[发明专利]上下交叠隧道施工竖向变形修复结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种上下交叠隧道施工竖向变形修复结构及施工方法，包括：刚性隔断层和变形修复层；刚性隔断层包括水平依次间隔设置的刚性隔断桩，刚性隔断桩与新建隧道空间呈夹角相交；变形修复层包括水平依次间隔设置的囊袋膨胀管组，囊袋膨胀管组与既有隧道及刚性隔断桩分别空间呈夹角相交，以通过囊袋膨胀管组注浆后朝向竖向变形侧膨胀变形挤压对竖向变形进行反向修正。本发明的竖向变形修复结构及施工方法可安全、可靠的修复隧道交叠区域既有运营隧道可能出现的上浮、下沉等竖向变形，处置后的变形量值在安全运营允许范围内，避免因变形导致的结构应力增加，增强了结构的耐久性，为新建隧道施工期既有隧道的运营安全提供了有力保证。

技术领域

本发明涉及岩土及地下工程技术领域，特别地，涉及一种上下交叠隧道施工竖向变形修复结构。此外，本发明还涉及一种用于施工出上述上下交叠隧道施工竖向变形修复结构的施工方法。

背景技术

随着城市轨道交通的建设，截止至2020年底，全国既有地铁运营里程6400余公里，在建地铁里程超5000公里，到2035年，全国规划建设完成轨道交通超30000公里，且各大城市也同时规划了大批市政道路隧道。由于城市浅层地下空间资源有限，随着地铁的陆续建设，新建隧道上跨/下穿既有隧道的情形将会越来越普遍，是各项地下工程建设的控制重点和难点。

目前，新建隧道上跨/下穿既有隧道施工主要采用增强既有隧道衬砌结构刚度，或采用袖阀管注浆加固周边地层形成大拱圈的方法等，进行既有隧道结构的变形控制。但以上方案的变形控制能力有限，加固范围分布不均，而且不能在既有结构变形超限后采取便利措施修正隧道变形，造成结构永久变形的产生，导致结构内长期留存次生应力，影响隧道结构耐久性和后续的安全运营。

发明内容

本发明提供了一种上下交叠隧道施工竖向变形修复结构及施工方法，以解决现有既有隧道结构变形控制方式存在的变形控制能力有限、加固范围分布不均，及不能在既有结构变形超限后采取便利措施修正隧道变形，从而造成结构永久变形产生的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种上下交叠隧道施工竖向变形修复结构，布设于待新建的新建隧道与既有隧道相交的上下交叠区域内，包括：用作反力支撑点的刚性隔断层，及用于对竖向变形进行反向修正的变形修复层；刚性隔断层靠近新建隧道布设，其包括水平依次间隔设置的刚性隔断桩，刚性隔断桩与新建隧道空间呈夹角相交；变形修复层靠近既有隧道布设，其包括水平依次间隔设置的囊袋膨胀管组，囊袋膨胀管组与既有隧道及刚性隔断桩分别空间呈夹角相交，以通过囊袋膨胀管组注浆后朝向竖向变形侧膨胀变形挤压对竖向变形进行反向修正。

进一步地，变形修复层水平布设，其中心与既有隧道之间的间距为1m～2m；刚性隔断层水平布设，其与变形修复层之间的间距为1m～2m。

进一步地，多根囊袋膨胀管组均匀间隔布设；或者多根囊袋膨胀管组呈辐射状布设，且多根囊袋膨胀管组的反向延长线相交于同一圆心，并相邻两根囊袋膨胀管组之间的中线夹角为2°～3°。

进一步地，囊袋膨胀管组包括沿其长度方向延伸布设的刚性连接桩，及沿刚性连接桩的长度方向依次间隔设置的环形囊袋；环形囊袋裹附于刚性连接桩的外圆上，且环形囊袋内填充有由注浆液反应形成并朝向竖向变形侧膨胀的发泡膨胀体。

进一步地，多根刚性隔断桩均匀间隔布设；或者多根刚性隔断桩呈辐射状布设，且多根刚性隔断桩的反向延长线相交于同一圆心，并相邻两根刚性隔断桩之间的中线夹角为2°～4°。

进一步地，相邻两根刚性隔断桩之间的中心间距为80cm～150cm；刚性隔断桩的桩径为40cm～80cm。