一種盾構隧道通風井施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種盾構隧道通風井施工方法，它將預制的沉井結構作為隧道通風井，沉井結構定位下沉與隧道盾構同步進行，沉井結構底口與隧道頂部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土連成整體，并在隧道頂部開口，形成通風井。該施工方法規(guī)避了傳統(tǒng)地下連續(xù)墻深基坑施工的風險，減小了風井施工的深度，不影響盾構掘進施工并規(guī)避了盾構機進出風井的風險，加快了盾構區(qū)間施工工期，對需設置通風井的盾構公路或地鐵隧道有較好的經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種盾構隧道通風井施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及土木建筑領域，具體地指一種盾構隧道通風井施工方法。
【背景技術】
[0002]長距離公路或地鐵盾構隧道一般需要設置通風井，以滿足通風、排煙的要求。目前通風井一般先采用地下連續(xù)墻體形成圍護的深基坑，水下混凝土結構封底，并在墻體上預留盾構機進、出的孔洞，盾構機進出洞掘進通過風井后，再拆除風井內(nèi)多余的隧道管片，最后施工洞門、完成風井結構。該施工方法需要施作超過盾構隧道底部一定深度的地下連續(xù)墻結構，基坑較深，基坑在開挖過程中會導致周邊地面沉降，極端的情況下甚至會產(chǎn)生基坑失穩(wěn)、滲流等巨大安全事故。在盾構到達時，需要鑿除洞門位置連續(xù)墻。對盾構機進、出洞而言，破除洞門時面臨著高水土壓力的巨大施工風險。盾構機到達風井和通過風井均會影響正常的掘進，致使掘進停頓，從而影響掘進效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種盾構隧道通風井施工方法。
[0004]本發(fā)明的技術方案為:一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于，它包括以下步驟:
[0005]I)、盾構隧道掘進并穿過通風井預設位置；同步在地面預制并定位沉井結構；
[0006]2)、沉井結構沿內(nèi)壁開挖土方，使沉井結構下沉至隧道頂部；
[0007]3)、將沉井結構底口與隧道頂部之間的土體形成止水的密封結構；
[0008]4)、開挖沉井結構底口與隧道頂部之間的土體，并切割隧道頂部，將沉井結構底口與隧道連接成整體，形成通風井結構。
[0009]上述方案中:
[0010]步驟2)中，沉井結構內(nèi)按設定高度多次開挖土方，其中一段土方與上段土方接高并養(yǎng)護至強度達到要求后再進行下一段土方的開挖。
[0011]所述沉井結構內(nèi)開挖土方下沉至離隧道頂部0.5至2米。
[0012]優(yōu)選地，步驟3)中，先通過在沉井結構井口外圍設置鎖口結構以防止沉井結構下沉，再沿鎖口結構豎向即沉井結構外側(cè)約0.5米位置及沉井結構井壁內(nèi)預留的孔洞中打設冷凍管至隧道頂部，并采用凍結法將沉井結構底口與隧道頂部之間的土體形成止水的密封結構。
[0013]優(yōu)選地，步驟3)中，采用深井降水的方法，將地下水降至隧道頂部之下，沉井結構底口與隧道頂部之間的土體形成止水的密封結構。
[0014]所述通風井位置對應的盾構隧道采用能切割形成與沉井結構貫通開口的管片進行襯砌。
[0015]所述沉井結構底口與隧道通過現(xiàn)澆鋼筋混凝土連成整體。[0016]本發(fā)明所示的施工方法，與現(xiàn)有的施工方法相比，不需要施工風險較大的地下連續(xù)墻深基坑，能減少通風井的深度。采用沉井結構大大降低了通風井圍護結構的施工風險，避免了盾構機掘進通過風井時的進、出洞工序和風險，能保證盾構機連續(xù)掘進而不受通風井施工的影響，能加快施工進度，并能降低工程造價。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例的隧道通風井結構立面圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實施例的隧道通風井結構俯視圖；
[0019]圖3為圖1中1-1首I]面不意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實施例的隧道通風井結構凍結法大樣圖；
[0021]圖5為本發(fā)明實施例中沉井結構定位示意圖；
[0022]圖6、圖7為本發(fā)明實施例中沉井結構沿內(nèi)壁開挖土方結構示意圖；
[0023]圖8為將沉井結構底口與隧道頂部之間的土體凍結示意圖；
[0024]圖9為將沉井結構底口與隧道管片連接成整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0026]本實施例所描述的一種盾構隧道通風井施工方法，它包括以下步驟:
[0027]I)、參考圖5，盾構隧道掘進并穿過通風井預設位置；同步在地面預制并定位沉井結構1，將沉井結構I作為通風井井筒；其中通風井預設位置對應的盾構隧道采用能切割形成與沉井結構I貫通開口的管片3進行襯砌，而在沉井結構I的井壁預留孔洞4 ；
[0028]2)、參考圖6、圖7，沉井結構I沿內(nèi)壁開挖土方，使沉井結構I下沉至隧道頂部0.5至2米范圍停止下沉；具體為:沉井結構I內(nèi)按設定高度多次開挖土方，其中一段土方與上段土方接高并養(yǎng)護至強度達到要求后再進行下一段土方的開挖，在下沉過程中，可采用糾偏設備-千斤頂對沉井結構I跟蹤糾偏；
[0029]3)、參考圖4及圖8，先通過在沉井結構I井口外圍設置鎖口結構5以防止沉井結構I下沉，鎖口結構5為施工中常見的鎖口環(huán)；再沿鎖口結構5豎向即沉井結構I外側(cè)約
0.5米位置及沉井結構I井壁內(nèi)預留的孔洞4中打設冷凍管2至隧道頂部約0.5米范圍，采用凍結法將沉井結構I底口與隧道頂部之間的土體形成止水的密封結構，起到防止外側(cè)水、土壓力的作用，在冷凍土體和沉井結構井筒的保護下，內(nèi)部可以進行干施工；
[0030]當?shù)孛婢邆浣邓畻l件時，也可以采用深井降水，將地下水降至隧道頂部之下，使沉井底口與隧道頂部管片之間能干施工，從而省略土體冷凍工藝；
[0031]4)、參考圖9，將沉井結構I底口與隧道頂部之間的土體凍結完成后，開挖二者之間的土體，同時采取固定措施，防止沉井結構I下沉；隨后切割隧道頂部管片3，并在管片3內(nèi)設置支撐保護，并拔出沉井結構I井壁內(nèi)的冷凍管，現(xiàn)澆鋼筋混凝土，將沉井結構I底口與隧道管片3連接成整體，形成通風井結構，其結構示意圖如圖1、圖2及圖3所示；在接口位置做好防水措施，最后拔出鎖口結構5內(nèi)的冷凍管。
[0032]本發(fā)明所示的盾構隧道通風井施工方法，規(guī)避了傳統(tǒng)地下連續(xù)墻深基坑施工的風險，減小了風井施工的深度，不影響盾構掘進施工并規(guī)避了盾構機進出風井的風險，加快了盾構區(qū)間施工工期，對需設置通風井的盾構公路或地鐵隧道有較好的經(jīng)濟效益。
[0033]本發(fā)明所示的盾構隧道通風井施工方法，具有以下優(yōu)點:
[0034]1、適應性好:適用于各種不同地質(zhì)，特別是地質(zhì)條件差，深基坑開挖風險較大的場地；
[0035]2、施工安全風險小:采用盾構先掘進，再通過沉井結構下沉明挖施工，避免了深基坑圍護開挖的施工風險，以及盾構機通過通風井進洞和出洞面臨的高水土壓力的風險；
[0036]3、經(jīng)濟性好:采用沉井結構作為通風井井筒結構，一方面沉井結構較地連墻圍護深基坑造價低，基坑深度小(只需要到隧道頂部)，另一方面，盾構能連續(xù)掘進而不受風井施工影響，提高掘進效率，降低工程造價；
[0037]4、運用前景好:該種方法可以避開其他因素對盾構掘進的影響，降低盾構掘進的風險，減少掘進的時間。
[0038]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，如沉井可改為地下連續(xù)墻圍護結構，沉井可以是圓形或矩形，也可以采取打設鋼圓筒下沉作為通風井井筒，沉井底口與隧道頂部也可以不采用冷凍而采取降水或加固等其它措施，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于，它包括以下步驟: 1)、盾構隧道掘進并穿過通風井預設位置；同步在地面預制并定位沉井結構(I)； 2)、沉井結構(I)沿內(nèi)壁開挖土方，使沉井結構(I)下沉至隧道頂部； 3)、將沉井結構(I)底口與隧道頂部之間的土體形成止水的密封結構； 4)、開挖沉井結構(I)底口與隧道頂部之間的土體，并切割隧道頂部，將沉井結構(I)底口與隧道連接成整體，形成通風井結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于:步驟2)中，沉井結構(I)內(nèi)按設定高度多次開挖土方，其中一段土方與上段土方接高并養(yǎng)護至強度達到要求后再進行下一段土方的開挖。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于:所述沉井結構(I)內(nèi)開挖土方下沉至離隧道頂部0.5至2米。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于:步驟3)中，先通過在沉井結構(I)井口外圍設置鎖口結構(5)以防止沉井結構I下沉，再沿鎖口結構(5)豎向即沉井結構(I)外側(cè)約0.5米位置及沉井結構(I)井壁內(nèi)預留的孔洞(4)中打設冷凍管(2)至隧道頂部，采用凍結法將沉井結構(I)底口與隧道頂部之間的土體形成止水的密封結構。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于:步驟3)中，采用深井降水的方法，將地下水降至隧道頂部之下，沉井結構(I)底口與隧道頂部之間的土體形成止水的密封結構。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于:所述通風井位置對應的盾構隧道采用能切割形成與沉井結構(I)貫通開口的管片(3)進行襯砌。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道通風井施工方法，其特征在于:所述沉井結構(I)底口與隧道通過現(xiàn)澆鋼筋混凝土連成整體。
【文檔編號】E21D1/00GK103742154SQ201310752435
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】翟世鴻, 楊釗, 劉毅, 羅衛(wèi), 楊擎, 陳培帥, 姬付全, 唐炫 申請人:中交第二航務工程局有限公司