[發明專利]隧道拱頂空洞泵送回填施工方法

無效

• 申請號: 201310103783.1
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103174438A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 田連民;錢江;揭慶芳;麥才飛;李川
• 申請（專利權）人: 中交路橋建設有限公司;中交路橋華北工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/18;E21D21/00
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 初向慶

技術領域

本發明涉及隧道施工領域，具體涉及一種隧道拱頂空洞泵送回填處理施工方法，適用于隧道施工中各種由于塌方或溶洞等造成的掌子面、拱頂、拱背空洞的施工處理。

背景技術

在山區修筑高速公路，經常要進行隧道施工，隧道在掘進過程中，可能遇見多種多樣的地質病害，常見的有隧道拱頂塌方或溶洞、溶穴等不良地質，遇到上述情況，一般都會出現掌子面向后坍塌，導致掌子面與后方已支護鋼拱架間出現大段未支護段軟弱圍巖臨空裸露，而且拱頂還會出現進一步坍塌，形成拱頂空洞，危及施工人員的生命安全。為了確保施工過程中生命財產安全及隧道建成通車后運營安全，需要對隧道拱頂空洞進行處理。目前常用的處理方法是掛網錨噴，即在軟弱圍巖上打設錨桿，在錨桿上掛網噴砼，對軟弱圍巖進行加固。但該方法常有拱頂二次塌落造成人員傷亡事故發生。

發明內容

本發明的目的在于針對目前掛網錨噴方法存在的缺陷，提供一種更加安全、經濟實用的施工方法處理拱頂空洞，使工程施工順利地通過溶腔突泥突石、塌方、大跨徑溶洞地帶，確保人身財產安全。

本發明的技術方案如下：

一種隧道拱頂空洞泵送回填施工方法，其特征在于：

（1）沿后方已支護的鋼拱架的環向邊緣，向前方軟弱圍巖內插入多根鋼管或錨桿，以后方型鋼拱架為支撐點，用鋼管或錨桿在后方拱架及前方圍巖間形成一個拱形超前簡支結構；

（2）在所述簡支結構中部預先固定至少2根鋼管作為回填混凝土泵送管，其中1根泵送管作為主噴送管，其余的為備用泵送管；每根泵送管的上端均高出所述簡支結構的頂面，其中主泵送管上端的高度等于欲回填的混凝土的厚度，備用泵送管的上端高于欲回填的混凝土的厚度；每根泵送管的下端，在簡支結構底面外露30-50cm；

（3）在所述簡支結構頂面，鋪設一層蓋板；

（4）在所述簡支結構的下方，以形成簡支結構的多根鋼管或錨桿為骨架，向上噴射一層速凝混凝土，將上方空腔封閉；

（5）待噴射的封閉混凝土凝固后，通過主泵送管向簡支結構頂面泵送預定厚度的回填混凝土。

進一步，上述方法還包括以下步驟：

（6）待回填的混凝土凝結后，通過所述備用泵送管向回填的混凝土頂部泵送一層沙子，形成拱頂緩沖層，用于在空腔上方掉落石塊時起到緩沖作用。

上述方法中，所述步驟（1）中，所述鋼管或錨桿的后端固定在后方已支護的鋼拱架的環向邊緣上方，或插入鋼拱架的邊緣之中，所述鋼管或錨桿的前端插入前方軟弱圍巖至少1m；相鄰的鋼管或錨桿的布置間距為20cm-30cm。

上述方法中，所述步驟（2）中，在所述簡支結構上還預先固定有至少1根鋼管作為回填混凝土高度檢測管，所述檢測管上端的高度小于或等于欲回填的混凝土的高度。

上述方法中，所述步驟（3）中，拱形簡支結構頂面鋪設的蓋板，采用兩層鋼筋網片錯孔放置，或采用木板或石棉瓦；所述鋼筋網片的規格為15x15cm。

上述方法中，所述步驟（4）中，噴射的封閉混凝土的厚度為20cm。

上述方法中，所述步驟（5）中，泵送回填混凝土時采用分層泵送，每層泵送厚度在0.7m以下，待泵送的第一層混凝土初凝后，再泵送下一層，逐層增加，最后達到預定的回填厚度。

上述方法中，泵送回填的混凝土厚度不超過3m。

本發明首先對拱頂空洞進行超前簡支并噴射混凝土封閉，隨后采用泵送砼回填拱頂空洞，回填混凝土于拱頂處，對于軟弱圍巖段，相當于是一次人工重塑圍巖的過程，對正常隧道施工的拱架形成一層保護殼，能保證施工順利通過不良地質段，從而保證隧道施工及運營安全。

附圖說明

圖1是隧道拱頂空洞泵送回填混凝土的示意圖

具體實施方式

以下通過具體實施例，并結合附圖1，對本發明的方法進行說明。

在隧道掘進過程中，出現軟弱圍巖1的時候，一般都會出現掌子面向后坍塌形成空腔，導致掌子面與已支護拱架間有大段未支護段軟弱圍巖臨空裸露，危及施工人員安全。遇到上述情況，本發明采用以下步驟進行處理：

步驟一：沿后方已支護的鋼拱架2的環向邊緣，向前方軟弱圍巖內插入多根鋼管或錨桿，以后方型鋼拱架為支撐點，用鋼管或錨桿在后方拱架及前方圍巖間形成一個拱形超前簡支結構3。

具體實施過程中，根據后方拱架與軟弱圍巖之間的跨度不同，處理方式有所不同，具體如下：