采用mjs法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地鐵區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的，具體為采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大中型城市面臨越來越大的地面交通壓力，因此很多城市都已經(jīng)規(guī)劃或在建地鐵項(xiàng)目。聯(lián)絡(luò)通道是地鐵區(qū)間隧道的重要組成部分，肩負(fù)著緊急情況乘客疏散、隧道內(nèi)積水集/排等重要作用。凍結(jié)法施工是目前比較常用的聯(lián)絡(luò)通道施工方法。該方法首先采用低溫鹽水凍結(jié)聯(lián)絡(luò)通道周圍的土體，使其強(qiáng)度提高，然后采用礦山法開挖聯(lián)絡(luò)通道。雖然凍結(jié)法施工成本較低且工程經(jīng)驗(yàn)豐富，但其同時(shí)面臨著較大的施工風(fēng)險(xiǎn)和較高的后期維護(hù)成本。通常情況下，現(xiàn)有的技術(shù)水平可以保證盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)的隧道沉降在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，一旦采用凍結(jié)法施工聯(lián)絡(luò)通道，凍土解凍時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的融沉，最大可達(dá)1cm以上，這給后期地鐵運(yùn)營(yíng)埋下了巨大的安全隱患，同時(shí)需要大量的人力財(cái)力投入來治理聯(lián)絡(luò)通道融沉問題。因此亟需一種新型的聯(lián)絡(luò)通道施工方法來解決現(xiàn)存的問題。MJS加固法以其加固范圍大，施工靈活，加固體可靠性高，后期維護(hù)成本低等優(yōu)勢(shì)逐漸開始被廣泛適用于地基改良領(lǐng)域，因此可將MJS法引入到聯(lián)絡(luò)通道施工中，作為凍結(jié)法的一種補(bǔ)充或替代。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種采用MJS法和凍結(jié)法用于地鐵區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法。改進(jìn)后的施工方法，兼具M(jìn)JS法和凍結(jié)法的優(yōu)勢(shì)，既能保證聯(lián)絡(luò)通道施工期間的安全，又能大大減弱融沉效應(yīng)，保證地鐵運(yùn)營(yíng)安全，降低后期維護(hù)成本。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于將已積累了豐富經(jīng)驗(yàn)的MJS法和已有的凍結(jié)法進(jìn)行結(jié)合，并應(yīng)用于地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的施工中，克服傳統(tǒng)凍結(jié)法融沉問題嚴(yán)重的缺點(diǎn)，同時(shí)保證聯(lián)絡(luò)通道施工期間和地鐵運(yùn)營(yíng)期間的安全。具體施工流程為:MJS法加固隧道下方區(qū)域一一凍結(jié)法加固隧道上方區(qū)域一一安裝預(yù)應(yīng)力鋼架一一聯(lián)絡(luò)通道開挖一一襯砌施做——凍土解凍。
[0005]本發(fā)明提出的采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法，具體步驟如下:
(1)在已建隧道之間開挖聯(lián)絡(luò)通道前，通過已建隧道內(nèi)管片上預(yù)留的法蘭接口，向聯(lián)絡(luò)通道下方區(qū)域施做MJS加固粧體，根據(jù)加固區(qū)域幾何布置和咬合要求，選擇半圓或全圓噴漿；
(2)當(dāng)MJS加固粧體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，通過已建隧道管片上的預(yù)留孔插入凍結(jié)管，在聯(lián)絡(luò)通道上方進(jìn)行凍結(jié)法施工；
(3 )到達(dá)凍結(jié)要求后，在聯(lián)絡(luò)通道洞口處安裝預(yù)應(yīng)力鋼架；所述聯(lián)絡(luò)通道洞口位于已建隧道與聯(lián)絡(luò)通道連接處； (4)在預(yù)應(yīng)力鋼架作用下，拉開已建隧道與聯(lián)絡(luò)通道連接處的鋼管片，采用礦山法對(duì)聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行開挖；
(5)聯(lián)絡(luò)通道開挖完成，聯(lián)絡(luò)通道襯砌施做完畢后，進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道上方凍結(jié)區(qū)域解凍，完成聯(lián)絡(luò)通道開挖施工。
[0006]本發(fā)明中，步驟(I)中所述的MJS法，其加固范圍應(yīng)位于聯(lián)絡(luò)通道底板以下；步驟
(I)中所述的凍結(jié)法，其加固范圍應(yīng)位于聯(lián)絡(luò)通道底板以上，確保聯(lián)絡(luò)通道不穿過兩種加固體的交界面，保證施工安全。
[0007]本發(fā)明中，步驟(I)中所述的MJS法，在承載力較好的土層中，采用加氣噴漿，加大單粧直徑；在承載力較差的土層中，采用不加氣噴漿，提高加固體強(qiáng)度。
[0008]本發(fā)明中，步驟(2)中所述的凍結(jié)法，需要將凍結(jié)管插入MJS加固體區(qū)不少于3m，確保與凍結(jié)加固區(qū)相鄰的MJS法加固區(qū)達(dá)到同樣的凍結(jié)溫度，以保持凍結(jié)效果。
[0009]本發(fā)明中，步驟(3)中所述的預(yù)應(yīng)力鋼架在管片上的支點(diǎn)位置應(yīng)遠(yuǎn)離管片上的預(yù)留法蘭接口 0.5m以上。
[0010]本發(fā)明中，需要在聯(lián)絡(luò)通道位置附近設(shè)置鋼管片，鋼管片上按照設(shè)計(jì)位置預(yù)留法蘭接口并封蓋，MJS施工時(shí)將封蓋打開，插入鉆頭進(jìn)行MJS加固粧體的施做。
[0011]上述新型支護(hù)體系的原理是:在聯(lián)絡(luò)通道開挖前，在隧道內(nèi)利用小型化的MJS法施工設(shè)備，通過管片上預(yù)留的法蘭接口，利用MJS設(shè)備可以向下方任何角度施做加固粧體的性能，向隧道下方施做MJS加固粧體，粧間相互咬合，形成整體且穩(wěn)固的加固區(qū)域。待MJS加固區(qū)達(dá)到強(qiáng)度要求后，再利用凍結(jié)設(shè)備，從隧道內(nèi)部向需凍結(jié)的區(qū)域插入凍結(jié)管，進(jìn)行凍結(jié)法施工。當(dāng)凍結(jié)加固區(qū)強(qiáng)度達(dá)到要求后，采用礦山法開挖聯(lián)絡(luò)通道。聯(lián)絡(luò)通道襯砌施工完成后，再進(jìn)行凍土解凍，以完成整個(gè)施工過程。
[0012]進(jìn)行上述施工過程時(shí)，如果隧道內(nèi)空間有限，則MJS法與凍結(jié)法應(yīng)先后進(jìn)行施工；如果隧道內(nèi)部空間足夠大，則可在隧道內(nèi)架設(shè)相應(yīng)的工作臺(tái)，以使得MJS發(fā)與凍結(jié)法可同步施工，從而縮短工期，但應(yīng)保證與凍結(jié)區(qū)相鄰的MJS加固區(qū)先施工，使得凍結(jié)管插入MJS加固區(qū)時(shí)，該區(qū)域的MJS加固體已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
[0013]根據(jù)上述方案，本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.在隧道上方使用凍結(jié)法加固，下方采用Mjs法加固，充分利用了兩種工法各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，
2.MJS加固區(qū)域強(qiáng)度可靠，地層適應(yīng)性好，部分克服了凍結(jié)法受地下水和土性影響較大的劣勢(shì)；
3.MJS法可形成永久性加固區(qū)域，不但沒有凍脹融沉問題，而且能夠更好地為運(yùn)營(yíng)期間的隧道及聯(lián)絡(luò)通道提供穩(wěn)定的地層環(huán)境，降低后期維護(hù)成本；
4.MJS法加固粧體直徑大，因此可減少在管片上預(yù)留開口的數(shù)量，使管片的強(qiáng)度與剛度損失較小，提高了聯(lián)絡(luò)通道處管片的性能；
5.MJS法和凍結(jié)法采用兩套不同的施工設(shè)備，根據(jù)隧道內(nèi)部施工空間的大小，可采取先后施工或同步施工的順序，能夠縮短工期。
[0014]附說明圖
圖1為本發(fā)明方法的施工流程圖。
[0015]圖2~圖6為本發(fā)明方法施工步驟圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合附圖進(jìn)行說明。
[0017]實(shí)施例1:如圖1所示，為本發(fā)明所述的一種適用于地鐵區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的，利用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的新型施工方法流程示意圖，該發(fā)明方案結(jié)合了 MJS法和凍結(jié)法的優(yōu)勢(shì)，提供了一種更安全、高效、長(zhǎng)期成本較低的新型聯(lián)絡(luò)通道施工方法。
[0018]如圖2~圖6所示，新型聯(lián)絡(luò)通道施工方法實(shí)施步驟包括:①打開預(yù)留在鋼管片上的法蘭接口，在聯(lián)絡(luò)通道底板以下施工MJS加固粧體?’②MJS加固區(qū)達(dá)到強(qiáng)度要求之后，采用凍結(jié)法在聯(lián)絡(luò)通道底板以上加固土體；③待凍結(jié)加固區(qū)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，安裝預(yù)應(yīng)力鋼架；④拉開鋼管片，采用礦山法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道開挖；?隧道襯砌施做完成后，拆除預(yù)應(yīng)力鋼架并進(jìn)行凍土解凍。
[0019]步驟①中，應(yīng)根據(jù)加固體范圍進(jìn)行加固粧體軸線設(shè)計(jì)，并以此為依據(jù)在鋼管片的相應(yīng)位置預(yù)留法蘭接口。
[0020]步驟①中，根據(jù)加固粧體咬合要求合理選擇噴漿角度，形成全圓或半圓加固粧體。根據(jù)待加固區(qū)土性情況，在承載力較好的土體中可采用加氣噴漿，加大粧體直徑；在承載力較差的土體中采用不加氣噴漿，提高加固體強(qiáng)度。
[0021 ] 步驟②中，凍結(jié)管應(yīng)插入MJS加固區(qū)不少于lm，確保與凍結(jié)加固區(qū)相鄰的MJS加固區(qū)溫度與凍結(jié)區(qū)一致，保證凍結(jié)區(qū)凍結(jié)效果。
[0022]步驟①和②中，如果隧道內(nèi)部空間足夠大，MJS法和凍結(jié)法可同時(shí)施工，以縮短工期。但應(yīng)保證與凍結(jié)區(qū)相鄰的MJS加固區(qū)先施工，使得凍結(jié)管插入MJS加固區(qū)時(shí)，該區(qū)域的MJS加固體已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
[0023]步驟③中，預(yù)應(yīng)力鋼架在管片上的支點(diǎn)位置需進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，支點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離管片上的預(yù)留法蘭接口 0.5m以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法，其特征在于具體步驟如下: (1)在已建隧道之間開挖聯(lián)絡(luò)通道前，通過已建隧道內(nèi)管片上預(yù)留的法蘭接口，向聯(lián)絡(luò)通道下方區(qū)域施做MJS加固粧體，根據(jù)加固區(qū)域幾何布置和咬合要求，選擇半圓或全圓噴漿； (2)當(dāng)MJS加固粧體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，通過已建隧道管片上的預(yù)留孔插入凍結(jié)管，在聯(lián)絡(luò)通道上方進(jìn)行凍結(jié)法施工； (3 )到達(dá)凍結(jié)要求后，在聯(lián)絡(luò)通道洞口處安裝預(yù)應(yīng)力鋼架；所述聯(lián)絡(luò)通道洞口位于已建隧道與聯(lián)絡(luò)通道連接處； (4)在預(yù)應(yīng)力鋼架作用下，拉開已建隧道與聯(lián)絡(luò)通道連接處的鋼管片，采用礦山法對(duì)聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行開挖； (5)聯(lián)絡(luò)通道開挖完成，聯(lián)絡(luò)通道襯砌施做完畢后，進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道上方凍結(jié)區(qū)域解凍，完成聯(lián)絡(luò)通道開挖施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法，其特征在于步驟(I)中所述的MJS法，其加固范圍應(yīng)位于聯(lián)絡(luò)通道底板以下；步驟(I)中所述的凍結(jié)法，其加固范圍應(yīng)位于聯(lián)絡(luò)通道底板以上，確保聯(lián)絡(luò)通道不穿過兩種加固體的交界面，保證施工安全。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法將MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的新型聯(lián)絡(luò)通道施工方法，其特征在于步驟(I)中所述的MJS法，在承載力較好的土層中，采用加氣噴漿，加大單粧直徑；在承載力較差的土層中，采用不加氣噴漿，提高加固體強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述的采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法，其特征在于步驟(2)中所述的凍結(jié)法，需要將凍結(jié)管插入MJS加固體區(qū)不少于3m，確保與凍結(jié)加固區(qū)相鄰的MJS法加固區(qū)達(dá)到同樣的凍結(jié)溫度，以保持凍結(jié)效果。
5.根據(jù)權(quán)利要求所述的采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法，其特征在于步驟(3)中所述的預(yù)應(yīng)力鋼架在管片上的支點(diǎn)位置應(yīng)遠(yuǎn)離管片上的預(yù)留法蘭接口0.5m以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求所述的采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法，其特征在于需要在聯(lián)絡(luò)通道位置附近設(shè)置鋼管片，鋼管片上按照設(shè)計(jì)位置預(yù)留法蘭接口并封蓋，MJS施工時(shí)將封蓋打開，插入鉆頭進(jìn)行MJS加固粧體的施做。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用MJS法和凍結(jié)法聯(lián)合的聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)的施工方法，其是一種為克服現(xiàn)有聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工的劣勢(shì)并充分利用MJS法的優(yōu)勢(shì)而發(fā)明的一種新型聯(lián)絡(luò)通道施工方法。本方法將MJS法與凍結(jié)法進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，該方法地層適應(yīng)性更廣，安全可靠度更高。根據(jù)上述兩種加固方法的技術(shù)特點(diǎn)，本發(fā)明方案在聯(lián)絡(luò)通道上方采用凍結(jié)法加固，聯(lián)絡(luò)通道下方采用MJS法加固，根據(jù)隧道內(nèi)部空間情況，兩種加固方法可以先后施工或同時(shí)施工以縮短工期。當(dāng)凍土解凍后，隧道不會(huì)產(chǎn)生融沉問題；另一方面，MJS法形成的永久加固體為隧道的后期運(yùn)營(yíng)提供了穩(wěn)定的地層環(huán)境。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，本發(fā)明方案安全、高效、長(zhǎng)期成本較低。
【IPC分類】E21D11-00, E21D11-10, E21D9-00, E21D11-14
【公開號(hào)】CN104712340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028096
【發(fā)明人】張子新, 李佳宇, 張帆
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日