废水泵房开挖。
15.与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明适用的情形为联络通道的断面大于管片开口断面，洞口附近暗挖初支位于联络通道外围，进洞结构暗挖初支是马头门的位置，从洞口向联络通道初支开设马头门，即从小断面向大断面开设马头门。首先，从洞口的边缘向外倾斜对联络通道暗挖施工，施工至通道初支结构，形成倾斜洞室，在此步骤中，由于是倾斜进行暗挖施工的，导致只有在倾斜洞室与所述联络通道相交的位置是被挖开的，通过倾斜洞室能够在远离所述洞口的方向，对所述联络通道暗挖初支进行暗挖施工,实现设计洞室的形成。然后,在靠近所述洞口的方向，对所述联络通道暗挖初支进行暗挖施工，形成设计洞室。这样，先倾斜暗挖,再正向暗挖,然后反向暗挖，这样的方式，使得形成横向方向的暗挖初支空间的过程中，不会出现垮塌的情况。本发明施工方法安全可靠、操作方便。
16.本发明适用的情形为联络通道的断面大于管片开口断面，洞门附近暗挖初支位于联络通道外围，进洞结构暗挖初支是马头门的位置，从洞口向联络通道初支开设马头门，即从小断面向大断面开设马头门。首先，从洞口的边缘向外倾斜对联络通道暗挖施工，施工至通道初支结构，形成倾斜洞室，在此步骤中，由于是倾斜进行暗挖施工的，导致只有在倾斜洞室与所述联络通道相交的位置是被挖开的，通过倾斜洞室能够在远离所述洞口的方向，对所述联络通道暗挖初支进行暗挖施工,实现设计洞室的形成。然后,在靠近所述洞口的方向，对所述联络通道暗挖初支进行暗挖施工，形成设计洞室。这样，先倾斜暗挖,再正向暗
挖,然后反向暗挖，这样的方式，使得形成横向方向的暗挖初支空间的过程中，不会出现垮塌的情况。本发明施工方法安全可靠、操作方便。
附图说明
17.图1是本发明实施例盾构区间隧道与联络通道位置断面图；图2是本发明实施例步骤“b”施工示意图；图3是本发明实施例步骤“c”施工示意图；图4是本发明实施例步骤“d”施工示意图；图5是本发明实施例支撑钢架结构示意图。
18.图中，100、盾构隧道；110、管片；120、轨道；130、洞口；140、弧形主筋；200、联络通道；210、第一斜挖初支钢架；220、第二斜挖初支钢架；230、下通道初支钢架；240、上通道初支钢架；250、l型初支钢架；260、超前小导管；270、格栅连接钢架；280、格栅拱架；290、纵向连接筋。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
21.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
22.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.如图1-5所示，根据本技术的一些实施例中，一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构及其施工方法，包括：竖向截面为环形的盾构隧道100，以及设置于盾构隧道100结构一侧的联络通道200；盾构隧道100包括多个首尾相接成环状的管片110，相对于盾构隧道100竖直方向中心线对称设置于盾构隧道100内部的轨道120，盾构隧道100与联络通道200相连的一侧设置有洞口130，联络通道200沿其轮廓设置有支撑钢架，支撑钢架包括沿洞口130上侧向盾构隧道100外侧延伸的第一斜挖初支钢架210和沿洞口130下侧向盾构隧道100外侧延伸的下通道初支钢架230，第一斜挖初支钢架210的正上方、地面下方水平设有与第一斜挖初支钢架210平行的上通道初支钢架240，上通道初支钢架240一端部与盾构隧道100邻接另一端部向外侧延伸，第一斜挖初支钢架210和上通道初支钢架240远离洞口130的端部之间
连接有第二斜挖初支钢架220，第二斜挖初支钢架220自第一斜挖初支钢架210端部斜向远离盾构隧道100方向向上倾斜，下通道初支钢架230远离通道初支钢架的侧面设置有l型初支钢架250，下通道初支钢架230与l型初支钢架250所围成的空间为废水泵房。
24.根据本技术的一些实施例中，盾构隧道100内、相对于洞口130处设置有环形临时支撑，洞口130处设置有弧形主筋140，弧形主筋140的两端与相邻管片110连接。
25.根据本技术的一些实施例中，第一斜挖初支钢架210和第二斜挖初支钢架220的上端均匀间隔设置有多个超前小导管260，多个超前小导管260内均浇筑有浆液。
26.根据本技术的一些实施例中，支撑钢架包括并排设置于洞口130处的格栅连接钢架270，相邻于格栅连接钢架270间隔设置的多个格栅拱架280，以及连接于相邻格栅拱架280之间的纵向连接筋290，格栅拱架280的间隔距离为0.3~0.6m。
27.根据本技术的一些实施例中，一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构施工方法包括：a、在盾构隧道100的外壁加强二次注浆，阻止管片110环背后地下水流通，并在洞口130处盾构隧道100内的管片110范围架设环形临时支撑，联络通道200上下两侧的管片110采取拉紧措施，然后盾构隧道100一侧的管片110人工凿除，留下管片110主筋与联络通道200现浇洞口130钢筋连接，形成洞口130；在此需要说明的是，区间隧道左右线必须全部完成，且设置临时支撑装置，首先破除区间盾构隧道100的管片110结构，破除应先上后下的原则；b、从洞口130的边缘向外倾斜对联络通道200暗挖施工，暗挖至联络通道200第一斜挖初支钢架210，并设置第二斜挖初支钢架220以增大联络通道200通行间距；对联络通道200的第二斜挖初支钢架220进行暗挖施工，并设置上通道初支钢架240和下通道初支钢架230；c、在联络通道200内的内壁挂网喷混凝土对掌子面进行封闭，然后对倾斜洞身进行反掏施工，由倾斜洞身靠近洞口130的一端进行暗挖施工，形成反向的洞身，并在暗挖施工位置施工马头门；d、对未设置废水泵房的联络通道200敷设防水层，绑扎钢筋浇筑二衬，并根据地层和支撑钢架的状态，对下通道初支钢架230与l型初支钢架250所围成的空间进行开挖，形成废水泵房。
28.根据本技术的一些实施例中，挂网喷射混凝土的是厚度为100mm的c25混凝土。
29.在此需要说明的是，挂网喷射混凝土封闭掌子面，其中，掌子面是操作人员面对的且要进行作业的一侧，挂网喷射混凝土封闭掌子面的作用在于固定作业的一侧，避免作业时掌子面脱落，具体的,封闭掌子面的混凝土是厚度100毫米的c25混凝土，100毫米的c25混凝土能够足够加固掌子面,避免掌子面脱落。
30.根据本技术的一些实施例中，第二斜挖初支钢架220的倾斜角度的范围是20
°
~35
°
。
31.在此需要说明的是，从洞口130的边缘向外倾斜的倾斜角度越小，越安全，但是倾斜开挖长度较长。而倾斜角度的取值范围为大于20度小于35度这个倾斜角度,既不容易发生垮塌，且开挖的施工量又较为合理。
32.根据本技术的一些实施例中，步骤b中还包括在第一斜挖初支钢架210和第二斜挖
初支钢架220的外侧设置超前小导管260，并进行超前注浆加固。
33.根据本技术的一些实施例中，步骤c中还包括施工马头门前，将第一斜挖初支钢架210和第二斜挖初支钢架220拆除。
34.根据本技术的一些实施例中，步骤d中若地层和支撑钢架的状态符合施工标准，先开挖废水泵房，待废水泵房开挖完成后整体绑扎钢筋浇筑二衬；若地层和支撑钢架的状态不符合施工标准，先绑扎钢筋浇筑废水泵房两侧的二衬，再进行废水泵房开挖。
35.综上，本发明涉及建筑施工技术领域，公开了一种盾构隧道联络通道马头门进洞结构及其施工方法，包括：盾构隧道和联络通道；盾构隧道包括管片和轨道，盾构隧道与联络通道相连的一侧设置有洞口，联络通道沿其轮廓设置有支撑钢架，支撑钢架包括第一斜挖初支钢架和下通道初支钢架，第一斜挖初支钢架的正上方、地面下方水平设有与第一斜挖初支钢架平行的上通道初支钢架，上通道初支钢架一端部与盾构隧道邻接另一端部向外侧延伸，第一斜挖初支钢架和上通道初支钢架远离洞口的端部之间连接有第二斜挖初支钢架，第二斜挖初支钢架自第一斜挖初支钢架端部斜向远离盾构隧道方向向上倾斜，下通道初支钢架远离通道初支钢架的侧面设置有l型初支钢架。
36.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。