[發明專利]既有隧道擴挖時穿越大型溶洞的輔助注漿平臺及施工方法

有效

• 申請號: 201810525525.5
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108843339B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 劉俊;翁長根;張開順;鄒福林;管強;李勇軍;李勇;吳祖松
• 申請（專利權）人: 中鐵十一局集團第五工程有限公司;中鐵十一局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚小容

本發明公開了一種既有隧道擴挖時穿越大型溶洞的輔助注漿平臺,采用鋼制框架結構的注漿臺架，在鋼制框架結構的中部設置有前后貫通的物料通道，鋼制框架結構的頂壁、左側壁、右側壁分別固設有鋼板，注漿臺架左、右兩側與大型溶洞的上一擴挖完成段的止漿墻之間分別設置有鉆機上下臺架臨時坡道，注漿臺架上方與大型溶洞頂部的空間構成鉆機注漿作業空間。同時，本發明還提供了一種既有隧道擴挖時穿越大型溶洞的施工方法。通過重新設計的帶物料通道的注漿臺架結合布置在注漿臺架左、右兩側的鉆機上下臺架臨時坡道，實現了大型溶洞的溶腔治理與擴挖的平行作業，顯著提高了隧道擴挖效率，縮短了工期，安全可靠、操作性強，并能確保施工安全。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種利用既有小斷面隧道擴挖為大斷面隧道時穿越大型溶洞的施工方法，以及在穿越大型溶洞時用于隧道上半部注漿的輔助施工平臺。

背景技術

以往對于隧道大斷面溶腔的治理主要是在新開挖隧道內進行的，當大斷面隧道穿越大型溶腔時，可以分臺階進行開挖，比如先開挖隧道上半斷面，然后開挖隧道下半斷面，進而全斷面施作隧道止漿墻。止漿墻施作完成后，利用鉆機對隧道掌子面進行帷幕注漿以及施作管棚，由于是新開挖隧道，因此沒有施工干擾，在進行大斷面隧道上半斷面的帷幕注漿時，可直接在下半斷面墊隧道洞渣進行施工。而當利用既有小斷面平行導坑進行擴挖修建鐵路復線時，需考慮穿越大型溶腔的施工干擾，這種施工工況在國內外都是很少見的。

對于利用既有小斷面平行導坑擴挖為大斷面的鐵路復線隧道，當擴挖隧道穿越大型溶洞時，相應的施工進度是十分緩慢的。目前的施工方法是：大型溶洞采用分段開挖，每開挖完成一段隨即進行止漿墻施工，止漿墻施作完成后，利用鉆機對隧道掌子面進行帷幕注漿以及施作管棚，先進行溶洞下半斷面的帷幕注漿，再進行溶洞上半斷面的帷幕注漿時，采用在下半斷面墊隧道洞渣的方法方便鉆機爬高進行溶洞上半斷面的帷幕注漿。因此，在下半斷面墊隧道洞渣進行溶洞治理時，極大地影響了下半斷面隧道的物流交通，從而影響了大型溶洞下一段的隧道開挖，降低了擴挖效率，拖長了工期。

發明內容

針對上述技術問題，本發明旨在提供一種安全可靠、操作性強的輔助注漿平臺，用于對大型溶洞的上半斷面進行注漿，當利用既有小斷面隧道擴挖成大斷面隧道并穿越大型溶洞時，既能保證對隧道溶腔的治理，又不影響溶腔內下一段隧道的擴挖工作，從而提高施工效率，保證施工安全。

為此，本發明所采用的技術方案為：一種既有隧道擴挖時穿越大型溶洞的輔助注漿平臺,包括注漿臺架，所述注漿臺架采用鋼制框架結構，并在鋼制框架結構的中部設置有前后貫通的物料通道，鋼制框架結構的頂壁、左側壁、右側壁分別固設有鋼板，注漿臺架左右居中設置在大型溶洞的上一擴挖完成段內，并靠近大型溶洞的下一待擴挖段，所述注漿臺架左、右兩側與大型溶洞的上一擴挖完成段的止漿墻之間分別設置有鉆機上下臺架臨時坡道，所述鉆機上下臺架臨時坡道采用隧道洞渣堆砌而成，鉆機上下臺架臨時坡道的前端與大型溶洞地面齊平，并由前向后逐漸升高直至與注漿臺架等高，所述注漿臺架上方與大型溶洞頂部的空間構成鉆機注漿作業空間。

作為上述方案的優選，所述注漿臺架的鋼制框架采用槽鋼及工字鋼焊接而成，在物料通道的左上角、右上角分別焊接有工字鋼加強件，且兩側的工字鋼加強件呈“八”字形布置。由于設置了物料通道，因此注漿臺架在物料通道的左上角、右上角增設工字鋼加強件，并結合整體的材料選材，減輕重量，降低制造成本，并確保注漿臺架穩固不變形。

進一步，所述注漿臺架左、右兩側壁的鋼板厚度小于注漿臺架頂壁的鋼板厚度。注漿臺架上方需要承受鉆機重量，兩側壁與頂壁采用不同厚度的鋼板，進一步減輕重量，降低制造成本。

同時，本發明還提供了一種既有隧道擴挖時穿越大型溶洞的施工方法，包括以下步驟：

步驟一，大型溶洞采用分段進行擴挖，對大型溶洞的上一擴挖完成段施作止漿墻，止漿墻一次澆筑成型，全斷面設置；在掌子面施作砂漿錨桿，砂漿錨桿部分外露，并澆筑于止漿墻內，植入巖層厚度不小于3m；