[發明專利]用于隧道淺埋段的材料運送體系及淺埋段地表加固方法

在審

• 申請號: 201711084147.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107575256A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 翟朝暉;肖海榮;于忠永
• 申請（專利權）人: 中國建筑土木建設有限公司
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21D11/18;E21F13/04
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11004
• 代理人: 李丹,晁璐松

1.用于隧道淺埋段的材料運送體系，其特征在于：包括設置在隧道淺埋段的土層中的孔道（11），以及運輸鋼管（1）和鋼管支架（2）；

所述孔道（11）由內向外、朝隧道上臺階掌子面（3）的前方傾斜，孔道（11）的下端出口與隧道的上臺階開挖空間（31）相通，孔道（11）的上端出口與地表相通，并且孔道（11）的上端出口高于淺埋段加固層的設計高度；

所述運輸鋼管（1）穿在孔道（11）中，并且運輸鋼管（1）的一端穿過隧道上臺階掌子面（3）的超前支護體系（4）伸入至隧道的上臺階開挖空間（31）內、隧道上臺階掌子面（3）的后方，運輸鋼管（1）的另一端伸出地表；

所述鋼管支架（2）設置在隧道開挖的上臺階（32）上，鋼管支架（2）頂端與運輸鋼管（1）剛性連接。

2.根據權利要求1所述的用于隧道淺埋段的材料運送體系，其特征在于：所述孔道（11）與水平面的夾角不超過60°，所述孔道（11）的直徑為120-220mm，所述運輸鋼管（1）的外徑比孔道直徑小40-60mm。

3.根據權利要求2所述的用于隧道淺埋段的材料運送體系，其特征在于：所述運輸鋼管（1）伸出地表的端頭比淺埋段加固層的設計高度高80-100cm。

4.根據權利要求3所述的用于隧道淺埋段的材料運送體系，其特征在于：所述運輸鋼管（1）與孔道（11）之間的縫隙中填筑有細土或碎石土。

5.根據權利要求4所述的用于隧道淺埋段的材料運送體系，其特征在于：所述運輸鋼管（1）內設有滑索（6），所述滑索（6）包括固定鋼絲繩（61）和移動鋼絲繩（62），固定鋼絲繩（61）沿運輸鋼管（1）的長度方向布置，兩端分別固定在運輸鋼管（1）的兩端頭，移動鋼絲繩（62）中部通過繩卡（63）與固定鋼絲繩（61）連接，沿運輸鋼管（1）的長度方向布置，兩端分別伸出運輸鋼管（1）的兩端開口。

6.根據權利要求5所述的用于隧道淺埋段的材料運送體系，其特征在于：所述移動鋼絲繩（62）的長度大于運輸鋼管（1）長度的2倍。

7.使用權利要求1-6任意一項所述的用于隧道淺埋段的材料運送體系的淺埋段地表加固方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、勘測：根據施工圖紙對隧道的淺埋段區域進行實地勘測，確定洞身掌子面開挖里程、支護參數、運輸鋼管（1）的穿透位置及角度；

步驟二、預加固：對隧道掌子面前方的淺埋段土層進行預加固，采用長管棚超前支護進行隧道洞頂的地表加固，采用小導管（5）注漿進行材料運送體系中的孔道（11）周圍土層的加固；

步驟三、暗挖：采用三臺階法或者三臺階臨時仰拱法進行隧道開挖，形成上臺階、中臺階和下臺階三個操作平臺；

步驟四、設立鋼管支架：在上臺階（32）上設置鋼管支架（2）；

步驟五、設置運輸鋼管：設置孔道（11），并埋設運輸鋼管（1）；

步驟六、淺埋段地表加固：通過運輸鋼管（1）將加固施工所用的施工設備、材料移送至待加固的淺埋段，然后進行噴錨支護與偏壓側套拱聯合加固。

8.根據權利要求7所述的淺埋段地表加固方法，其特征在于：步驟二中長管棚沿隧道延伸方向布置，采用Ф89的無縫鋼管，長度不小于5mm，長管棚的環向間距為30-50cm，長管棚外插角≯12°；所述小導管（5）設置在掌子面前方覆蓋層，沿運輸鋼管（1）環向布置，小導管（5）之間的間距不大于40cm，小導管（5）的外插角度與運輸鋼管（1）保持平行，小導管（5）與運輸鋼管（1）中心間距不小于50cm，小導管（5）內的注漿為水灰比0.5-1的水泥砂漿。