CN112855181B - 一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,包括土体内上下平行叠交的两条隧道,分别为上部顶管通道和下部盾构隧道,上部顶管通道的通道中线和下部盾构隧道的隧道中线上下正对并且空间平行设置,与盾构隧道线型垂直的顶管工作井围护结构采用SMW工法桩,在顶管施工完成后,拔除H型钢,满足了盾构隧道正常施工的要求,同时H型钢可重复使用,其余部位采用钻孔灌注桩配合止水帷幕进行支护,保证顶管工作井内层围护结构完整性,有针对性的提供顶管施工所需要的支撑反力层,不需额外加固,能够较好地解决盾构刀盘无法切割钢筋混凝土结构等技术难题,适用于城市闹市区地下管线复杂、可利用空间紧张的地铁施工,具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于地下隧道施工领域,特别是一种采用顶管、盾构不同工艺的上下平行叠交隧道构造及其施工方法。
背景技术
随着经济的快速发展和基础设施行业的腾飞,同一城市中多条规划地铁相交织,相应的地铁密度越来越大,施工环境越来越复杂,伴随而来的施工难度和风险越来越高,地铁车站换乘通道与区间的上下平行叠交也不可避免地越来越多。
上下平行叠交隧道的施工工艺及施工顺序的选择决定着施工质量的好坏、工期和成本的控制,甚至影响后续地铁的运行,容易发生如盾构隧道的上浮、顶管通道的不均匀变形和漏水等施工质量问题。
特别是现有的施工方法一般为在一条已经成型运行的隧道基础上,再施工另一条隧道,对上下平行叠交的隧道同时施工的工程已不具有可参考性。
发明内容
本发明的目的是提供一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造及其施工方法,解决现有的上下平行叠交隧道的施工工艺及施工顺序选择不当影响后续地铁的运行,易发生盾构隧道的上浮、顶管通道的不均匀变形和漏水等施工质量难题的技术问题,还要解决现有的施工方法无法应用在上下平行叠交的隧道同时施工工程中的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,位于已经施工完毕的地铁车站的一侧土体内,土体内留有车站基坑的地连墙,包括土体内上下平行叠交的两条隧道,分别为上部顶管通道和下部盾构隧道,所述上部顶管通道的通道中线和下部盾构隧道的隧道中线上下正对并且空间平行设置,
所述上部顶管通道包括始发井、接收井和连通两者的顶管顶进通道,所述始发井的外侧有始发井围护结构,所述接收井的外侧有接收井围护结构,
所述始发井包括始发井底板和始发井底板上侧四周围合的始发井内衬墙,所述始发井内衬墙包括垂直顶管顶推方向设置始发井前衬墙和始发井后衬墙,还包括平行顶管顶推方向设置的两片始发井侧衬墙,
所述始发井围护结构包括始发井后衬墙的双层围护结构、始发井前衬墙的双层围护结构、始发井侧衬墙的围护结构和始发井加固止水桩,
所述始发井后衬墙的双层围护结构包括始发井后衬墙基坑支护墙和始发井后衬墙基坑土体加固桩,始发井后衬墙基坑支护墙位于背基坑方向的始发井后衬墙后侧土体内、紧贴始发井后衬墙通长设置,始发井后衬墙基坑土体加固桩位于背基坑方向的始发井后衬墙基坑支护墙后侧土体内,紧贴始发井后衬墙基坑支护墙通长设置,
所述始发井前衬墙的双层围护结构包括始发井前衬墙基坑支护墙和始发井前衬墙基坑土体加固桩,始发井前衬墙基坑支护墙位于背基坑方向的始发井前衬墙的前侧土体内、紧贴始发井前衬墙通长设置,始发井前衬墙基坑土体加固桩位于背基坑方向的始发井前衬墙基坑支护墙前侧土体内、紧贴始发井前衬墙基坑支护墙,
所述始发井侧衬墙的围护结构包括始发井侧衬墙基坑支护桩和始发井侧衬墙基坑止水帷幕,始发井侧衬墙基坑支护桩位于始发井侧衬墙的外侧土体内、紧贴始发井侧衬墙通长设置,始发井侧衬墙基坑止水帷幕位于始发井侧衬墙基坑支护桩的外侧土体内、紧贴始发井侧衬墙基坑支护桩通长设置,
所述始发井加固止水桩封堵于始发井侧衬墙的围护结构的端部分别与始发井后衬墙的双层围护结构以及始发井前衬墙的双层围护结构之间的防水空隙,
所述接收井包括接收井底板和接收井底板上侧四周围合的接收井内衬墙,所述接收井内衬墙包括垂直顶管顶推方向设置接收井前衬墙和接收井后衬墙,还包括平行顶管顶推方向设置的两片接收井侧衬墙,所述接收井前衬墙为地铁车站预先施工完毕的地连墙的一部分,
所述接收井围护结构包括接收井后衬墙的双层围护结构、接收井侧衬墙的围护结构和接收井加固止水桩,
所述接收井后衬墙的双层围护结构包括接收井后衬墙基坑支护墙和接收井后衬墙基坑土体加固桩,接收井后衬墙基坑支护墙位于背基坑方向的接收井后衬墙后侧土体内、紧贴接收井后衬墙通长设置,接收井后衬墙基坑土体加固桩位于背基坑方向的接收井后衬墙基坑支护墙后侧土体内、紧贴接收井后衬墙基坑支护墙,
所述接收井侧衬墙的围护结构包括接收井侧衬墙基坑支护桩和接收井侧衬墙基坑止水帷幕,接收井侧衬墙基坑支护桩位于接收井侧衬墙的外侧土体内、紧贴接收井侧衬墙通长设置,接收井侧衬墙基坑止水帷幕位于接收井侧衬墙基坑支护桩的外侧土体内、紧贴接收井侧衬墙基坑支护桩通长设置,
所述接收井加固止水桩封堵于接收井侧衬墙的围护结构的端部分别与接收井后衬墙的双层围护结构以及地连墙之间的防水空隙。
所述始发井后衬墙基坑支护墙、始发井前衬墙基坑支护墙和接收井后衬墙基坑支护墙均为SMW工法桩,SMW工法桩的施工长度为所在基坑深度的1.85-2.0倍。
所述始发井侧衬墙基坑止水帷幕、接收井侧衬墙基坑止水帷幕、始发井后衬墙基坑土体加固桩、始发井前衬墙基坑土体加固桩和接收井后衬墙基坑土体加固桩均为三轴搅拌加固桩。
所述始发井后衬墙基坑土体加固桩、始发井前衬墙基坑土体加固桩和接收井后衬墙基坑土体加固桩的加固深度范围均为各桩对应位置下部盾构隧道的底标高向下至少2m,
所述始发井后衬墙基坑土体加固桩的加固长度为始发井后衬墙基坑支护墙在水平面的长度,始发井后衬墙基坑土体加固桩的加固宽度为至少3米;所述始发井前衬墙基坑土体加固桩的加固长度为始发井前衬墙基坑支护墙每侧外延至少4m,始发井前衬墙基坑土体加固桩的加固宽度为至少4米;
所述接收井后衬墙基坑土体加固桩的加固长度范围为接收井后衬墙基坑支护墙每侧外延至少4m,接收井后衬墙基坑土体加固桩的加固宽度为至少4米;
所述始发井底板下方的土体内具有与始发井后衬墙基坑土体加固桩和始发井前衬墙基坑土体加固桩同时施工的始发井基底加固区,所述始发井基底加固区的加固深度为始发井底板下方至少3m,其中始发井后衬墙基坑土体加固桩、始发井前衬墙基坑土体加固桩和始发井基底加固区的底部连为一体,
所述接收井底板下方的土体内具有与接收井后衬墙基坑土体加固桩同时施工的接收井基底加固区,所述接收井基底加固区的加固深度为接收井底板下方至少3m。
所述始发井侧衬墙基坑支护桩和接收井侧衬墙基坑支护桩均为钻孔灌注桩。
所述始发井加固止水桩和接收井加固止水桩均采用高压旋喷桩。
同一个加固位置的高压旋喷桩至少设置有两排。
各排桩的顶部均连接有冠梁,始发井和接收井均设有内支撑和降水井。
一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造的施工方法,施工步骤如下:
步骤一,管线切改及场地平整:
进行隧道各环节的施工设计,将上部顶管通道的始发井和接收井基坑围护结构施工范围内的所有管线临时切改至影响范围以外,验收移交给产权单位后,进行场地平整;然后预制顶管管节;
步骤二,施工顶管工作井围护结构:
先施工始发井后衬墙基坑支护墙、始发井前衬墙基坑支护墙和接收井后衬墙基坑支护墙,随后施工始发井侧衬墙基坑支护桩和接收井侧衬墙基坑支护桩,接着施工始发井侧衬墙基坑止水帷幕和接收井侧衬墙基坑止水帷幕,最后施工始发井加固止水桩和接收井加固止水桩;
该步骤始发井后衬墙支护墙、始发井前衬墙支护墙和接收井后衬墙支护墙均为SMW工法桩,该步骤始发井侧衬墙基坑止水帷幕和接收井侧衬墙基坑止水帷幕均为三轴搅拌加固桩,该步骤始发井加固止水桩和接收井加固止水桩均为高压旋喷桩;
步骤三,始发井和接收井加固:
施工始发井后衬墙基坑土体加固桩、始发井前衬墙基坑土体加固桩和接收井后衬墙基坑土体加固桩,同时施工始发井基底加固区和接收井基底加固区,确保满足设计要求;该步骤均采用三轴搅拌加固桩加固;
步骤四,在始发井和接收井内进行的降水井施工,并进行降水试验;
步骤五,对始发井和接收井的基坑进行土方开挖及内支撑的施工;
步骤六,分别施工始发井和接收井的底板以及各片内衬墙;
步骤七,拔除步骤二中SMW工法桩的型钢;
步骤八,安装顶管机,在上部顶管通道内依次对各个顶管管节进行顶推施工;
步骤九,车站过渡段结构施工:
顶管管节顶推结束后,拆解顶管机,运出场地;然后凿除顶管顶进通道与地铁车站之间的地连墙,剔凿通道连接范围内地铁车站侧墙的混凝土,清理设置在地铁车站侧墙内的预埋接驳器,然后施工防水节点,绑扎过渡结构的钢筋然后浇筑混凝土,形成供车站换乘的通道;
步骤十,将始发井和接收井的基坑进行回填,管线复位及移交;
步骤十一,进行下部盾构隧道的盾构掘进施工,同时对顶管管节进行监测,必要时进行注浆加固。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
本发明提出了一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造及其施工方法,能够较好地解决盾构刀盘无法切割钢筋混凝土结构等技术难题,适用于城市闹市区地下管线复杂、可利用空间紧张的地铁施工,具有显著的经济效益。具体效果如下:
本发明先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造中,根据后续盾构隧道施工的可能存在的风险,设计了可以一次连续地施工完成的顶管工作井围护结构,设计各部分围护结构的类型和加固范围,与分期施工相比,避免了冷缝的形成和渗漏水的风险。
本发明先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造中,与盾构隧道线型垂直的顶管工作井围护结构采用SMW工法桩,在顶管施工完成后,拔除H型钢,满足了盾构隧道正常施工的要求,同时H型钢可重复使用,节省施工费用,避免材料浪费,其余部位采用钻孔灌注桩配合止水帷幕进行支护。保证顶管工作井内层围护结构完整性,有针对性的提供顶管施工所需要的支撑反力层,不需额外加固。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造的俯视图。
图2是本发明先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造的纵剖图。
图3是本发明先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造的始发井位置横剖图。
图4是本发明先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造的接收井位置横剖图。
附图标记:1-地铁车站、2-地连墙、3-下部盾构隧道、4-始发井、41-始发井后衬墙、42-始发井前衬墙、43-始发井侧衬墙、44-始发井底板、5-接收井、51-接收井后衬墙、52-接收井侧衬墙、53-接收井底板、6-顶管顶进通道、7-始发井加固止水桩、8-始发井后衬墙基坑支护墙、9-始发井后衬墙基坑土体加固桩、10-始发井前衬墙基坑支护墙、11-始发井前衬墙基坑土体加固桩、12-始发井侧衬墙基坑支护桩、13-始发井侧衬墙基坑止水帷幕、14-接收井加固止水桩、15-接收井后衬墙基坑支护墙、16-接收井后衬墙基坑土体加固桩、17-接收井侧衬墙基坑支护桩、18-接收井侧衬墙基坑止水帷幕、19-始发井基底加固区、20-接收井基底加固区、21-冠梁、22-内支撑、23-降水井、24-管线、25-顶管管节。
具体实施方式
参见图1-4所示,一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,位于已经施工完毕的地铁车站1的一侧土体内,土体内留有车站基坑的地连墙2。包括土体内上下平行叠交的两条隧道,分别为上部顶管通道和下部盾构隧道3,所述上部顶管通道的通道中线和下部盾构隧道的隧道中线上下正对并且空间平行设置。本工程具体要求,上部顶管通道和下部盾构隧道需要正对设置,施工顺序需要先顶管后盾构,并且两个隧道均为新建隧道,需要在同一工期内施工完成。
所述上部顶管通道包括始发井4、接收井5和连通两者的顶管顶进通道6,所述始发井的外侧有始发井围护结构,所述接收井的外侧有接收井围护结构。
所述始发井4包括始发井底板44和始发井底板上侧四周围合的始发井内衬墙,所述始发井内衬墙包括垂直顶管顶推方向设置始发井前衬墙42和始发井后衬墙41,还包括平行顶管顶推方向设置的两片始发井侧衬墙43。
所述始发井围护结构包括始发井后衬墙41的双层围护结构、始发井前衬墙42的双层围护结构、始发井侧衬墙的围护结构和始发井加固止水桩7。
所述始发井后衬墙41的双层围护结构包括始发井后衬墙基坑支护墙8和始发井后衬墙基坑土体加固桩9,始发井后衬墙基坑支护墙8位于背基坑方向的始发井后衬墙41后侧土体内、紧贴始发井后衬墙41通长设置,始发井后衬墙基坑土体加固桩9位于背基坑方向的始发井后衬墙基坑支护墙8后侧土体内,紧贴始发井后衬墙基坑支护墙8通长设置。
所述始发井前衬墙42的双层围护结构包括始发井前衬墙基坑支护墙10和始发井前衬墙基坑土体加固桩11,始发井前衬墙基坑支护墙10位于背基坑方向的始发井前衬墙42的前侧土体内、紧贴始发井前衬墙42通长设置,始发井前衬墙基坑土体加固桩11位于背基坑方向的始发井前衬墙基坑支护墙10前侧土体内、紧贴始发井前衬墙基坑支护墙10。
所述始发井侧衬墙43的围护结构包括始发井侧衬墙基坑支护桩12和始发井侧衬墙基坑止水帷幕13,始发井侧衬墙基坑支护桩12位于始发井侧衬墙43的外侧土体内、紧贴始发井侧衬墙43通长设置,始发井侧衬墙基坑止水帷幕13位于始发井侧衬墙基坑支护桩12的外侧土体内、紧贴始发井侧衬墙基坑支护桩12通长设置。
所述始发井加固止水桩7封堵于始发井侧衬墙43的围护结构的端部分别与始发井后衬墙41的双层围护结构以及始发井前衬墙42的双层围护结构之间的防水空隙。
所述接收井5包括接收井底板53和接收井底板上侧四周围合的接收井内衬墙,所述接收井内衬墙包括垂直顶管顶推方向设置接收井前衬墙和接收井后衬墙51,还包括平行顶管顶推方向设置的两片接收井侧衬墙52,所述接收井前衬墙为地铁车站预先施工完毕的地连墙2的一部分。
所述接收井围护结构包括接收井后衬墙51的双层围护结构、接收井侧衬墙52的围护结构和接收井加固止水桩14。
所述接收井后衬墙51的双层围护结构包括接收井后衬墙基坑支护墙15和接收井后衬墙基坑土体加固桩16,接收井后衬墙基坑支护墙15位于背基坑方向的接收井后衬墙51后侧土体内、紧贴接收井后衬墙51通长设置,接收井后衬墙基坑土体加固桩16位于背基坑方向的接收井后衬墙基坑支护墙15后侧土体内、紧贴接收井后衬墙基坑支护墙15。
所述接收井侧衬墙52的围护结构包括接收井侧衬墙基坑支护桩17和接收井侧衬墙基坑止水帷幕18,接收井侧衬墙基坑支护桩17位于接收井侧衬墙52的外侧土体内、紧贴接收井侧衬墙52通长设置,接收井侧衬墙基坑止水帷幕18位于接收井侧衬墙基坑支护桩17的外侧土体内、紧贴接收井侧衬墙基坑支护桩17通长设置。
所述接收井加固止水桩14封堵于接收井侧衬墙52的围护结构的端部分别与接收井后衬墙51的双层围护结构以及地连墙2之间的防水空隙。
本实施例中,所述始发井后衬墙基坑支护墙8、始发井前衬墙基坑支护墙10和接收井后衬墙基坑支护墙15均为SMW工法桩,SMW工法桩的施工长度为所在基坑深度的1.85-2.0倍,SMW工法桩内的型钢可拔除且能够重复使用。
本实施例中,所述始发井侧衬墙基坑支护桩12和接收井侧衬墙基坑支护桩17均为钻孔灌注桩。所述始发井侧衬墙基坑止水帷幕13和接收井侧衬墙基坑止水帷幕18均为三轴搅拌加固桩,两种桩的加固深度相同。
本实施例中,所述始发井加固止水桩7和接收井加固止水桩14均采用高压旋喷桩。同一个加固位置的高压旋喷桩至少设置有两排。各排桩的顶部均连接有冠梁21,始发井和接收井均设有内支撑22和降水井23。
采用SMW工法桩是为了保证顶管施工完成后,后续盾构隧道能够顺利下穿施工和节省费用,因此顶管工作井包括始发井和接收井,与盾构隧道线型垂直的围护结构均采用SMW工法桩,顶管施工完成后拔除型钢,保证盾构能够顺利掘进,其余部位采用钻孔灌注桩配合止水帷幕进行支护。
本实施例中,始发井后衬墙基坑土体加固桩9、始发井前衬墙基坑土体加固桩11和接收井后衬墙基坑土体加固桩16均为三轴搅拌加固桩。
所述始发井后衬墙基坑土体加固桩9、始发井前衬墙基坑土体加固桩11和接收井后衬墙基坑土体加固桩16的加固深度范围均为各桩对应位置下部盾构隧道3的底标高向下至少2m。
所述始发井后衬墙基坑土体加固桩9的加固长度为始发井后衬墙基坑支护墙8在水平面的长度,始发井后衬墙基坑土体加固桩9的加固宽度为至少3米;所述始发井前衬墙基坑土体加固桩11的加固长度为始发井前衬墙基坑支护墙10每侧外延至少4m,始发井前衬墙基坑土体加固桩11的加固宽度为至少4米。所述接收井后衬墙基坑土体加固桩16的加固长度范围为接收井后衬墙基坑支护墙15每侧外延至少4m,接收井后衬墙基坑土体加固桩16的加固宽度为至少4米。
所述始发井后衬墙基坑土体加固桩9的加固宽度小于始发井前衬墙基坑土体加固桩11的加固宽度是由于两者虽然都为三轴搅拌加固桩加固,但是在整体结构中起不同的作用。始发井后衬墙基坑土体加固桩9是为了保证顶管工作井围护结构中SMW工法桩具有可靠的稳定性,为后续顶推过程中持续提供稳定的反力支撑,而始发井前衬墙基坑土体加固桩11和接收井后衬墙基坑土体加固桩16均是为了进行土体改良,防止顶管顶推出始发井和到达接收井两个过程中,因漏水而造成的涌水、涌砂淹没工作井的安全事故。
所述始发井底板44下方的土体内具有与始发井后衬墙基坑土体加固桩9和始发井前衬墙基坑土体加固桩11同时施工的始发井基底加固区19。始发井后衬墙基坑土体加固桩9、始发井前衬墙基坑土体加固桩11和始发井基底加固区19的底部连为一体。
所述始发井基底加固区19的加固深度为始发井底板44下方至少3m。本实施例中,可以将始发井基底加固区19的加固深度保持与两侧的始发井后衬墙基坑土体加固桩9和始发井前衬墙基坑土体加固桩11加固深度相适应。
所述接收井底板53下方的土体内具有与接收井后衬墙基坑土体加固桩16同时施工的接收井基底加固区20,所述接收井基底加固区20的加固深度为接收井底板下方至少3m。
始发井基底加固区19和接收井基底加固区20是为保证顶管工作井的基坑稳定性,避免盾构隧道掘进过程中对底板和内衬墙造成影响,在顶管工作井的基坑底部下3m范围内进行三轴搅拌桩加固。
一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造的施工方法,施工步骤如下:
步骤一,管线切改及场地平整:
进行隧道各环节的施工设计,将上部顶管通道的始发井4和接收井5基坑围护结构施工范围内的所有管线24临时切改至影响范围以外,验收移交给产权单位后,进行场地平整;然后预制顶管管节25。
步骤二,施工顶管工作井围护结构:
先施工始发井后衬墙基坑支护墙8、始发井前衬墙基坑支护墙10和接收井后衬墙基坑支护墙15,随后施工始发井侧衬墙基坑支护桩12和接收井侧衬墙基坑支护桩17,接着施工始发井侧衬墙基坑止水帷幕13和接收井侧衬墙基坑止水帷幕18,最后施工始发井加固止水桩7和接收井加固止水桩14;
该步骤始发井后衬墙支护墙8、始发井前衬墙支护墙10和接收井后衬墙支护墙15均为SMW工法桩,该步骤始发井侧衬墙基坑止水帷幕13和接收井侧衬墙基坑止水帷幕18均为三轴搅拌加固桩,该步骤始发井加固止水桩7和接收井加固止水桩14均为高压旋喷桩。
步骤三,始发井和接收井加固:
施工始发井后衬墙基坑土体加固桩9、始发井前衬墙基坑土体加固桩11和接收井后衬墙基坑土体加固桩16,同时施工始发井基底加固区19和接收井基底加固区20,确保满足设计要求;该步骤均采用三轴搅拌加固桩加固。
步骤四,在始发井4和接收井5内进行的降水井23施工,并进行降水试验。
步骤五,对始发井4和接收井5的基坑进行土方开挖及内支撑22的施工。
步骤六,分别施工始发井4和接收井5的底板以及各片内衬墙。
步骤七,拔除步骤二中SMW工法桩的型钢。
步骤八,安装顶管机,在上部顶管通道内依次对各个顶管管节25进行顶推施工。
步骤九,车站过渡段结构施工:
顶管管节25顶推结束后,拆解顶管机,运出场地;然后凿除顶管顶进通道与地铁车站之间的地连墙2,剔凿通道连接范围内地铁车站侧墙的混凝土,清理设置在地铁车站侧墙内的预埋接驳器,然后施工防水节点,绑扎过渡结构的钢筋然后浇筑混凝土,形成供车站换乘的通道。
步骤十,将始发井和接收井的基坑进行回填,管线24复位及移交。
步骤十一,进行下部盾构隧道3的盾构掘进施工,同时对顶管管节25进行监测,必要时进行注浆加固。
Claims (10)
1.一种先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,位于已经施工完毕的地铁车站(1)的一侧土体内,土体内留有车站基坑的地连墙(2),其特征在于:包括土体内上下平行叠交的两条隧道,分别为上部顶管通道和下部盾构隧道(3),所述上部顶管通道的通道中线和下部盾构隧道的隧道中线上下正对并且空间平行设置,
所述上部顶管通道包括始发井(4)、接收井(5)和连通两者的顶管顶进通道(6),所述始发井的外侧有始发井围护结构,所述接收井的外侧有接收井围护结构,
所述始发井(4)包括始发井底板(44)和始发井底板上侧四周围合的始发井内衬墙,所述始发井内衬墙包括垂直顶管顶推方向设置始发井前衬墙(42)和始发井后衬墙(41),还包括平行顶管顶推方向设置的两片始发井侧衬墙(43),
所述始发井围护结构包括始发井后衬墙(41)的双层围护结构、始发井前衬墙(42)的双层围护结构、始发井侧衬墙的围护结构和始发井加固止水桩(7),
所述始发井后衬墙(41)的双层围护结构包括始发井后衬墙基坑支护墙(8)和始发井后衬墙基坑土体加固桩(9),始发井后衬墙基坑支护墙(8)位于背基坑方向的始发井后衬墙(41)后侧土体内、紧贴始发井后衬墙(41)通长设置,始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)位于背基坑方向的始发井后衬墙基坑支护墙(8)后侧土体内,紧贴始发井后衬墙基坑支护墙(8)通长设置,
所述始发井前衬墙(42)的双层围护结构包括始发井前衬墙基坑支护墙(10)和始发井前衬墙基坑土体加固桩(11),始发井前衬墙基坑支护墙(10)位于背基坑方向的始发井前衬墙(42)的前侧土体内、紧贴始发井前衬墙(42)通长设置,始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)位于背基坑方向的始发井前衬墙基坑支护墙(10)前侧土体内、紧贴始发井前衬墙基坑支护墙(10),
所述始发井侧衬墙(43)的围护结构包括始发井侧衬墙基坑支护桩(12)和始发井侧衬墙基坑止水帷幕(13),始发井侧衬墙基坑支护桩(12)位于始发井侧衬墙(43)的外侧土体内、紧贴始发井侧衬墙(43)通长设置,始发井侧衬墙基坑止水帷幕(13)位于始发井侧衬墙基坑支护桩(12)的外侧土体内、紧贴始发井侧衬墙基坑支护桩(12)通长设置,
所述始发井加固止水桩(7)封堵于始发井侧衬墙(43)的围护结构的端部分别与始发井后衬墙(41)的双层围护结构以及始发井前衬墙(42)的双层围护结构之间的防水空隙,
所述接收井(5)包括接收井底板(53)和接收井底板上侧四周围合的接收井内衬墙,所述接收井内衬墙包括垂直顶管顶推方向设置接收井前衬墙和接收井后衬墙(51),还包括平行顶管顶推方向设置的两片接收井侧衬墙(52),所述接收井前衬墙为地铁车站预先施工完毕的地连墙(2)的一部分,
所述接收井围护结构包括接收井后衬墙(51)的双层围护结构、接收井侧衬墙(52)的围护结构和接收井加固止水桩(14),
所述接收井后衬墙(51)的双层围护结构包括接收井后衬墙基坑支护墙(15)和接收井后衬墙基坑土体加固桩(16),接收井后衬墙基坑支护墙(15)位于背基坑方向的接收井后衬墙(51)后侧土体内、紧贴接收井后衬墙(51)通长设置,接收井后衬墙基坑土体加固桩(16)位于背基坑方向的接收井后衬墙基坑支护墙(15)后侧土体内、紧贴接收井后衬墙基坑支护墙(15),
所述接收井侧衬墙(52)的围护结构包括接收井侧衬墙基坑支护桩(17)和接收井侧衬墙基坑止水帷幕(18),接收井侧衬墙基坑支护桩(17)位于接收井侧衬墙(52)的外侧土体内、紧贴接收井侧衬墙(52)通长设置,接收井侧衬墙基坑止水帷幕(18)位于接收井侧衬墙基坑支护桩(17)的外侧土体内、紧贴接收井侧衬墙基坑支护桩(17)通长设置,
所述接收井加固止水桩(14)封堵于接收井侧衬墙(52)的围护结构的端部分别与接收井后衬墙(51)的双层围护结构以及地连墙(2)之间的防水空隙。
2.根据权利要求1所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:所述始发井后衬墙基坑支护墙(8)、始发井前衬墙基坑支护墙(10)和接收井后衬墙基坑支护墙(15)均为SMW工法桩,SMW工法桩的施工长度为所在基坑深度的1.85-2.0倍。
3.根据权利要求1或2所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:所述始发井侧衬墙基坑止水帷幕(13)、接收井侧衬墙基坑止水帷幕(18)、始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)、始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)和接收井后衬墙基坑土体加固桩(16)均为三轴搅拌加固桩。
4.根据权利要求3所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:所述始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)、始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)和接收井后衬墙基坑土体加固桩(16)的加固深度范围均为各桩对应位置下部盾构隧道(3)的底标高向下至少2m,
所述始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)的加固长度为始发井后衬墙基坑支护墙(8)在水平面的长度,始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)的加固宽度为至少3米;所述始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)的加固长度为始发井前衬墙基坑支护墙(10)每侧外延至少4m,始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)的加固宽度为至少4米;
所述接收井后衬墙基坑土体加固桩(16)的加固长度范围为接收井后衬墙基坑支护墙(15)每侧外延至少4m,接收井后衬墙基坑土体加固桩(16)的加固宽度为至少4米。
5.根据权利要求4所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:
所述始发井底板(44)下方的土体内具有与始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)和始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)同时施工的始发井基底加固区(19),所述始发井基底加固区(19)的加固深度为始发井底板(44)下方至少3m,其中始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)、始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)和始发井基底加固区(19)的底部连为一体,
所述接收井底板(53)下方的土体内具有与接收井后衬墙基坑土体加固桩(16)同时施工的接收井基底加固区(20),所述接收井基底加固区(20)的加固深度为接收井底板下方至少3m。
6.根据权利要求4或5所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:所述始发井侧衬墙基坑支护桩(12)和接收井侧衬墙基坑支护桩(17)均为钻孔灌注桩。
7.根据权利要求6所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:所述始发井加固止水桩(7)和接收井加固止水桩(14)均采用高压旋喷桩。
8.根据权利要求7所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:同一个加固位置的高压旋喷桩至少设置有两排。
9.根据权利要求8所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造,其特征在于:各排桩的顶部均连接有冠梁(21),始发井和接收井均设有内支撑(22)和降水井(23)。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的先顶管后盾构上下平行叠交隧道构造的施工方法,其特征在于,施工步骤如下:
步骤一,管线切改及场地平整:
进行隧道各环节的施工设计,将上部顶管通道的始发井(4)和接收井(5)基坑围护结构施工范围内的所有管线(24)临时切改至影响范围以外,验收移交给产权单位后,进行场地平整;然后预制顶管管节(25);
步骤二,施工顶管工作井围护结构:
先施工始发井后衬墙基坑支护墙(8)、始发井前衬墙基坑支护墙(10)和接收井后衬墙基坑支护墙(15),随后施工始发井侧衬墙基坑支护桩(12)和接收井侧衬墙基坑支护桩(17),接着施工始发井侧衬墙基坑止水帷幕(13)和接收井侧衬墙基坑止水帷幕(18),最后施工始发井加固止水桩(7)和接收井加固止水桩(14);
该步骤始发井后衬墙支护墙(8)、始发井前衬墙支护墙(10)和接收井后衬墙支护墙(15)均为SMW工法桩,该步骤始发井侧衬墙基坑止水帷幕(13)和接收井侧衬墙基坑止水帷幕(18)均为三轴搅拌加固桩,该步骤始发井加固止水桩(7)和接收井加固止水桩(14)均为高压旋喷桩;
步骤三,始发井和接收井加固:
施工始发井后衬墙基坑土体加固桩(9)、始发井前衬墙基坑土体加固桩(11)和接收井后衬墙基坑土体加固桩(16),同时施工始发井基底加固区(19)和接收井基底加固区(20),确保满足设计要求;该步骤均采用三轴搅拌加固桩加固;
步骤四,在始发井(4)和接收井(5)内进行的降水井(23)施工,并进行降水试验;
步骤五,对始发井(4)和接收井(5)的基坑进行土方开挖及内支撑(22)的施工;
步骤六,分别施工始发井(4)和接收井(5)的底板以及各片内衬墙;
步骤七,拔除步骤二中SMW工法桩的型钢;
步骤八,安装顶管机,在上部顶管通道内依次对各个顶管管节(25)进行顶推施工;
步骤九,车站过渡段结构施工:
顶管管节(25)顶推结束后,拆解顶管机,运出场地;然后凿除顶管顶进通道与地铁车站之间的地连墙(2),剔凿通道连接范围内地铁车站侧墙的混凝土,清理设置在地铁车站侧墙内的预埋接驳器,然后施工防水节点,绑扎过渡结构的钢筋然后浇筑混凝土,形成供车站换乘的通道;
步骤十,将始发井和接收井的基坑进行回填,管线(24)复位及移交;
步骤十一,进行下部盾构隧道(3)的盾构掘进施工,同时对顶管管节(25)进行监测,必要时进行注浆加固。
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