盾构机上跨既有隧道加固结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，特别是涉及一种盾构机近距离上跨既有隧道的加固结构。


背景技术：

2.目前，在地下铁路施工过程中，隧道的施工基本上多采用盾构机掘进施工，且随着城市更新的不断进展，地铁隧道施工数量也在不断增加，随着地铁线网的发展，城市浅地层空间出现了越来越多的隧道发生交叉的情况。这时候新建的隧道要么上跨要么下跨已有的隧道。在上跨既有隧道是，由于盾构机重量较大和工作时的振动，容易对下方的既有隧道产生影响。国内对于盾构上跨工程的施工方法大多数是控制盾构施工参数，效果不佳。


技术实现要素：

3.本实用新型盾构机上跨既有隧道加固结构。
4.解决的技术问题是：盾构机在施工过程中需要上跨既有隧道时，盾构机会影响下方的既有隧道，为了保护既有隧道需要进行加固和支撑。
5.为解决上述技术问题，本实用新型盾构机上跨既有隧道加固结构，采用如下方案。
6.盾构机上跨既有隧道加固结构，包括下方的既有隧道，以及既有隧道上方由盾构机施工的施工隧道，既有隧道和施工隧道之间具有隔离土层；
7.隔离土层内通过混凝土注浆设置有第一加固层，所述第一加固层呈扇形设置在既有隧道外靠近施工隧道的一侧；
8.在既有隧道与上方施工隧道的垂直投影重合的重叠段内设置有支撑结构，所述支撑结构支设在既有隧道的底部且上方顶撑既有隧道的顶板；
9.所述既有隧道的重叠段内安装有若干位移监控设备。
10.优选的，所述隔离土层内还具有第二加固层，所述第二加固层呈扇形设置在施工隧道外侧靠近既有隧道的一侧。
11.优选的，所述第一加固层对称设置在既有隧道中心和施工隧道中心的连线的两侧，所述第二加固层对称设置在既有隧道中心和施工隧道中心的连线的两侧。
12.优选的，所述第一加固层和第二加固层的圆心角为90
°‑
150
°
，第一加固层的厚度大于第二加固层。
13.优选的，第一加固层和第二加固层部分重叠。
14.优选的，所述支撑结构包括竖直设置的多个支撑杆，多个支撑杆间隔设置；支撑杆的端部设置顶托进行长度调节。
15.优选的，所述位移监控设备在已有隧道的同一竖直切面内设置多个，分别位于拱顶、底部中央和支撑结构上。
16.优选的，所述位移监控设备为棱镜，在重叠段外设置有和棱镜配合的激光检测设备，棱镜用于反射激光检测设备发出的激光。
17.本实用新型盾构机上跨既有隧道加固结构与现有技术相比，具有如下有益效果：
18.本实用新型中，首先在既有隧道内设置支撑结构，用支撑结构来顶撑既有隧道会在施工中受到影响的重叠段内。
19.然后在既有隧道的外侧，和施工隧道之间通过注浆的方式加固隔离土层来形成第一加固层，这个第一加固层在既有隧道的外侧形成坚固的外壳来保护既有隧道。并且保护既有隧道时发挥作用的主要是靠近施工隧道的一侧，对远离施工隧道的一侧进行注浆加固经过实践发现对加固效果的影响较小。因此将第一加固层设置成扇形，仅设置既有隧道外，靠近施工隧道的一侧。来减少注浆量，加快施工进度。
20.同时为了了解既有隧道的实际情况，因此在既有隧道内安装位移监控设备，来监测既有隧道的实际变形和沉降情况。
附图说明
21.图1是本实用新型盾构机上跨既有隧道加固结构图；
22.图2是本实用新型中加固层部分的剖视图
23.图3是图2中另外一种情况的剖视图
24.图4是既有隧道的剖视图。
25.附图标记说明：
26.1-施工隧道；
27.2-既有隧道，2a-重叠段；
28.3-第一加固层；
29.4-第二加固层；
30.5-注浆管；
31.6-支撑结构；
32.7-位移监控设备。
具体实施方式
33.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
34.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图2所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
35.为了解决盾构机在施工过程中需要上跨既有隧道2时，盾构机会影响下方的既有隧道2，为了保护既有隧道2需要进行加固和支撑，本实用新型提出了一种盾构机上跨既有隧道加固结构，如图1到图4中所示的。
36.盾构机上跨既有隧道加固结构，包括下方的既有隧道2，以及既有隧道2上方由盾构机施工的施工隧道1，既有隧道2和施工隧道1之间具有隔离土层，
37.隔离土层内通过混凝土注浆设置有第一加固层3，所述第一加固层3呈扇形设置在既有隧道2外靠近施工隧道1的一侧；
38.在既有隧道2与上方施工隧道1的垂直投影重合的重叠段2a内设置有支撑结构6，
所述支撑结构6支设在既有隧道2的底部且上方顶撑既有隧道2的顶板；
39.所述既有隧道2的重叠段2a内安装有若干位移监控设备7。
40.本实用新型中，首先在既有隧道2内设置支撑结构6，用支撑结构6来顶撑既有隧道2会在施工中受到影响的重叠段2a内。
41.然后在既有隧道2的外侧，和施工隧道1之间通过注浆的方式加固隔离土层来形成第一加固层3，这个第一加固层3在既有隧道2的外侧形成坚固的外壳来保护既有隧道2。并且保护既有隧道2时发挥作用的主要是靠近施工隧道1的一侧，对远离施工隧道1的一侧进行注浆加固经过实践发现对加固效果的影响较小。因此将第一加固层3设置成扇形，仅设置既有隧道2外，靠近施工隧道1的一侧。来减少注浆量，加快施工进度。
42.同时为了了解既有隧道2的实际情况，因此在既有隧道2内安装位移监控设备7，来监测既有隧道2的实际变形和沉降情况。
43.如图2和图3所述隔离土层内还具有第二加固层4，所述第二加固层4呈扇形设置在施工隧道1外侧靠近既有隧道2的一侧。在盾构机施工之前就设置好支撑结构6，并且完成对第一加固层3的注浆和凝固。在盾构机施工完成之后，再进行第二加固层4的施工。
44.如图2和图3中所示的，所述第一加固层3对称设置在既有隧道2中心和施工隧道1中心的连线的两侧，所述第二加固层4对称设置在既有隧道2中心和施工隧道1中心的连线的两侧。
45.所述第一加固层3和第二加固层4的圆心角为90
°‑
150
°
，第一加固层3的厚度大于第二加固层4。优选的第一加固层3和第二加固层4的圆心角为120
°
。在既有隧道2的隧道壁上预留有注浆孔，在注浆孔内设置注浆管5插入到隔离土层内，向土层注入混凝土浆形成第一加固层3。第一加固层3和第二加固层4的实际范围以及厚度要根据现场的实际施工情况确定。注浆管5采用φ42mm ，壁厚3.5 mm ，长1.8 m的无缝钢管,管壁四周设8mm的溢浆孔，呈梅花形布置，间距10 ~ 15 cm，在下管之前将溢浆孔用贴片或者胶布粘贴封孔。
46.重叠段2a注浆采用水泥单液浆，水灰比为1:1，注浆以压力控制为主、方量控制为辅，使浆液能沿管片外壁较均匀地渗流而不致劈裂土体，形成团状加固区。注浆压力不大于0.4 mpa ，浆液流量宜控制在10~15 l/min之间。
47.优选的，第一加固层3和第二加固层4部分重叠。并且第一加固层3的厚度大于第二加固层4。
48.如图4中所示的，所述支撑结构6包括竖直设置的多个支撑杆，多个支撑杆间隔设置；支撑杆的端部设置顶托进行长度调节。
49.支撑杆为钢管，排号φ48.3mm。支撑杆的间距为1m-1.5m。支撑杆之间通过横杆相互连接固定，并且设置剪刀撑层架强度。
50.所述位移监控设备7在已有隧道的同一竖直切面内设置多个，分别位于拱顶、底部中央和支撑结构6上。
51.所述位移监控设备7为棱镜，在重叠段2a外设置有和棱镜配合的激光检测设备，棱镜用于反射激光检测设备发出的激光。
52.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护
范围内。