[發明專利]一種有關小斷面隧洞嚴重塌方的拼裝頂進法

有效

• 申請號: 201110264963.9
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102287207A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 岳立章;張海濤;張立新;韓浩
• 申請（專利權）人: 中鐵上海工程局有限公司;中鐵上海工程局市政工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 上海三方專利事務所 31127
• 代理人: 吳干權

[技術領域]

本發明涉及隧道施工領域，具體地說是一種有關小斷面隧洞嚴重塌方的拼裝頂進法。

[背景技術]

在水利工程中為了輸水或泄洪，常穿山開挖建成封閉式的輸水道，稱為水工隧洞。按其擔負任務的不同，可分為放水隧洞和泄水隧洞。放水隧洞用來由水庫放出用于灌溉、發電和給水等所需的水量；泄水隧洞可以用于配合溢洪道宣泄部分洪水，泄放水電站尾水、為檢修樞紐建筑物或因戰備等的需要而放空水庫以及排沙等。

由于所需開挖隧洞地區多為地下水斷，且土質復雜，遇水后極易軟化，端面縮小且自穩能力極差，導致洞段上游前期進行硂澆筑后應力重新分布，極容易造成塌方。

[發明內容]

本發明的目的是針對上述情況，解決隧洞斷面過小，無法運進與隧洞同直徑管道時的襯砌困難問題。

為了實現上述目的，本發明設計一種有關小斷面隧洞嚴重塌方的拼裝頂進法，其特征在于包括以下步驟：

a、先在洞外加工鋼制初次襯砌模塊，接著在隧洞(1)內將鋼制襯砌模塊(2)用螺栓拼裝成環，然后采用千斤頂(3)進；

b、每環初次襯砌分為6塊同等大小的鋼制初次襯砌模塊，每塊對應圓心角60度，鋼制初次襯砌模塊寬度0.6m；

c、迎土面設置鋼制模板面板，厚度一般為6mm，面板后縱橫方向設楞，間距0.3m，采用厚度10mm，寬度0.1m鋼帶作為材料；

d、鋼制初次襯砌模塊之間采用螺栓連接，千斤頂安裝在塌方段(4)后方，并設置混凝土后靠背(5)，按照頂管施工法頂進，通過塌方段后在內部進行鋼筋混凝土二次襯砌。

在后方非塌方段(6)設置拼裝鋼制初次襯砌模塊位置(7)，拼裝位置開挖后采用鋼拱架噴射混凝土法襯砌，凈空應滿足使用要求。

鋼制初次襯砌模塊縱向拼裝縫應錯開半塊摸板。

為防止前方塌方土涌入在前端設置擋土隔板(8)，千斤頂頂力根據具體情況計算確定，后靠背(5)大小根據頂力確定。

塌方段較長頂力很大時可設置注漿孔和中繼間，頂進角度控制同頂管施工。

鋼制模塊面板及楞厚可根據圍巖情況和頂力大小進行調整。

在鋼制初次襯砌模塊四周設置注漿孔填充因塌方造成的空洞。

所述相鄰兩環縱向縫錯開距離對應圓心角為30°。

本發明與現有技術相比，其優點在于：本發明結合頂管施工法和盾構施工法的工藝特點，適用于小斷面隧洞施工過程中遇到軟弱地質帶嚴重塌方的問題，效果非常明顯，可以解決常規塌方處理方法處理不好問題，具有實用性和市場應用價值。

[附圖說明]

圖1為本發明的拼裝管示意圖；

圖2為本發明的鋼制襯砌模塊拼裝示意圖；

圖3為本發明的鋼制襯砌模塊示意圖；

參見圖1，1為隧洞，2為鋼制襯砌模塊，3為千斤頂，4為塌方段，5為后靠背，6為未塌方段，7為預制塊初次襯砌位置，8為擋土隔板；

參見圖3，9為面板，10為縱楞，11為橫楞。

[具體實施方式]

以下結合附圖，對本發明做進一步說明。

以宜昌市猇亭二水廠引水隧洞工程為例。該隧洞里程范圍為K0+154.85～K2+687.585，總長2532.735m，襯砌厚度0.35m，內徑1.7m，外徑2.4m，縱坡為1/1000。隧洞采用復合式襯砌，初次襯砌采用0.15m厚，寬0.2m，內半徑為1.05m，外半徑為1.2m，兩端夾角為45°的C25混凝土預制塊砌筑。初次襯砌完成后進行200mm厚的鋼筋混凝土二次襯砌。

施工過程中在1號平洞至2#豎井之間遇到圍巖為卵石土且有地下水段。卵石土遇地下水后呈泥石流狀涌入洞內，原設計初次襯砌無法實施。采用超前支撐、注漿加固等方法處理后效果也不明顯。若采用頂管施工，又因前期已開挖隧洞已經初次襯砌，隧洞斷面過小，而無法運進與隧洞直徑相同的管道。

為解決這一難題本發明結合頂管施工法和盾構施工法的工藝特點采用先在洞外加工鋼制初次襯砌模塊，接著在洞內將鋼制襯砌模塊用螺栓拼裝成環，然后采用千斤頂進的方法解決了這一難題。