盾构过矿山法隧道方案
1.工程概况
1.1 区间概况
本区间设计范围内隧道自田贝站南端头南行至翠竹路，左转向东南穿越大头岭至大头岭南侧，后穿过东门北路住宅小区，到达翠竹站东侧端头。
本区间设计范围里程ZDK10+165.970～ZDK11+374.800（含短链16.138m）。全区间有盾构开挖盾构衬砌隧道和矿山法开挖盾构衬砌隧道两种隧道，其中：
ZDK10+165.970～ZDK10+635.000和ZDK11+022.000～ZDK11+374.800为盾构开挖盾构衬砌隧道，ZDK10+635.000～ZDK11+022.000为矿山法开挖盾构衬砌隧道。
盾构开挖盾构衬砌隧道长821.83mm（单洞）；矿山法开挖盾构衬砌隧道长387m（单洞）。
区间在ZDK10+470.117和ZDK11+017.5处共设2处联络通道，在ZDK10+470.117处联络通道中间设区间排水泵房，在ZDK11+017.5处设矿山法施工横通道，在横通道端头设施工竖井。 1.2 矿山法隧道概况 1.2.1 矿山法隧道
矿山法隧道按照新奥法原理设计,隧道衬砌及支护参数主要根据结构断面、围岩级别、水文地质条件、结构受力特性等因素，类比同类工程，并经计算分析及优化综合确定。区间结构支护形式为初期衬砌和盾构混凝土管片相结合，初期支护主要由超前小导管、砂浆锚杆、钢筋网、喷射混凝土组成初期衬砌支护体系。
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表1 衬砌类型参数表断面类型围岩级别断面型式断面净跨钢筋网喷射混凝土格栅钢架锚杆超前小导管CZ1Ⅲ级CZ2Ⅳ级单洞圆形6400mmφ6 150mm*150mm150mm无300mm300mm主筋φ22，间距1000mm主筋φ22，间距750mmφ22砂浆锚杆无φ42*3.5钢花管L=3.5m，环*纵＝0.3*2.0mCZ3Ⅴ级 矿山法隧道成洞断面见图1.
图1 矿山法隧道成洞断面图
1.2.2 临时竖井及横通道
井筒净空5m×6m，井深约28.1m。竖井支护按其围岩类别、使用要求，以及以往工程施工经验类比确定支护参数：初期支护分别为300mm、200mm厚的C20网喷混凝土与型钢钢架联合支护，井壁打设φ22砂浆锚杆。
横通道净宽5m，净高分别为4.5m和8.5m，长43.91m。采用割圆拱直边
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墙断面。其中线与地铁隧道右线线路相垂直，交点里程为YDK11+040。采用网喷C20混凝土，打设φ22砂浆锚杆进行支护。
2. 盾构机进矿山法隧道前的准备
2.1 导台测量及断面超欠挖测量
矿山法隧道导台厚度150mm，采用钢筋混凝土现浇，导台弦长3150mm，导台详见图2.
导台是盾构机通过硬岩隧道时的下部支撑，其施工精度直接决定着盾构机的姿态。导台施工模板定位后必须进行测量复核，混凝土浇注后应进行标高的复测，确保导向平台的标高施工精度在0~+15mm以内。
导台施工完成后，由测量班对导台进行线路联系测量，包括水平及竖直方向，误差超过设计规范要求的，需重新施作。
由于矿山法隧道采用爆破施工，隧道断面存在大量的超挖或欠挖现象，一旦隧道欠挖严重，盾构机无法通过，后期处理难度较大。在盾构机进矿山法隧道之前对矿山法隧道进行断面测量，一旦欠挖影响盾构机通过，则提前处理。隧道断面测量采用直径6320mm的钢环模具进行测量，测量合格后，直径6280mm盾构机即可顺利通过矿山法隧道。
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图2 导台断面图
2.2 “洞门处理”
盾构机到达前在矿山法隧道端头掌子面进行钻孔处理，以便盾构机进入矿山法隧道时，洞口形成的断面为光面，不至于参差不平影响盾构掘进。
具体钻孔方法为沿隧道内径6400钻孔，钻孔深度300mm，环向间距500，钻孔孔径25mm。 2.3 豆粒石备料
盾构机矿山法隧道空推掘进时，由于盾构机前方阻力很小，需对盾体及管片周围喷射豆粒石，以便增大摩擦阻力，增加推力，挤紧管片止水胶条。
豆粒石选择直径5~10mm，具体性能指标见表2。
表2 豆粒石性能指标
检验项目 检验结果 品质指标
表观密度/（kg/m3） 2600 堆积密度/（kg/ m3） 1320 紧密密度/（kg/ m3） 1500
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