[發明專利]一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構及方法

在審

• 申請號: 201710069717.5
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106761814A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 胡俊;衛宏;劉勇;李玉萍;姚凱;佳琳
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/18;E21D11/10;E21D9/00;E21D20/02;E21D21/00;F16L1/028
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 鞠傳龍

1.一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構，其特征在于：包括有數個管幕鋼管和數個水平竹筋注漿錨桿，管幕鋼管與水平竹筋注漿錨桿交替布置，管幕鋼管與水平竹筋注漿錨桿形成的加筋注漿帷幕一起組合形成大剛度的共同支護受力體系。

2.根據權利要求1所述的一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構，其特征在于：所述的管幕鋼管內填充有水泥混凝土。

3.一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護方法，其特征在于：其方法如下所述：

步驟一、構筑頂管工作井和接收井；

步驟二、管幕鋼管布設，布設順序為以橫斷面中軸線為基準由下往上對稱進行；

步驟三、管幕鋼管間水平竹筋注漿錨桿施工并注漿，在鋼管間形成水平加筋注漿帷幕，水平竹筋注漿錨桿的個數由設計的鋼管間距而定；

步驟四、根據需要在管幕鋼管內填充混凝土；

步驟五、在管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構內開挖，邊開挖邊支撐；

步驟六、逐段構筑內部結構，并逐步拆除管幕旋噴法支護結構內支撐，最終形成完整的地下結構。

4.根據權利要求3所述的一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護方法，其特征在于：所述的步驟二中管幕鋼管布設方法有：定向鉆進法、水平螺旋鉆進法、夯管施工法、頂管法和微型頂管法，其中頂管法的施工方法如下：

(1)管幕鋼管的制備：管幕鋼管直徑取0.3m-2m；

(2)土體加固：管幕鋼管頂進前先對洞口處土體按設計要求進行加固，土體加固可在工作井施工時進行；

(3)穿墻出洞：在出洞前先割掉預埋鋼盒外側鋼板，并將止水鋼環焊接到預埋鋼盒的外側，再將止水橡膠圈安裝在止水鋼環上，在準備出洞時，將鋼盒內側擋土鋼板割掉，清理預留孔內的雜物后立即將工具頭推進預埋孔，縮短停頓時間，使止水橡膠圈緊抱工具頭外殼發揮止水作用，頂管穿墻時要防止工具頭下跌，在穿墻的初期，因入土較小，工具頭的自重僅由兩點支撐，其中一點是導軌，另一點是入土較淺的土體，一方面要帶一個向上的初始角，另一方面穿墻管下部要有支托，并且加強管段與工具管、管段與管段之間的連接，此外，工具管的推進一定要迅速，不使穿墻管內的土體暴露時間太長；

(4)正常頂進：管道出洞成功后，開始正常頂進，在管節推進的同時，頂管機大刀盤切削前方土體排出，通過管節一節節向前推進，頂管機不斷推進最后到達接收井，形成整段通道；

(5)管幕鋼管縱向接頭：接頭通過焊接環形和豎向加筋板加固管道端部，增加其剛度，在其加固的環形加筋板上，連接螺栓，進行施工過程中的限位和固定，在插口上設置兩道氯丁橡膠密封圈進行防水，接頭要有一定轉角的適應能力；

(6)進入接收井：頂管機接近接收井前到達土體加固范圍后，應放慢頂進速度，使頂管機慢慢切削土體，形成一個較完整的止水孔，通過測量定出頂管機出口的具體位置，將接收井工具頭位置的混凝土護壁鑿除，當頂管機進入接收井邊時，頂管機要快速頂進，直到頂管機完全頂出接收井；

(7)管幕泥漿置換：在管幕頂進結束后，為防止管幕出現滯后沉降，按設計要求的材料將頂進過程中的觸變泥漿置換掉，置換時利用壓注觸變泥漿的系統及管路進行，壓注順序：從第一節管依次向后進行；

(8)管幕混凝土灌注及填充：管幕頂進完成之后，采用微膨脹混凝土進行填充，施工完后要用錘擊和超聲波檢測混凝土密實程度及與鋼管之間是否密貼；

(9)管幕潤滑減阻：采用膨潤土觸變泥漿注入管道與周圍土層之間的環狀空間中，實現減小頂進管道與地層之間的摩擦阻力，注漿為三部分，機尾同步注漿、沿線管道補漿及洞口處的注漿，觸變泥漿的基本成分由膨潤土和水組成，另外，根據不同的土體摻入不同聚合物的外摻劑來調節泥漿性能以滿足使用要求。

5.根據權利要求3所述的一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護方法，其特征在于：所述的步驟三中水平竹筋注漿錨桿施工的施工要求如下：

在靠近地下結構的竹筋注漿錨桿距離內部結構邊300-400mm，每根竹筋注漿錨桿的開孔間距為0.5-0.8m，竹筋注漿錨桿的長度為沿地下結構長度通長布置，竹筋注漿錨桿的注漿管直徑通常為108mm或127mm。