采用MJS法和冻结法联合的联络通道建设的施工方法

摘要

本发明涉及一种采用MJS法和冻结法联合的联络通道建设的施工方法，其是一种为克服现有联络通道冻结法施工的劣势并充分利用MJS法的优势而发明的一种新型联络通道施工方法。本方法将MJS法与冻结法进行了有机的结合，该方法地层适应性更广，安全可靠度更高。根据上述两种加固方法的技术特点，本发明方案在联络通道上方采用冻结法加固，联络通道下方采用MJS法加固，根据隧道内部空间情况，两种加固方法可以先后施工或同时施工以缩短工期。当冻土解冻后，隧道不会产生融沉问题；另一方面，MJS法形成的永久加固体为隧道的后期运营提供了稳定的地层环境。从长远来看，本发明方案安全、高效、长期成本较低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种地铁区间隧道联络通道建设的，具体为采用MJS法和冻结法联合的联络通道建设的施工方法。

背景技术

随着国民经济的发展，大中型城市面临越来越大的地面交通压力，因此很多城市都已经规划或在建地铁项目。联络通道是地铁区间隧道的重要组成部分，肩负着紧急情况乘客疏散、隧道内积水集/排等重要作用。冻结法施工是目前比较常用的联络通道施工方法。该方法首先采用低温盐水冻结联络通道周围的土体，使其强度提高，然后采用矿山法开挖联络通道。虽然冻结法施工成本较低且工程经验丰富，但其同时面临着较大的施工风险和较高的后期维护成本。通常情况下，现有的技术水平可以保证盾构推进时的隧道沉降在规范要求的范围内，一旦采用冻结法施工联络通道，冻土解冻时会产生严重的融沉，最大可达10cm以上，这给后期地铁运营埋下了巨大的安全隐患，同时需要大量的人力财力投入来治理联络通道融沉问题。因此亟需一种新型的联络通道施工方法来解决现存的问题。MJS加固法以其加固范围大，施工灵活，加固体可靠性高，后期维护成本低等优势逐渐开始被广泛适用于地基改良领域，因此可将MJS法引入到联络通道施工中，作为冻结法的一种补充或替代。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用MJS法和冻结法用于地铁区间隧道联络通道建设的施工方法。改进后的施工方法，兼具MJS法和冻结法的优势，既能保证联络通道施工期间的安全，又能大大减弱融沉效应，保证地铁运营安全，降低后期维护成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案在于将已积累了丰富经验的MJS法和已有的冻结法进行结合，并应用于地铁隧道联络通道的施工中，克服传统冻结法融沉问题严重的缺点，同时保证联络通道施工期间和地铁运营期间的安全。具体施工流程为：MJS法加固隧道下方区域——冻结法加固隧道上方区域——安装预应力钢架——联络通道开挖——衬砌施做——冻土解冻。

本发明提出的采用MJS法和冻结法联合的联络通道建设的施工方法，具体步骤如下：

（1）在已建隧道之间开挖联络通道前，通过已建隧道内管片上预留的法兰接口，向联络通道下方区域施做MJS加固桩体，根据加固区域几何布置和咬合要求，选择半圆或全圆喷浆；

（2）当MJS加固桩体达到设计强度后，通过已建隧道管片上的预留孔插入冻结管，在联络通道上方进行冻结法施工；

（3）到达冻结要求后，在联络通道洞口处安装预应力钢架；所述联络通道洞口位于已建隧道与联络通道连接处；

（4）在预应力钢架作用下，拉开已建隧道与联络通道连接处的钢管片，采用矿山法对联络通道进行开挖；

（5）联络通道开挖完成，联络通道衬砌施做完毕后，进行联络通道上方冻结区域解冻，完成联络通道开挖施工。

本发明中，步骤（1）中所述的MJS法，其加固范围应位于联络通道底板以下；步骤（1）中所述的冻结法，其加固范围应位于联络通道底板以上，确保联络通道不穿过两种加固体的交界面，保证施工安全。

本发明中，步骤（1）中所述的MJS法，在承载力较好的土层中，采用加气喷浆，加大单桩直径；在承载力较差的土层中，采用不加气喷浆，提高加固体强度。

本发明中，步骤（2）中所述的冻结法，需要将冻结管插入MJS加固体区不少于3m，确保与冻结加固区相邻的MJS法加固区达到同样的冻结温度，以保持冻结效果。

本发明中，步骤（3）中所述的预应力钢架在管片上的支点位置应远离管片上的预留法兰接口0.5m以上。

本发明中，需要在联络通道位置附近设置钢管片，钢管片上按照设计位置预留法兰接口并封盖，MJS施工时将封盖打开，插入钻头进行MJS加固桩体的施做。

上述新型支护体系的原理是：在联络通道开挖前，在隧道内利用小型化的MJS法施工设备，通过管片上预留的法兰接口，利用MJS设备可以向下方任何角度施做加固桩体的性能，向隧道下方施做MJS加固桩体，桩间相互咬合，形成整体且稳固的加固区域。待MJS加固区达到强度要求后，再利用冻结设备，从隧道内部向需冻结的区域插入冻结管，进行冻结法施工。当冻结加固区强度达到要求后，采用矿山法开挖联络通道。联络通道衬砌施工完成后，再进行冻土解冻，以完成整个施工过程。

进行上述施工过程时，如果隧道内空间有限，则MJS法与冻结法应先后进行施工；如果隧道内部空间足够大，则可在隧道内架设相应的工作台，以使得MJS发与冻结法可同步施工，从而缩短工期，但应保证与冻结区相邻的MJS加固区先施工，使得冻结管插入MJS加固区时，该区域的MJS加固体已达到设计强度。

根据上述方案，本发明相比于现有技术具有以下优点：

1. 在隧道上方使用冻结法加固，下方采用MJS法加固，充分利用了两种工法各自的技术优势，

2. MJS加固区域强度可靠，地层适应性好，部分克服了冻结法受地下水和土性影响较大的劣势；

3. MJS法可形成永久性加固区域，不但没有冻胀融沉问题，而且能够更好地为运营期间的隧道及联络通道提供稳定的地层环境，降低后期维护成本；

4. MJS法加固桩体直径大，因此可减少在管片上预留开口的数量，使管片的强度与刚度损失较小，提高了联络通道处管片的性能；

5. MJS法和冻结法采用两套不同的施工设备，根据隧道内部施工空间的大小，可采取先后施工或同步施工的顺序，能够缩短工期。

附说明图

图1为本发明方法的施工流程图。

图2~图6为本发明方法施工步骤图。

具体实施方式

为进一步阐明本发明的内容，以下结合附图进行说明。

实施例1：如图1所示，为本发明所述的一种适用于地铁区间隧道联络通道建设的，利用MJS法和冻结法联合的新型施工方法流程示意图，该发明方案结合了MJS法和冻结法的优势，提供了一种更安全、高效、长期成本较低的新型联络通道施工方法。

如图2~图6所示，新型联络通道施工方法实施步骤包括：①打开预留在钢管片上的法兰接口，在联络通道底板以下施工MJS加固桩体；②MJS加固区达到强度要求之后，采用冻结法在联络通道底板以上加固土体；③待冻结加固区强度达到设计要求后，安装预应力钢架；④拉开钢管片，采用矿山法进行联络通道开挖；⑤隧道衬砌施做完成后，拆除预应力钢架并进行冻土解冻。

步骤①中，应根据加固体范围进行加固桩体轴线设计，并以此为依据在钢管片的相应位置预留法兰接口。

步骤①中，根据加固桩体咬合要求合理选择喷浆角度，形成全圆或半圆加固桩体。根据待加固区土性情况，在承载力较好的土体中可采用加气喷浆，加大桩体直径；在承载力较差的土体中采用不加气喷浆，提高加固体强度。

步骤②中，冻结管应插入MJS加固区不少于1m，确保与冻结加固区相邻的MJS加固区温度与冻结区一致，保证冻结区冻结效果。

步骤①和②中，如果隧道内部空间足够大，MJS法和冻结法可同时施工，以缩短工期。但应保证与冻结区相邻的MJS加固区先施工，使得冻结管插入MJS加固区时，该区域的MJS加固体已达到设计强度。

步骤③中，预应力钢架在管片上的支点位置需进行特殊设计，支点应远离管片上的预留法兰接口0.5m以上。