[發明專利]一種水平攪噴內插管棚樁施工工法

有效

• 申請號: 201811139006.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109488333B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王守慧;殷險峰;萬勇;賈俊峰;張建偉;周桂銀;宋鵬杰;周恒;栗全旺;宋永娜;田寧
• 申請（專利權）人: 青島市地鐵一號線有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 青島合創知識產權代理事務所(普通合伙) 37264
• 代理人: 王曉曉

本發明公開了一種水平攪噴內插管棚樁施工工法。本發明首先用水平定向鉆機將帶有導向裝置的引孔鉆頭鉆進土層，貫穿加固土層后，換上攪拌鉆頭并連接管棚，啟動水平定向鉆機開始回拉，設置泄壓孔并封堵洞口，接著開始回拉攪噴過程，在出洞段一定范圍內停止攪噴，卸掉攪拌鉆頭，安置回灌孔，封堵洞口并回灌漿液，將管棚留在樁體內，形成水平攪噴內插管棚樁。本發明中施工工法能夠在隧道外輪廓施作相互咬合的水平攪噴內插管棚樁形成連續墻，一次性貫穿加固土層成樁，具有地層適應性強、施工效率高、使用范圍廣、環境擾動小和加固止水效果好等優點。

技術領域

本發明屬于隧道施工工藝技術領域，具體涉及一種水平攪噴內插管棚樁施工工法。

背景技術

城市軌道交通工程修建過程中，經常穿越軟弱、松散砂土地層，而軟弱砂土層具有膠結能力差、粘聚力低和振動易液化等特點。在工程擾動和地下水作用下，直接開挖隧道，極易發生地表塌陷和隧道滲漏水問題。

現有技術一般是采用帷幕注漿在隧道周圍形成加固止水圈或者在隧道周圍輪廓施作水平旋噴樁連續墻來承載上覆土體并形成止水帷幕。但隧道穿越超淺埋軟弱砂土層時，傳統的土層加固工法除了設備占地大，施工周期長等問題外，帷幕注漿自身過大的注漿量和水平旋噴樁自身過大的注漿壓力等都會導致地表開裂隆起和管線變形破壞。注漿過程中漿液易在軟弱砂土層內發生跑漿，也使得漿液無法有效注入治理區域地層或者有效成樁。上述問題導致目標地層加固效果差，在隧道穿越超淺埋砂土層時更是無法適用。

隨著施工技術的不斷改進，管棚工法得到了普遍的利用。管棚工法是采用專用鉆機將鋼管沿隧道開挖輪廓線外一節一節地打入需支護的地層中的預定位置，然后進行注漿，通過漿液在圍巖中的擴散，形成一個類似鋼筋混凝土的拱形帷幕，從而達到支護開挖線外側圍巖的作用。但是傳統管棚工法中采用的是成管后進行注漿加固，管棚與水泥、土的粘接性難以保證。

發明內容

本發明的目的是提供一種水平攪噴內插管棚樁施工工法，本發明開始用水平定向鉆機貫穿加固土層，設置泄壓孔并封堵端口，回拉攪噴的同時安裝管棚，使樁體一次性回拉成型，大幅度提高了樁體外側地層密實度及抗剪強度、抗滲性，而且還具有地層適應性強、施工效率高、使用范圍廣等優點。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種水平攪噴內插管棚樁施工工法，其特征在于它包括以下步驟：

（1）啟動水平定向鉆機，引孔鉆頭旋轉鉆進，同時引孔鉆頭上的出水口噴射高壓水，直至貫穿加固土層；

（2）引孔鉆頭貫穿土層后，拆下引孔鉆頭，換上攪拌鉆頭，將攪拌鉆頭一端連接鉆桿，另一端連接管棚；

（3）啟動水平定向鉆機開始回拉，同時攪拌土體并噴射注漿，在出洞段1-2m范圍內停止噴射注漿，設置泄壓孔并用速凝混凝土封堵洞口；

（4）回拉攪噴并內插管棚：先拌泥漿，然后開啟噴射泥漿，孔口冒漿正常后開始回拉鉆桿，攪拌鉆頭打碎土體，土體與泥漿混合填充，管棚隨鉆桿回拉內插入樁體，邊回拉鉆桿邊連接管棚；

（5）在出洞段1-2m范圍內停止噴射注漿，卸下攪拌鉆頭，安置回灌孔，封堵洞口并回灌漿液；

（6）一根樁施作完成后，根據預先設計的鉆孔位置重復上述施作過程。

進一步的：所述步驟（1）中引孔鉆頭包括圓柱形鋼管和鋼管上焊接的呈長方體的旋轉葉片，引孔鉆頭內安裝有信號發射器。

進一步的：所述步驟（2）中攪拌鉆頭由呈風扇狀排列的三片攪拌葉片組成，攪拌葉片上有漿液出漿口。

進一步的：所述步驟（3）中設置泄壓孔的方法為：停止噴射注漿，待管棚到位后，人工清除出洞段1-2m范圍內松動土體，將一根直徑為5-15cm的L形管一端插入洞內的長度0.5-1m，另一端垂直向上，在洞外的垂直向上的部分長度為0.5-1m。