区间盾构下穿既有地铁安全控制措施

1、区间盾构下穿既有地铁安全控制措施1下穿概况区间盾构隧道在K31+840- K31+880下穿既有地铁1号线，侧穿*桥桩， 该区段距离接收端头仅8ml新建隧道距离既有地铁1号线垂直距离为2ml左 右线距离*桥桩水平净距分别为4.1m和3.6m。盾构在该段主要穿越的地层 有拱顶1中粗砂、洞身及隧底主要位于粉质粘土。要求控制新建隧道施工 对既有地铁1号线轨道产生的沉降-31mm对*桩产生的沉降控制在 0-10mm隧道与地铁1号线和*桥桩的关系见图-1 ,地质及纵断面关系见图-2,*现状照片见图-3。0g00g 0AH Lu. T J /T00g0g图1盾构侧1穿*桥桩和下穿地铁1号线零面示意图34.

2、8834.3829.1826.9825.2822.1818.9815.9814.1810.181328.2827.6125.8819.88 r , 2m18.3816.8869.889.217.2118.0112.8122.0821.1815.2814.1835.6834.7812.0811.48*34.817 1ZCI WJK 一-7 2FX7.987.186c-2.5224.9123.4121.11:二:、1 I -7 1ZC4 4ZC.11 于:1 a p B一图2区间下穿1号地铁线地质剖面图3.113.2833.0021.13 （二） r 12嘤4202变形控制指标既有地铁一号线变形控

3、制指标为允许上浮 1mm下沉3mm差异沉降1mm 3施工技术措施本段区间隧道垂直下穿1号线区间隧道，竖向净距仅 2.0m,为充分考虑 对城市轨道交通既有线的保护，对穿越段管片进行了特殊设计，具体措施如下：管片增设预埋注浆孔；管片浇注时掺加聚丙烯纤维，提高管片的受力性能；管片内侧增设一道防水。4外部加固措施根据现场条件，*下交通繁忙，不具备地面加固条件。*站1号风道距离既有一号线边墙仅8米，盾构通过前，在*站1号风道对隧道顶部进行管棚和深孔注浆联合加固，保证加固后土体为一整体，强度不小于1MPa5盾构施工控制措施为将区间隧道施工对1号线的影响减到最小，需采取如下施工控制措施：图3盾构侧穿*桥桩现

4、状照片1）选择合适时机穿越1号线，尽量安排在夜间停运期间快速穿越；2）通过试验段掘进和信息化施工，不断调整和优化施工参数，并请专家 进行论证、数值模拟，推算盾构过既有线时的沉降量，控制在允许范围内，以 保证穿越安全；3）穿越1号线区间隧道前，调整好盾构姿态，确保盾构以最好的姿态通 过；4）严格保证盾构匀速、连续地穿越，以减小变速推进对周围土体造成的 扰动；5）严格控制切口土压力和出土量，保持盾构土仓内外压力平衡，严格控 制穿越1号线区间隧道时地层损失率W 2%。；6）严格控制同步注浆量，在盾构推进过程中及时充填隧道壁后建筑空隙， 加强二次注浆，并按“多点、均匀、少量、多次”的原则有序进行，确保

5、盾构 穿越后上方1号线区间隧道的沉降迅速稳定于其控制值范围内；7）加强监控量测，在施工中进行实时、连续监测，及时掌握1号线区间隧道的变形情况，并据此确定是否需采取其他的保护措施。8）盾构在到达段穿越1号线。为顺利进行穿越，在穿越前检查整机状态， 确保所有设备状态良好。洞内环箍注浆加固范围示意图6下穿地铁线路的专项监控量测工作监控量测是信息化施工的重要组成部分。 通过监测能及时掌握隧道衬砌及 周围土体和既有线的变形情况，用以反馈设计、指导施工，为工程的安全、快 速施工保驾护航。为此，施工中必须严格按照设计要求进行各项监控量测工作。本段区间隧道垂直下穿1号线区间隧道，施工中需同时加强对2个区间隧

6、道的监控量测，及时反馈，进行信息化施工。1）布点原则项目监测布点应考虑盾构隧道施工引起的沉降梢情况，同时考虑既有线轨道结 构的特点。在轨道和道床上布设监测点。道床刚度较小，且道床与地面无连接， 易脱开，为柔性结构，应加密测点；走行轨设置轨距拉杆防护，故两走行轨的 横向差异沉降监测和水平距离变化监测布点可以相对稀疏。 过1号线轨道结构 沉降监测点布置如图5所示，过1号线的监测项目见表1。表1主要监测项目、监测仪器与监测频率序 号监测项目监测仪器监测频率测点布置1轨道沉降监测静力水准系统施工关键期：1次/20分钟;一M施工状 态：1次/2小时每5米布置一组测点2轨道结构纵向变形监测数码位移传感 器

7、每515米布置一组测占八、3横向水平高差艾化监测梁式倾斜仪每515米布置一组测占八、4水平距离的偏差监测电容式位移计每515米布置一组测占八、2）轨道沉降监测使用静力水准系统监测轨道沉降值，严格按照监测点布置进行实时、连续 的监测，监测点布置间距为5米大望路站图51 号线轨道结构沉降监测点布置3）走行轨结构纵向变形监测为了在列车运营期间也能取得数据，可在每条轨道的轨枕两侧安装HY-6550数码位移传感器量测钢轨的近似垂向 变形。测点用连接件连接到轨枕上，测点安装 时要保证列车运营的安全，传感器的探头尽量 保证铅直。对轨道的下沉全天候定时观测，并 将测得的结果与列车运营间隙精密水准测量的 数据进

8、行综合叠加、对比、分析。4）走行轨结构横向水平高差变化监测图6梁式倾斜仪采用梁式倾斜仪（如图6）监测，布置方案为在施工影响范围内布设测点, 测点间距根据实际情况取 510m5）走行轨水平距离的偏差监测采用测距仪即变位计监测走行轨水平间距的相对变形，布置方案为在施工影响范围内布设测点，测点间距根据实际情况取 515m7应急预案本段区间下穿1号线区间隧道，若穿越施工导致上方区间隧道产生影响其正常使用功能的变形， 甚至产生结构性的破坏， 修复的难度较大。 因而在穿越施工前， 结合自身的技术特点对可能出现的险情进行预判， 并针对可能出现的险情制定应急预案， 准备好配套应急设备及材料。 施工中一旦发生险

9、情， 第一时间抢险，及时、有效地控制险情，并迅速上报业主、设计、监理单位，由业主组织专家及设计、监理、施工单位研究、制定最终抢险、修复方案。7.1 风险分析盾构穿越既有线主要有以下四大风险点：1）盾构掘进产生的沉降过大，造成列车无法正常通行甚至发生倾覆。因既有 1 号线建设年代久远，结构可能因沉降问题而造成严重开裂。2）端头初支破除时产生涌水涌沙，造成土体大量流失，进而影响既有1号线的正常运营。3）注浆压力过大，造成既有1 号线台升，致使轨道升高，结构开裂。4）监测人员和铁路维保人员存在被火车撞击的风险。7.2 应急措施：针对以上四大风险点，我部将采取以下措施进行应对：（ 1 ）针对沉降过大的

10、风险我部将采取以下措施严格参照经试掘进段施工经验修正的掘进参数进行施工， 确保土仓压力平衡和壁后注浆充盈。穿越过程中需持续进行变形监测，及时掌握变形数据。并请铁路部门配合检查线路轨距、水平、高低、方向等几何尺寸，对于较大的变形尽量做到一经发现， 马上纠正； 对于较小的变形， 利用夜间车流量较少的时段进行调整修复，避免沉降积累。穿越期间请铁路工务段采取诸如轨距杆、 调高垫板之类工具对轨道进行辅助加固和调整。加强监测，及时汇报，如沉降超限已无法满足列车通行，报请铁路部门中断该区域列车通行， 防止事故进一步扩大。 并向轨道办和集团公司进行汇报，集中力量配合铁路部门进行抢修。（ 2 ）针对破除洞门的风

11、险我部将采取以下措施：洞门破除前先施工探孔，监测端头土体加固是否满足要求，如端头加固效果不佳， 则采用注浆加固进行补强， 在确认端头加固效果前， 不得贸然进行洞门破除。到达端洞门密封翻板采用钢丝绳进行收紧， 始发端洞门采用弹簧钢板支撑，确保洞门密封帘布可贴紧盾构机盾体和管片。洞门破除后盾构机尽快完成到达或始发， 减少洞门暴露时间并尽快完成注浆封闭洞门。如有小规模塌方，盾构机应尽快通过塌方区域，并在洞门采用注浆方式对塌方区进行充填； 如塌方较大可能危及地铁通行安全， 即报请运营部门中断列车通行， 防止事故进一步扩大。 并向三中心和集团公司进行汇报， 集中力量配合运营部门进行抢修。（ 3）针对同步注浆压力造成既有1 号线台升与开裂的风险， 我部将采取以下措施：对注浆压力进行验算并严格控制注浆压力不得大于设计值， 按照多点少注的原则，按要求注浆。（ 4）针对监测人员和铁路维保人员存在被火车撞击的风险，我部将采取以下措施：对施工人员进行安全教育，要求作业人员必须熟悉列车运行速度、密度 和各种信号显