本實用新型涉及一種土壓平衡盾構機近距離側穿初支暗挖隧道時的施工結構，該施工結構適用于地層構造復雜，臨近建(構)筑物、隧道之間近、地面條件限制、對周邊沉降控制較嚴格、施工工期緊等條件下的暗挖隧道和土壓平衡盾構機同時施工的工程。

背景技術：

在我國地鐵建設中，隨著各個城市的經濟快速發展，大力推進地鐵建設，提升城市整體形象，為民解決交通最根本問題。土壓平衡盾構法施工因其適應性廣、對環境影響小、安全性高等特點而得到了廣泛的應用。但是為了縮短工期，進行會幾個工程同時進行，便會遇到土壓平衡盾構與暗挖隧道同時施工的情況，有些區域兩條施工線路還會出現交匯的路段，該路段的兩條隧道間距較近，相互之間很容易受到影響。

特別是在采用礦山法進行暗挖施工時，圍巖支護一般分為初期支護和二次襯砌，剛開挖之后立即進行的支護形式稱之為，初期支護一般有噴射混凝土、噴射混凝土加錨桿、噴射混凝土錨桿與鋼架聯合支護等形式，二次襯砌一般是混凝土或鋼筋混凝土結構。一般是在隧道施工段的初期支護完成之后，才開始進行二次襯砌，這個階段的隧道壁強度并不高，在盾構機進洞過程中近距離側穿暗挖初支隧道時存在較大安全風險，很容易因為暗挖隧道的加固未達到要求，還有其它復雜地質條件，導致暗挖隧道受力不均，引起初支暗挖隧道變形、盾構隧道位移甚至地面下陷等重大安全風險。

除此之外，在盾構施工的端頭也會因為復雜地質條件或土質問題引起端頭加固質量難以保障，受力不均，也會引起初支暗挖隧道變形、盾構隧道位移甚至地面下陷等重大安全風險。一般對于盾構端頭加固的傳統方法為旋噴樁加固，但是采用旋噴樁成樁效果較差，存在半樁、夾沙、斷樁等缺陷，特別是在盾構隧道與初支暗挖隧道相隔很近時，旋噴樁的施工更加困難，目前國內還沒有成熟的施工工藝能夠完全規避該風險。

技術實現要素：

本實用新型針對現有技術的不足，提出了一種土壓平衡盾構機近距離側穿初支暗挖隧道時的施工結構，該施工結構可以確保盾構機近距離安全、快速側穿初支暗挖隧道。

本實用新型提供的技術方案：所述一種土壓平衡盾構機近距離側穿初支暗挖隧道的施工結構，包括平行施工的盾構隧道和完成初期支護的暗挖隧道，其特征在于：在盾構隧道與暗挖隧道之間施工有多根隔斷樁，多根隔斷樁沿著盾構隧道與暗挖隧道之間間隙的中分線分布，且多根隔斷樁的連線與盾構隧道和暗挖隧道平行；在暗挖隧道的施工面設有混凝土封閉面，在暗挖隧道內布設有多個收斂儀。

本實用新型較優的技術方案：在暗挖隧道與多根隔斷樁連線之間開設有多個測斜孔，所述測斜孔的深度大于隔斷樁深度5-10m。并在每個測斜孔中埋設有測斜管。

本實用新型較優的技術方案：在每根隔斷樁的樁口布設有地面監測點。

本實用新型較優的技術方案：所述多個隔斷樁采用跳鉆的方式施工而成，每根隔斷樁鉆孔后澆筑混凝土后形成樁體，所述跳鉆即為間隔鉆孔。

本實用新型較優的技術方案：所述多個隔斷樁樁底深度在暗挖隧道和盾構隧道底面6m以下。

所述測斜孔在暗挖隧道與盾構隧道之間沿隧道軸線方向布設，按規范要求土體孔深大于隔斷樁深5～10m，主要是為了監測盾構隧道與暗挖隧道之間土體變化情況。所述收斂儀為現有的，等距分布在暗挖隧道內，收斂儀一般為線狀，一端固定在隧道的一側另一端固定在隧道的另一側，主要是為監測暗挖隧道是否變形，監測頻率根據實時掘進進度進行加密觀測。地表沉降孔主要是為了監測地表沉降的，地表沉降監測按設計要求在地質條件突變及建筑物密集處設一斷面，盾構始發、吊出段100m范圍內適當加密。在盾構隧道與暗挖隧道相交會時，加強暗挖隧道洞內監測，監測數據及時反饋至盾構施工；綜合數據分析指導盾構和暗挖施工，動態調整參數，降低施工風險，確保施工安全。

為保證達到對環向空隙的有效充填，同時又能確保管片結構不因注漿產生變形和損壞，同步注漿量取環形間隙理論體積的1.3～1.8倍，泵送出口處的壓力一般控制在0.3MPa左右，實際施工壓力還應視地面沉降進行調節和控制。

本實用新型的有益效果：

1本實用新型隔斷樁在盾構和暗挖施工過程中，對暗挖隧道和盾構隧道同時起到保護和隔離作用，能有效的保護相應的既有隧道，有效控制地表和周邊建(構)筑物的沉降；

2隔斷樁施工工藝能有效的降低暗挖、盾構風險，避免了暗挖坍塌、隧道變形和盾構隧道位移的風險；

3本實用新在暗挖隧道中布設有收斂儀，并在隔斷樁施工過程中提前布設監測點和采取相應監測措施，將數據收集、處理、分析和信息反饋應用于施工，利用監控量測手段，跟蹤分析土體變位走勢，動態調整施工參數，指導現場施工，確保施工安全、快速、有效。

附圖說明

圖1本實用新型的平面結構示意圖；

圖2本實用新型的縱向剖面圖。

圖中：1—混凝土封閉面，2—暗挖隧道，3—收斂儀，4—隔斷樁，5—盾構隧道，6—地面監測點，7—測斜孔。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。如圖1和圖2所示的一種土壓平衡盾構機近距離側穿初支暗挖隧道的施工結構，包括平行施工的盾構隧道5和完成初期支護的暗挖隧道2，其特征在于：在盾構隧道5與暗挖隧道2之間施工有多根隔斷樁4，所述多個隔斷樁4樁底深度在暗挖隧道2和盾構隧道5底面6m以下，隔斷樁的間隔一般為1.2m，多根隔斷樁4沿著盾構隧道5與暗挖隧道2之間間隙的中分線分布，且多根隔斷樁4的連線與盾構隧道5和暗挖隧道2平行；在暗挖隧道2的施工面設有噴射混凝土封閉面1(即暗挖隧道掌子面)，在暗挖隧道2內布設有多個收斂儀3，主要是監測暗挖隧道2的是否發生變形或位移。在暗挖隧道2與多根隔斷樁4連線之間開設有多個測斜孔7，并在每個測斜孔7中埋設有測斜管。主要是為了監測主要是為了監測盾構隧道與暗挖隧道之間土體變化情況。在每根隔斷樁4的樁口布設有地面監測點6，主要是為了監測地面沉降。

本實用新型所述多個隔斷樁4采用跳鉆的方式施工而成，每根隔斷樁4鉆孔后澆筑混凝土后形成樁體。如特殊情況不能跳鉆，要求其相鄰樁灌注混凝土達到設計強度的75％后方可進行。在中心距離5m以內的任何樁的混凝土灌注24小時后，方可開始新樁的鉆孔施工。

本實用新型在具體施工時，為保證達到對環向空隙的有效充填，同時又能確保管片結構不因注漿產生變形和損壞，同步注漿量取環形間隙理論體積的1.3～1.8倍，泵送出口處的壓力一般控制在0.3MPa左右，實際施工壓力還應視地面沉降進行調節和控制。

本實用新型的施工方法，具體以鄭州軌道交通1號線二期土建施工03標出入場線區間為礦山法隧道區段為實施例，該區段長331.221m。雪松路站～西流湖站區間前100環首先穿越端頭井加固區域。出入場線暗挖隧道與雪～西區間右線近接區段(71.425m)的水平凈距為2.73m～4.00m，近接區段暗挖隧道隧道埋深9.79～9.31m，對應的右線盾構隧道埋深為9.97～11.31m。標段靠近西流湖，水位較高，流動性強，受大氣降水影響明顯。盾構隧道和暗挖隧道均主要穿越粘土層，地下水類型為孔隙潛水。地面為重型車輛行走區域，盾構近距離側穿風險很大。在盾構始發端該地層端頭加固前進行旋噴樁試樁試驗顯示成樁效果很差，存在半樁、夾沙、斷樁等缺陷，傳統旋噴樁加固工藝下的端頭加固效果難以保證。采取本實用新型的施工結構進行施工，具體如下：

(1)進行施工圖紙交底，現場放樣確定兩隧道邊線，兩隧道之間增設一排Φ800@1200mm鋼筋混凝土隔斷樁，樁長從地面至隧道底6m，共長22米。混凝土滿足以下條件：C35混凝土，3天強度達到60％，無側限抗壓強度不小于1.1MPa。根據本工程的地質特點，鉆孔灌注樁采用旋挖式鉆機鉆孔，泥漿護壁，泥漿和石碴采用運輸車輛運棄，吊車起吊安裝鋼筋籠，采用導管灌注水下混凝土；鉆孔樁鉆孔順序采用跳鉆方法，如特殊情況不能跳鉆，要求其相鄰樁灌注混凝土達到設計強度的75％后方可進行，施工鉆孔樁采用每施工一根樁，間隔2根樁再施工下一根樁的跳鉆法施工；

(2)暗挖隧道與盾構隧道相交會段進行洞內加固，范圍為20m，里程為RDK0+174～RDK0+194，上臺階架設橫向、豎向支撐，橫撐間距按1m/道架設；盾構側穿期間停止開挖，噴射混凝土封閉掌子面；已開挖部位及時封閉成環，上臺階施作鎖腳錨桿控制好角度，與拱架呈45°夾角向下打設；

(3)盾構隧道近距離側穿暗挖隧道分析此段最近距離為2.73m～4.00左右，根據設計要求在盾構隧道與暗挖隧道之間施做隔斷樁，盾構隧道之間沿隧道軸線方向布設3個測斜孔，孔深均為26m，按規范要求土體孔深大于圍護體深5～10m，計算時假定管底為不動點。暗挖隧道內收斂斷面布設間距為3.5m，監測頻率根據實時掘進進度進行加密觀測。暗挖隧道收斂每斷面共布設四點兩條測線。地表沉降監測按設計要求在地質條件突變及建筑物密集處設一斷面；盾構始發、吊出段100m范圍內，每20m設一段面；其余地段每30m設一斷面；監測斷面點數不少于11個；

(4)盾構機在側穿暗挖施工段時，推力控制在9000-15000KN以內、推進速度控制在30-50mm/min，刀盤轉速控制在0.8～1.0r/min土倉壓力控制在上部0.3～0.5bar、刀盤扭矩控制在2500-2800KN.m、出土量控制在47方以內。為保證達到對環向空隙的有效充填，同時又能確保管片結構不因注漿產生變形和損壞，同步注漿量取環形間隙理論體積的1.3～1.8倍，泵送出口處的壓力一般控制在0.3MPa左右，實際施工壓力還應視地面沉降進行調節和控制，同步注漿漿液凝固時間為6小時左右，在漿液中添加速凝劑2.5kg/m³；

(5)在過加油站時應適當放慢盾構的掘進速度，以盡量減少對土體的擾動。穿越過程中，盾構機的姿態變化不宜過大或過頻，并且嚴格控制中線平面位置偏差、盾構切口與盾尾平面以及高程偏差均不超過±50mm。一旦出現盾構偏移軸線過大或地面變形偏大，應逐步糾正，并及時調整推進速度。姿態控制：水平0～20mm垂直-20～0mm，如果超出范圍后操作手必須及時跟技術主任匯報，在得到新的掘進指令后再進行掘進。