本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)隧道技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種最小埋深復(fù)合地層盾構(gòu)隧道構(gòu)造。
背景技術(shù):
盾構(gòu)隧道施工法是指使用盾構(gòu)機(jī),一邊控制開挖面及周圍土體不發(fā)生坍塌失穩(wěn),一邊進(jìn)行隧道掘進(jìn)、出渣,并在機(jī)內(nèi)拼裝管片形成襯砌、實(shí)施壁后注漿,從而不擾動周圍土體而修筑隧道的方法。盾構(gòu)機(jī)的所謂"盾"是指保持開挖面穩(wěn)定性的刀盤和壓力艙、支護(hù)周圍土體的盾構(gòu)鋼殼,所謂"構(gòu)"是指構(gòu)成隧道襯砌的管片和壁后注漿體。
伴隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,作為重要交通建設(shè)手段的隧道也越來越多,而作為隧道中機(jī)械化程度最高的盾構(gòu)隧道也得到蓬勃發(fā)展,近年來我國修建(在建)的盾構(gòu)法隧道總里程已達(dá)數(shù)千公里。對盾構(gòu)隧道來說,最小埋深的隧道建設(shè)是實(shí)現(xiàn)工程交通功能、建設(shè)成本節(jié)約及施工安全的關(guān)鍵。目前,國內(nèi)普遍使用的方法是基于泥漿劈裂原理,即通過確定盾構(gòu)刀盤前方最大泥漿劈裂壓力反算得到最小埋深的方法。該方法在淤泥或淤泥質(zhì)土等軟弱地層中適用性較好,但在粘土、風(fēng)化巖層等非淤泥質(zhì)地層及復(fù)合地層中并不適用,亟待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理、制造方便的最小埋深復(fù)合地層盾構(gòu)隧道構(gòu)造,隧道的接線更優(yōu)越,制造成本更經(jīng)濟(jì),施工更加安全,尤其適用于黏土、風(fēng)化巖層等非淤泥質(zhì)地層及復(fù)合地層,實(shí)用性更強(qiáng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:它包含盾構(gòu)隧道本體、上覆土層、上覆土剪切破壞面、注漿填充區(qū)、隧道管片、隧道管片接縫、同步注漿位、盾構(gòu)機(jī);所述的盾構(gòu)隧道本體設(shè)置在上覆土層下方,位于上覆土層左右對稱的上覆土剪切破壞面的中部;所述的盾構(gòu)隧道本體的外壁設(shè)有注漿填充區(qū),注漿填充區(qū)的左端設(shè)有同步注漿位,盾構(gòu)隧道本體由數(shù)個隧道管片連接構(gòu)成,且數(shù)個隧道管片之間的連接處為隧道管片接縫,所述的同步注漿位設(shè)置在最左端的隧道管片與盾構(gòu)機(jī)右側(cè)之間的周壁處。
進(jìn)一步地,所述的注漿填充區(qū)的圓心與盾構(gòu)隧道本體的圓心處于同一垂直線上,且注漿填充區(qū)的圓心高于盾構(gòu)隧道本體的圓心。
進(jìn)一步地,所述的左右對稱的上覆土剪切破壞面上部之間為浮力影響地層區(qū)。
進(jìn)一步地,所述的左右對稱的上覆土剪切破壞面下部之間為浮力不影響地層區(qū)。
進(jìn)一步地,所述的盾構(gòu)機(jī)的左側(cè)為盾構(gòu)掘進(jìn)前方地層。
采用上述結(jié)構(gòu)后,本實(shí)用新型有益效果為:本實(shí)用新型所述的一種最小埋深復(fù)合地層盾構(gòu)隧道構(gòu)造,隧道的接線更優(yōu)越,制造成本更經(jīng)濟(jì),施工更加安全,尤其適用于黏土、風(fēng)化巖層等非淤泥質(zhì)地層及復(fù)合地層,實(shí)用性更強(qiáng),本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)置合理,制作成本低等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型的主視圖。
圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
附圖標(biāo)記說明:
盾構(gòu)隧道本體1、上覆土層2、上覆土剪切破壞面3、注漿填充區(qū)4、隧道管片5、隧道管片接縫6、同步注漿位7、盾構(gòu)機(jī)8、浮力影響地層區(qū)9、浮力不影響地層區(qū)10、盾構(gòu)掘進(jìn)前方地層11。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
參看如圖1和圖2所示,本具體實(shí)施方式采用的技術(shù)方案是:它包含盾構(gòu)隧道本體1、上覆土層2、上覆土剪切破壞面3、注漿填充區(qū)4、隧道管片5、隧道管片接縫6、同步注漿位7、盾構(gòu)機(jī)8;所述的盾構(gòu)隧道本體1設(shè)置在上覆土層2下方,位于上覆土層2左右對稱的上覆土剪切破壞面3的中部;所述的盾構(gòu)隧道本體1的外壁設(shè)有注漿填充區(qū)4,注漿填充區(qū)4的左端設(shè)有同步注漿位7,盾構(gòu)隧道本體1由數(shù)個隧道管片5連接構(gòu)成,且數(shù)個隧道管片5之間的連接處為隧道管片接縫6,所述的同步注漿位7設(shè)置在最左端的隧道管片5與盾構(gòu)機(jī)8右側(cè)之間的周壁處。
進(jìn)一步地,所述的注漿填充4區(qū)的圓心與盾構(gòu)隧道本體1的圓心處于同一垂直線上,且注漿填充區(qū)4的圓心高于盾構(gòu)隧道本體1的圓心。
進(jìn)一步地,所述的左右對稱的上覆土剪切破壞面3上部之間為浮力影響地層區(qū)9。
進(jìn)一步地,所述的左右對稱的上覆土剪切破壞面3下部之間為浮力不影響地層區(qū)10。
進(jìn)一步地,所述的盾構(gòu)機(jī)8的左側(cè)為盾構(gòu)掘進(jìn)前方地層11。
本具體實(shí)施方式的工作原理:根據(jù)盾構(gòu)隧道本體1的接頭構(gòu)造,即隧道管片接縫6,確定其所能承受的最大剪切力;由最大剪切力與同步注漿填充區(qū)5上的同步注漿壓力之間的關(guān)系,確定合理的注漿壓力標(biāo)準(zhǔn),作為隧道注漿的控制壓力;依據(jù)同步注漿壓力計(jì)算得到隧道的動態(tài)浮力;動態(tài)浮力與靜態(tài)浮力之和為隧道施工過程中受到的極限上浮力;根據(jù)上覆土剪切破壞面上的剪切破壞力,確定限制隧道上浮的地層限制上浮力;限制上浮力與隧道自重之和為隧道結(jié)構(gòu)的抗浮力;通過比較極限上浮力和抗浮力即可得到盾構(gòu)隧道本體1位于上覆土層2下方的位置,即可得到最小埋深的復(fù)合地層盾構(gòu)隧道。
采用上述結(jié)構(gòu)后,本具體實(shí)施方式有益效果為:本具體實(shí)施方式所述的一種最小埋深復(fù)合地層盾構(gòu)隧道構(gòu)造,隧道的接線更優(yōu)越,制造成本更經(jīng)濟(jì),施工更加安全,尤其適用于黏土、風(fēng)化巖層等非淤泥質(zhì)地層及復(fù)合地層,實(shí)用性更強(qiáng),本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)置合理,制作成本低等優(yōu)點(diǎn)。
以上所述,僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換,只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。