[發明專利]一種暗挖隧道的加固方法

有效

• 申請號: 200910041576.1
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101624910A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 黎丁;丁昌銀;何炳泉;黎文龍;陳慕貞;柯德輝;雷雄武;黃平宇;秦健新;姚鴻展;葉彬彬;李悅
• 申請（專利權）人: 廣州市建筑機械施工有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10;E21B10/46
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及機械施工技術領域，尤其涉及一種用于淺埋暗挖法施工的暗挖隧道的加固方法。

背景技術

在暗挖隧道施工時，通常需要對隧道拱頂區域進行加固和超前支護，并對隧道掌子面的地層進行注漿改良。目前，在該技術領域普遍采用的做法是在隧道拱部打設長管棚和小導管注漿，對拱部進行加固和超前支護，并對隧道掌子面的地層進行注漿改良，然后在管棚和加固拱圈的保護下進行開挖、支護與襯砌。具體而言，現有技術中的管棚施工一般通過下述方式實現：

在隧道掘進而拱頂永久支護結構未及施工或發揮作用前，使用地質鉆機在隧道掘進前于其拱頂區域，按設計孔數、間距和深度鉆探水平孔，埋設管壁頂鉆有孔眼的鋼管，并注入水泥漿以提高鋼管的剛度和加固土體，使隧道拱頂預先形成一傘狀管棚。此傘狀管棚結構本身具抗彎、抗剪性能，可有效承載上覆局部松軟土體的荷載，且使被加固土體的抗剪強度有較大幅度的提高，從而在隧道掘進而拱頂永久支護結構未及施工或發揮作用時，提供上覆土體所需的支撐力，起到一定支護作用，減小或消除因隧道掘進引起的地面沉降和臨近管線的變形，確保隧道安全掘進，并和其后施作的隧道拱頂形成同一整體結構。

然而，現有技術中公開的暗挖隧道的加固方法至少存在以下缺陷：

傳統施作管棚的方式精度較差，單次施作長度太短，設備對現場環境要求高，在施作過程中，需搭設工作室及作業平臺，并且機械運轉時振動大，又沒有合適的定位裝置，容易導致鉆孔偏移，影響成孔質量，同時也存在較大的風險。

管棚注漿工藝落后，漿液擴散情況差；漿液擴散不均勻，砂層中易發生溜空現象，對注漿效果缺乏控制及驗證；注漿管的布設缺乏統一標準；由于需要在開孔后歡喜鉆頭在放置鋼管，現場回填注漿存在不夠及時的現象；注漿壓力無統一標準，個別注漿壓力過低，且未能對孔口段進行有效地密封處理，導致泥漿流失，使漿液不能充分充填與孔內，易出現涌水涌砂等現象。

有鑒于此，開發出一種暗挖隧道的加固方法，解決上述現有技術中存在的問題是業界亟待解決的問題。

發明內容

基于以上現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題在于提供一種暗挖隧道的加固方法，能夠在有效地提高施作管棚精度，保證良好的注漿效果的同時，降低了由于注漿充填不夠及時而導致坍孔的機率，簡化施工工序，提高施工效率。

為了解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種暗挖隧道的加固方法，通過在隧道開挖之前于隧道拱部施作管棚，并對管棚進行注漿加固，該方法包括如下步驟：

步驟一、根據隧道拱部的設計位置和管棚施作的設計要求，搭設可調整高度的作業平臺；

步驟二、在孔口段安裝孔口管，并保證孔口管位置準確且安裝穩固，在孔口設置用于固定管棚鋼管位置的定位板，將成孔產生的位置和方向偏差控制在允許范圍內；

步驟三、鉆機吊裝，就位，使鉆頭對應待鉆孔位置；

步驟四、將按設計要求加工成型的管棚鋼管固定于鉆頭尾部，并將鉆頭安裝于鉆機，開啟鉆機實現自進式鉆進成孔；

步驟五、成孔后管棚鋼管留在孔內，用水將孔內部和管棚鋼管徹底清洗干凈；

步驟六、通過布置于管棚鋼管外側的小管向管棚外側孔口段范圍內注入雙漿液，實現對孔口的密封處理；

步驟七、將拌制好的注漿液注入管棚鋼管中，實現管棚充填注漿，充填注漿至孔滿后，采用棉布和木塞封堵孔口進行壓漿；

步驟八、完成單管施工，做好施工后處理，并準備后續施工。

作為上述技術方案的優選實施方式，本發明實施例提供的暗挖隧道的加固方法進一步包括下列技術特征的部分或全部：

其中，所述步驟二中，所述孔口管的安裝位置偏差不大于1cm，方向偏差≤1％。通過對孔口管的安裝進度進行此限定，才能保證成孔的質量，使空口管在整個鉆孔過程中起到階段性的導向作用。

為了保證鉆孔精度，所述步驟四中，需要在鉆頭鉆進時，進行監測糾偏處理，并保證至少每5m監測糾偏一次，以確保鉆進成孔的位置和方向。

優選地，為了達到良好的孔口密封效果，所述步驟六中，雙漿液為水玻璃與水泥的混合漿液，所述混合漿液灌注于管棚鋼管外側孔口段3.5m范圍內。

所述步驟七中，管棚充填注漿采用標號32.5的水泥，按水與水泥質量比1∶1～1∶0.8配制水泥漿，并以此水泥漿作為注漿液。

進一步地，所述步驟七中，管棚充填注漿的注漿壓力保持在1.5Mpa～2.0Mpa，相比于現有技術中采用的0.5MPa左右的注漿壓力，本發明中的注漿壓力參數能夠更好地保證注漿質量，并提高施工效率。