[发明专利]一种运营地铁隧道上方基坑开挖方法

摘要

本发明涉及一种运营地铁隧道上方基坑开挖方法，根据基坑尺寸确定基坑的基坑轮廓线(1)并确定基坑划分区域与地铁隧道的相对位置关系，该方法将基坑划分为五个区域：基坑I(4)，基坑Ⅱ(8)，基坑Ⅲ(14)，基坑Ⅳ(16)和基坑Ⅴ(17)。这样在基坑开挖之前预先在隧道周围形成混凝土保护壳，最大限度降低基坑开挖对运营隧道的影响。本发明的目的在于克服上述不足和缺陷，解决目前运营地铁上方基坑开挖的问题，提出一种运营地铁上方基坑开挖及隧道保护方法，达到上方基坑开挖之前将运营地铁隧道封闭起来，进而达到基坑开挖对运营地铁隧道“0”扰动的效果。

主权项

一种运营地铁隧道上方基坑开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，首先在地平线(1)下根据基坑尺寸确定基坑的基坑轮廓线(2)并确定基坑划分区域与运营地铁隧道的相对位置关系，该方法将基坑划分为五个区域：基坑I(4)，基坑Ⅱ(8)，基坑Ⅲ(14)，基坑Ⅳ(16)和基坑Ⅴ(17)。所述基坑I(4)，基坑Ⅲ(14)和基坑Ⅱ(8)自左向右依次位于地平面(1)下方，所述基坑I(4)的下方具有基坑Ⅳ(16)，基坑Ⅱ(8)的下方具有基坑Ⅴ(17)，基坑Ⅲ(14)的下方为运营地铁隧道(3)；所述基坑I(4)的左侧具有基坑I部分维护结构(5)，基坑Ⅱ(8)的右侧具有基坑Ⅱ维护结构(9)，基坑Ⅲ(14)和运营地铁隧道(3)中间过渡部位为顶管混凝土(13)，该顶管混凝土(13)浇筑于顶管(12)内部，所述基坑Ⅳ(16)的左侧具有基坑Ⅳ维护结构(18)，下部为基坑Ⅳ底板混凝土(20)，基坑Ⅴ(17)的右侧具有基坑Ⅴ维护结构(19)，下部为基坑Ⅴ底板混凝土(21)，所述运营地铁隧道(3)的左侧和基坑Ⅳ(16)的结合部位具有左侧地下连续墙(7)，右侧与基坑Ⅴ(17)的结合部位具有右侧地下连续墙(11)，该左侧地下连续墙(7)上部设置有左侧地下连续墙导向槽(6)，该右侧地下连续墙(11)的上部设置有右侧地下连续墙导向槽(10)；步骤二，利用反铲挖掘机进行基坑I(4)开挖，反铲挖掘机施工工程中采用逆作法施做基坑I部分维护结构(5)，之后利用挖槽机挖出左侧连续墙(7)位置处土体，在挖槽之前首先制作保护基槽上口的左侧地下连续墙导向槽(6)，采用泥浆护壁方法进行施工，按左侧连续墙(7)设计的墙宽与墙深分段挖槽，放置钢筋骨架，用导管灌注混凝土形成钢筋混凝土墙。为使得左侧连续墙(7)与顶管混凝土(13)后期连接成整体，左侧连续墙(7)中钢筋应伸出地下连续墙200～300mm；步骤三，基坑I(4)开挖完成后，采用反铲挖掘机进行基坑Ⅱ(8)的开挖，反铲挖掘机施工工程中采用逆作法施做基坑Ⅱ维护结构(9)，待基坑Ⅱ(8)挖到运营地铁隧道(3)上方3m位置处，利用挖槽机挖出右侧地下连续墙(11)位置处土体，在挖槽之前首先制作保护基槽上口的右侧地下连续墙导向槽(10)，采用泥浆护壁方法进行施工，按右侧连续墙(11)设计的墙宽与墙深分段挖槽，放置钢筋骨架，用导管灌注混凝土形成右侧地下连续墙(11)。为使得右侧连续墙(11)与顶管混凝土(13)后期连接成整体，右侧地下连续墙(11)中钢筋应伸出地下连续墙200～300mm；步骤四，待左侧连续墙(7)和右侧地下连续墙(11)施做完毕后，在基坑I(4)内靠近基坑III(14)一侧设置顶进设备，借助顶进设备的顶力克服管道与周围土壤的摩擦力，将第一节顶管(12)顶入土层，第一节管子顶入后，再下第二节管子继续顶进，在顶管全部顶入后，挖出顶管内土体，在左侧连续墙(7)和右侧地下连续墙(11)上方设置模板，随后在顶管(12)、左侧连续墙(7)及右侧连续墙(11)内现场浇筑混凝土。使顶管混凝土(13)与左侧连续墙(7)和右侧地下连续墙(11)连接成整体，待一个断面顶管及混凝土施工完毕后，在距离该断面5m处进行下一个断面顶管的施工，如此循环进行运营隧道上方顶管的顶进工作；步骤五，在运营地铁隧道(3)上方顶管(12)及顶管混凝土(13)均施工完毕后，进行基坑Ⅲ(14)的开挖：基坑Ⅲ(14)在开挖中采用跳挖法进行开挖，所述基坑Ⅲ(14)包括第一基坑部(23)，第二基坑部(24)，第三基坑部(25)，第四基坑部(26)和第五基坑部(27)，所述第四基坑部(26)位于第一基坑部(23)和第二基坑部(24)之间，第五基坑部(27)位于第二基坑部(24)和第三基坑部(25)之间；步骤6，基坑Ⅲ(14)开挖完成且底板混凝土(15)封底完成之后，运营隧道周围形成混凝土保护圈。随后进行基坑IV(16)与基坑V(17)的开挖，基坑IV(16)与基坑V(17)采用流水施工，利用反铲挖掘机开挖至底坑底部设计标高。开挖过程中采用逆作法施做基坑Ⅳ维护结构(18)以及基坑Ⅴ维护结构(19)，当基坑开挖到设计标高后，清除坑底浮土，对场地进行平整后，立即浇筑基坑Ⅳ底板混凝土(20)及基坑Ⅴ底板混凝土(21)。