一种护盾式TBM区间隧道修建方法与流程

一种护盾式tbm区间隧道修建方法
技术领域
1.本发明涉及隧道工程，特别涉及一种护盾式tbm区间隧道修建方法。


背景技术：

2.岩石隧道掘进机(tbm)前期广泛应用于水工、铁路隧道，随着城市轨道交通工程的蓬勃发展，tbm工法在岩质城市地铁隧道的使用也越来越多。受制于城市地铁特殊的周边环境和复杂的地质条件，一般选用护盾式tbm施工，例如重庆地铁区间隧道选用单护盾式tbm施工、青岛地铁区间隧道选用双护盾式tbm施工；衬砌结构型式一般采用地质适应性强、施工快速的预制钢筋混凝土管片衬砌结构。
3.根据城市规划及客流预测的需要，单条地铁线路建设规划一般分期报送国家发改委审批并进行分期建设，后续工程需在分期建设分界处将隧道贯通，并将新建工程纳入全线运营。受制于临时施工占地等因素的限制，当新建工程在分界处附近不能提供护盾式tbm始发或接收并解体起吊的条件时，将护盾式tbm机械在洞内弃壳、解体，并确保tbm解体后的构件二次重复使用率，沿新建隧道将拆解后的tbm构件原路返运在始发洞起吊运出不失为一个不错的选择。同时，已运营隧道一般对防尘、防烟、爆破振动等要求较为严格；因此，在周边环境复杂、尽量减小对既有运营地铁影响的前提下，如何实现与既有运营隧道贯通是一个不得不仔细审视和研究的问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种护盾式tbm区间隧道修建方法，在确保tbm解体后的构件二次重复使用率的前提下，以解决护盾式tbm在掘进终点不能通过常规接收井接收并解体起吊的难题，且能降低对既有运营地铁的影响，最终实现新建隧道与已运营隧道贯通。
5.本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
6.本发明一种护盾式tbm区间隧道修建方法，包括如下步骤：
7.s01、护盾式tbm机械掘进到达新建区间隧道和已运营区间隧道分界附近，停止掘进，在掘进面与已运营区间隧道的端墙墙背之间的地层形成预留岩柱，预留岩柱长度为3～5m；
8.s02、护盾式tbm机械后退，边后退边拆除盾壳长度范围内的管片，后退段长度为8～10m，提供刀盘拆解和存放空间；
9.s03、依次拆除护盾式tbm机械后部配套构件、内部构件和刀盘，沿新建区间隧道原路返运至始发井起吊，护盾式tbm机械的盾壳则弃置在地层中；
10.s04、对预留岩柱和已运营区间隧道的端墙进行静态破除，新建区间隧道与已运营区间隧道贯通；
11.s05、浇筑模筑衬砌，将新建隧道衬砌管片和已运营隧道结构连接形成整体受力结构。
12.本发明的有益效果是，通过与已运营隧道间预留岩柱，避免护盾式tbm机械的掘进推力对已运营区间隧道的破坏；同时将新建区间隧道已拼装完成的管片部分拆除，护盾式tbm机械后退，提供其刀盘拆解和存放的空间，避免了常规的破坏性拆解，大大提高了构件后续的二次重复使用率，减少了工程损失和资源浪费；预留岩柱和已运营区间隧道端墙通过静态破除，减小爆破振动、粉尘、烟雾等对已运营区间隧道的不利影响；剩余隧道通过模筑与建区间隧道衬砌管片和已运营隧道结构连接，形成整体受力结构。该隧道修建方法顺利解决了护盾式tbm机械在掘进终点不能通过常规接收井解体起吊的难题，确保了tbm解体后的构件二次重复使用率，且能降低对既有运营地铁的影响，最终实现新建隧道与已运营隧道贯通。
附图说明
13.本说明书包括如下五幅附图：
14.图1是一种护盾式tbm区间隧道修建方法施工步骤s01的示意图；
15.图2是一种护盾式tbm区间隧道修建方法施工步骤s02的示意图；
16.图3是一种护盾式tbm区间隧道修建方法施工步骤s03的示意图；
17.图4是一种护盾式tbm区间隧道修建方法施工步骤s04的示意图；
18.图5是一种护盾式tbm区间隧道修建方法施工步骤s05的示意图.
19.图中示出部位、构件及所对应的标记：已运营区间隧道a、新建区间隧道b、护盾式tbm机械10、预留岩柱20、衬砌管片31、二次衬砌32、端墙33、模筑衬砌34、盾壳长度l1、后退段长度l2、预留岩柱长度l3。
具体实施方式
20.以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
21.参照图1～图5，本发明的一种护盾式tbm区间隧道修建方法，包括如下步骤：
22.s01、护盾式tbm机械10掘进到达新建区间隧道b与已运营区间隧道a分界附近，停止掘进，在掘进面与已运营区间隧道a的端墙墙背之间的地层形成预留岩柱20，预留岩柱长度l3为3～5m；
23.s02、护盾式tbm机械10后退，边后退边拆除盾壳长度l1范围内的管片，后退段长度l2为8～10m，提供刀盘拆解和存放空间；
24.s03、依次拆除护盾式tbm机械后部配套构件、内部构件和刀盘，沿新建区间隧道b原路返运至始发井起吊出井，护盾式tbm机械10的盾壳则弃置在地层中；
25.s04、对预留岩柱20和已运营区间隧道a的端墙33进行静态破除，新建区间隧道b与已运营区间隧道a贯通；
26.s05、浇筑模筑衬砌34，将新建区间隧道b衬砌管片31和已运营隧道结构32连接形成整体受力结构。
27.本发明通过与已运营区间隧道a间的预留岩柱20，避免护盾式tbm机械10的掘进推力对已运营区间隧道a的破坏；将新建区间隧道b内护盾式tbm机械10后退，边后退边拆除盾壳长度l1范围内的管片，最终达到后退段长度l2，可提供相应的刀盘拆解和存放空间，实现对刀盘等重要构件的保护性拆除，提高了后续的二次重复使用率；预留岩柱20和已运营区
间隧道a的端墙33通过静态破除，避免常规施工方案爆破振动、粉尘、烟雾对已运营区间隧道a的不利影响；浇筑盾壳长度l1、后退段长度l2、预留岩柱长度l3范围内的模筑衬砌34，将其与新建区间隧道b衬砌管片31和已运营区间隧道a二次衬砌32连接形成受力整体。该方法顺利解决了护盾式tbm在掘进终点不能通过常规接收井解体起吊的难题，确保了tbm解体后的构件二次重复使用率，且能降低对既有运营地铁的影响，最终实现新建隧道与已运营隧道贯通。
28.参照图1，预留岩柱长度l3根据工程经验，一般取3～5m；参照图2～图4，根据地质情况，后退段长度l2范围内可增加适当的锚喷支护以确保隧道的稳定和安全；参照图2～图5，盾壳长度l1范围内盾壳弃壳，留置在地层中作为初期支护，可确保隧道的稳定和安全；参照图2～图5，所述模筑衬砌34的长度为盾壳长度l1、后退段长度l2、预留岩柱长度l3三者之和。
29.受制于临时施工占地等因素的限制，当新建工程在分界处附近不能提供护盾式tbm始发或接收的条件时，将护盾式tbm机械在洞内弃壳、解体，并将护盾式tbm后退，在前方提供刀盘等重要构件拆解和存放空间，确保tbm解体后的构件二次重复使用率，沿新建隧道将拆解构件原路返运在始发洞起吊运出不失为一个不错的选择。
30.以上所述只是用图解说明本发明的基本原理和做法，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体做法和参数范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。