盾构法海底公路隧道的紧急停车带及其建造方法

摘要

本发明公开了一种盾构法海底公路隧道的紧急停车带及其建造方法，已建海底盾构隧道内铺设有已建路面结构，所述已建海底盾构隧道的侧部开设有条形的出入口，所述出入口的位置对应于所述已建路面结构，紧急停车带包括：加固罩，所述加固罩的罩口连接于所述出入口的外缘；沿所述已建海底盾构隧道的长度方向设置的弧形新管片，所述弧形新管片的外弧面贴合于所述加固罩壳的内侧，所述弧形新管片的上侧和下侧连接于所述出入口的内缘；用于紧急停车的新建路面结构，铺设于所述弧形新管片的内弧面且连接于所述已建路面结构。本发明解决了盾构法超长海底公路隧道的断面预留紧急停车带空间，导致盾构开挖直径变大且成本高的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构法海底公路隧道的紧急停车带及其建造方法。

背景技术

公路隧道每隔750m需设置紧急停车带，目前国内盾构法公路隧道由于隧道空间的限制，通常将紧急停车带设置于两端明挖段，但是，对于盾构法超长(长度超过750米)海底公路隧道，隧道区间不具备设置工作井条件，紧急停车带难以施工，若盾构断面预留紧急停车带空间，则盾构开挖直径需要扩大，经济性差，成本高。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种盾构法海底公路隧道的紧急停车带及其建造方法，以解决盾构法超长海底公路隧道的断面预留紧急停车带空间，导致盾构开挖直径变大且成本高的问题。

为实现上述目的，提供一种盾构法海底公路隧道的紧急停车带，已建海底盾构隧道内铺设有已建路面结构，所述已建海底盾构隧道的侧部开设有条形的出入口，所述出入口的位置对应于所述已建路面结构，紧急停车带包括：

加固罩，所述加固罩的罩口连接于所述出入口的外缘；

沿所述已建海底盾构隧道的长度方向设置的弧形新管片，所述弧形新管片的外弧面贴合于所述加固罩壳的内侧，所述弧形新管片的上侧和下侧连接于所述出入口的内缘；

用于紧急停车的新建路面结构，铺设于所述弧形新管片的内弧面且连接于所述已建路面结构。

进一步的，所述加固罩的内侧敷设有支护层。

进一步的，所述弧形新管片包括：

底部管片单元，连接于所述出入口的下部内缘，所述新建路面结构铺设于所述底部管片单元上；

顶部管片单元，连接于所述出入口的上部内缘；以及

侧部管片单元，连接于所述底部管片单元和所述顶部管片单元之间。

进一步的，所述底部管片单元、所述顶部管片单元及所述侧部管片单元为预制钢管片单元。

进一步的，所述底部管片单元、所述顶部管片单元及所述侧部管片单元在施工现场拼装成所述弧形新管片。

本发明提供一种盾构法海底公路隧道的紧急停车带的建造方法，包括以下步骤：

于已建海底盾构隧道的侧部分别开设位置对应于紧急停车带的施工位置的两端的两工作口并向外扩挖构筑工作仓；

从一工作仓向另一工作仓的方向构筑条形的加固罩，使得所述加固罩的罩口连接于所述已建海底盾构隧道的外壁形成封闭结构；

逐段开挖所述加固罩内土体，同时于所述已建海底盾构隧道的内侧和开挖后的所述加固罩内分别架设临时支撑；

逐环拆除已开挖土体的所述加固罩的罩口范围内的所述已建海底盾构隧道的管片和所述临时支撑以形成条形的出入口，同时于所述加固罩的内侧铺设弧形新管片，将所述弧形新管片的上侧连接于所述出入口的上部内缘、将所述弧形新管片的下侧连接于所述出入口的下部内缘；

在所述加固罩内铺满所述弧形新管片后，于所述弧形新管片的内弧面上铺设新建路面结构，将所述新建路面结构连接于所述已建路面结构以形成所述紧急停车带。

本发明的有益效果在于，本发明实施例的盾构法海底公路隧道的紧急停车带，既不改变已建海底盾构隧道内的原有车道设计，同时也不增加或扩大已建海底盾构隧道开挖时的盾构顶进断面，解决了盾构法超长海底公路隧道紧急停车带的建设需求，降低了海底公路隧道的建造成本，又能满足设计需求和使用需求。另外一方面，弧形新管片的结构设计为悬挑结构，其具有足够的刚度以对已建海底盾构隧道的管片进行受力承托，对进出紧急停车带的出入口进行加固和维持稳定。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的盾构法海底公路隧道的紧急停车带的结构示意图。

图2至图8为本发明实施例的盾构法海底公路隧道的紧急停车带的建造方法的步骤示意图，其中，图3为图2中A-A处的剖视图，图8为图7中的B-B处的剖视图。

图9为本发明实施例的临时支撑的架设示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1为本发明实施例的盾构法海底公路隧道的紧急停车带的结构示意图、图2至图8为本发明实施例的盾构法海底公路隧道的紧急停车带的建造方法的步骤示意图，其中，图3为图2中A-A处的剖视图，图8为图7中的B-B处的剖视图、图9为本发明实施例的临时支撑的架设示意图。

参照图1至图9所示，本发明提供了一种盾构法海底公路隧道的紧急停车带，包括：已建海底盾构隧道1、加固罩3、弧形新管片4和新建路面结构7。

其中，已建海底盾构隧道1内铺设有已建路面结构2。已建海底盾构隧道1的侧部开设有条形的出入口a。出入口a的位置对应于已建路面结构2。

加固罩3的罩口连接于出入口a的外缘。

弧形新管片4沿已建海底盾构隧道1的长度方向设置。弧形新管片具有相对一内弧面和一外弧面。弧形新管片4的内弧面朝向已建海底盾构隧道设置。弧形新管片4的外弧面贴合于加固罩3壳的内侧。弧形新管片4的上侧和下侧分别连接于出入口a的内缘。

新建路面结构7铺设于弧形新管片4的内弧面，且新建路面结构7连接于已建路面结构2。新建路面结构7用于紧急停车。

本发明实施例的盾构法海底公路隧道的紧急停车带，既不改变已建海底盾构隧道内的原有车道设计，同时也不增加或扩大已建海底盾构隧道开挖时的盾构顶进断面，解决了盾构法超长海底公路隧道紧急停车带的建设需求，降低了海底公路隧道的建造成本，又能满足设计需求和使用需求。另外一方面，弧形新管片的结构设计为悬挑结构，其具有足够的刚度以对已建海底盾构隧道的管片进行受力承托，对进出紧急停车带的出入口进行加固和维持稳定。

在本实施例中，加固罩3的内侧敷设有支护层31。支护层31安装有临时支撑32。临时支撑32支撑于支护层的相对的两内壁，以及支护层和已建海底盾构隧道的管片之间。进一步的，临时支撑32呈十字形。

作为一种较佳的实施方式，弧形新管片呈C形。

具体的，弧形新管片4包括：底部管片单元41、顶部管片单元42和侧部管片单元43。

底部管片单元41贴合于加固罩的底部的内壁上。底部管片单元41连接于出入口a的下部内缘。新建路面结构7铺设于底部管片单元41上；

顶部管片单元42贴合于加固罩的顶部的内壁上。顶部管片单元42连接于出入口a的上部内缘。

侧部管片单元43贴合于加固罩的罩底(相对于罩口)的内壁上。侧部管片单元43连接于底部管片单元41和顶部管片单元42之间。

作为一种较佳的实施方式，底部管片单元41、顶部管片单元42及侧部管片单元43为预制钢管片单元。“C”型结构设计的弧形新管片4由底部管片单元41、顶部管片单元42及侧部管片单元43拼装而成，具有足够的刚度，对原隧道管片进行受力承托。

进一步的，底部管片单元、顶部管片单元及侧部管片单元在施工现场拼装成弧形新管片。现场拼装能提高安装速度，降低开挖断面长时间使用临时支护带来的风险。

本发明提供一种盾构法海底公路隧道的紧急停车带的建造方法，包括以下步骤：

S1：于已建海底盾构隧道1的侧部分别开设位置对应于紧急停车带的施工位置的两端的两工作口b并向外扩挖构筑工作仓5。

参阅图2和图3所述，图3为图2中A-A处的剖视图。图2所示为在已建海底盾构隧道1的侧部且对应紧急停车带的施工位置的两端开设两个工作口b，并由工作口向已建海底盾构隧道的外侧扩挖构筑形成工作仓5。

S2：沿一工作仓5向另一工作仓5的方向构筑条形的加固罩3，使得加固罩3的罩口连接于已建海底盾构隧道1的外壁形成封闭结构。

经由一工作仓向另一工作仓的方向构筑加固体以形成封闭的加固罩。加固罩3的罩口连接于已建海底盾构隧道1的外壁形成封闭结构。

S3：逐段开挖加固罩内土体，同时于已建海底盾构隧道的内侧和开挖后的所述加固罩内分别架设临时支撑。

具体的，参阅图4所示，沿一工作仓5向另一工作仓5的方向，逐段开挖加固罩内土体。

继续参阅图4，在开挖一段加固罩内的土体后，于该段加固罩对应区域的已建海底盾构隧道1的内侧和加固罩的内侧分别架设临时支撑。

在本实施例中，如图4、图5、图6、图9所示，临时支撑包括临时支撑6和临时支撑32。具体的，临时支撑6支撑于已建海底盾构隧道的内侧，临时支撑6的上部和下部的位置分别对应于加固罩3的罩口的上部和下部。临时支撑32支撑于加固罩的内侧。临时支撑32支撑于加固罩的内壁和已建海底盾构隧道的管片的外侧壁之间。进一步的，临时支撑32包括弧形钢支撑和十字形的钢支撑。弧形钢支撑贴合于加固罩的内侧且埋设于支护层中，十字形的钢支撑支撑于弧形钢支撑和管片的外侧之间。后期拆除临时支撑32时，将十字形的钢支撑割除即可。

在临时支撑32和临时支撑6安装后，于该段加固罩的内壁浇筑形成支护层31。

图5所示为加固罩内的土体开挖贯通后的状态。

S4：在开挖加固罩内的土体贯通后，逐环拆除已开挖土体的所述加固罩的罩口范围内的所述已建海底盾构隧道的管片和所述临时支撑以形成条形的出入口，同时于所述加固罩的内侧铺设弧形新管片，将所述弧形新管片的上侧连接于所述出入口的上部内缘、将所述弧形新管片的下侧连接于所述出入口的下部内缘。

具体的，参阅图6，在加固罩内开挖贯通后，再沿一工作仓5向另一工作仓5的方向，逐环拆除已开挖土体的加固罩3的罩口范围内的已建海底盾构隧道1的管片、临时支撑6以及临时支撑32以形成条形的出入口a。

在已建海底盾构隧道1的管片和临时支撑拆除后，于加固罩3的内侧铺设弧形新管片4，将弧形新管片4的上侧连接于出入口a的上部内缘、将弧形新管片4的下侧连接于出入口a的下部内缘。

图7和图8显示的为弧形新管片铺设完成后的状态示意图，已建路面结构上对应已建路面结构的位置形成条形的出入口。

加固罩3的罩口连接于出入口a的外缘。弧形新管片4沿已建海底盾构隧道1的长度方向设置。弧形新管片具有相对一内弧面和一外弧面。弧形新管片4的内弧面朝向已建海底盾构隧道设置。弧形新管片4的外弧面贴合于加固罩3壳的内侧。弧形新管片4的上侧和下侧分别连接于出入口a的内缘。

S5：在加固罩3内铺满弧形新管片4后，于弧形新管片4的内弧面上铺设新建路面结构7，将新建路面结构7连接于已建路面结构2以形成紧急停车带。

在加固罩内的弧形新管片铺设完成后，再于弧形新管片4的内弧面(即底部管片单元)上铺设新建路面结构7，且将新建路面结构7连接于已建路面结构2。新建路面结构7用于紧急停车。

在本实施例中，新建路面结构7的顶部与已建路面结构2的顶部齐平且相连在新建路面结构的一侧构建形成紧急停车带。需要紧急停车通过出入口进出紧急停车带。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。