[發明專利]防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法

有效

• 申請號: 201210070796.9
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102606168A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 邵生俊;陸斯;徐寧飛;焦陽陽
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張瑞琪

1.一種防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，按照以下步驟進行：

步驟1、布設超前小導管(1)和橫向懸臂注漿導管(2)

步驟1a、超前小導管(1)包括第一排超前小導管和第二排超前小導管，所述第一排超前小導管沿隧道拱頂外圍布設，所述第二排超前小導管沿隧道拱頂和拱墻外圍、以及需要設置中導洞臨時支護位置的拱形外圍布設；

步驟1b、從隧道中隔離墻頂部與隧道左右洞拱頂之間的連接處傾斜向隧道頂部兩側分別伸出橫向懸臂注漿導管(2)，使所述橫向懸臂注漿導管(2)沿隧道進深每隔一定距離均勻布設，形成V字形均勻排列的左橫向懸臂注漿導管列和右橫向懸臂注漿導管列；

步驟2、采用上下臺階法開挖中導洞，按照以下步驟依次循環直至中導洞開挖完成：

步驟2a、通過位于中導洞上臺階(3)外圍的超前小導管(1)注漿，以及通過橫向懸臂注漿導管(2)注漿；使用預留核心土的方法進行中導洞上臺階(3)開挖，設置中導洞上臺階(3)外圍臨時支護，在中導洞內設置橫撐(5)；

步驟2b、通過位于中導洞下臺階(6)外圍的超前小導管(1)注漿；中導洞下臺階(6)開挖；設置中導洞下臺階(6)外圍臨時支護，使所述中導洞下臺階(6)外圍臨時支護和中導洞上臺階(3)外圍臨時支護構成一個整體，并形成拱形中導洞臨時支護(4)；

步驟2c、拆除橫撐(5)；

步驟3、構筑中隔離墻(7)及其防水層；

步驟4、采用三臺階開挖法開挖左洞和右洞。

2.按照權利要求1所述的防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，所述步驟4的具體方法為：

步驟4a、通過位于左洞上臺階(8)外圍的超前小導管(1)注漿，左洞上臺階(1)開挖，并設置相應部分的初期襯砌(9)和鎖腳錨管(10)；通過位于左洞中臺階(11)外圍的超前小導管(1)注漿，左洞中臺階(11)開挖，并設置相應部分的初期襯砌(9)和鎖腳錨管(10)；通過位于左洞下臺階(12)外圍的超前小導管(1)注漿；左洞下臺階(12)開挖，并設置相應部分的初期襯砌(9)和鎖腳錨管(10)；拆除中導洞臨時支護(4)位于左洞內的部分；構筑左洞仰拱二次襯砌(13)及防水層；構筑左洞拱墻二次襯砌(14)及防水層；進行左洞二次襯砌拱頂回填注漿；

步驟4b、通過位于右洞上臺階外圍的超前小導管注漿，右洞上臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌；通過位于右洞中臺階外圍的超前小導管注漿，右洞中臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌；通過位于右洞下臺階外圍的超前小導管注漿；右洞下臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌；拆除中導洞臨時支護位于右洞內的部分；構筑右洞仰拱二次襯砌及防水層；構筑右洞拱墻二次襯砌及防水層；進行右洞二次襯砌拱頂回填注漿。

3.按照權利要求1所述的防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，步驟1中，所述各超前小導管(1)和橫向懸臂注漿導管(2)均為無縫鋼管，外徑為40mm～42mm，壁厚為3.2mm～3.8mm，前端開通為注漿入口且為錐形，后端封閉為止漿段且長度大于等于30cm，中間為注漿段，所述注漿段開有呈梅花形排列的注漿孔，注漿孔孔徑為6mm～8mm，孔間距為12cm～15cm。

4.按照權利要求1所述的防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，所述各左橫向懸臂注漿導管與水平負方向夾角均為30°～35°，所述各右橫向懸臂注漿導管列與水平正方向夾角均為30°～35°。

5.按照權利要求1所述的防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，步驟1中，所述第一排超前小導管位于所述第二排超前小導管的上方；所述第一排超前小導管長度為2.3m～2.7m，導管環向間距為0.3m～0.4m，外插角為5°～10°；所述第二排超前小導管長度為2.3m～2.7m，導管環向間距為0.3m～0.4m，外插角為30°～35°；所述第一排超前小導管和第二排超前小導管之間縱向搭接大于等于1m。

6.按照權利要求1所述的防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，步驟1中，所述超前小導管(1)和橫向懸臂注漿導管(2)的布設采用風鎬頂入，或采用機械鉆孔或洛陽鏟成孔后安裝。

7.按照權利要求1所述的防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，注漿時，注漿材料為水泥水玻璃雙液漿，注漿壓力為1MPa～1.5MPa，水泥漿濃度為1∶0.5～1∶0.8，注漿擴散半徑為450mm～550mm，漿液初凝時間為1min～2min，緩凝劑磷酸氫二鈉摻量為2％～2.5％，水泥使用普通硅酸鹽水泥，水玻璃濃度35波美度，水泥漿與水玻璃體積比1∶1～1∶0.6。