[發明專利]隧道水平旋噴施工方法

在審

• 申請號: 201910074823.1
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109854251A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 彭峰;張繼昶;鄒明波
• 申請（專利權）人: 北京瑞威世紀鐵道工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10
• 代理公司: 北京獻智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11434
• 代理人: 楊獻智;趙丹

1.一種隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、采用水平旋噴鉆機根據預先確定的開孔位置在軟巖施工區的隧道開挖面鉆出具有規定深度、直徑及傾斜度的鉆孔，所述水平旋噴鉆機包括可移動機身、安裝于所述可移動機身一側的鉆孔支撐架組、安裝于所述可移動機身另一側的旋噴支撐架組、鉆孔裝置以及旋噴裝置，其中，所述鉆孔支撐架組包括設置于所述可移動機身前端并能夠獨立升降的第一鉆孔支撐架及設置于所述可移動機身后端并能夠獨立升降的第二鉆孔支撐架，所述旋噴支撐架組包括設置于所述可移動機身前端并能夠獨立升降的第一旋噴支撐架及設置于所述可移動機身后端并能夠獨立升降的第二旋噴支撐架，所述鉆孔裝置承托于所述第一鉆孔支撐架的頂部和所述第二鉆孔支撐架的頂部，并且所述鉆孔裝置能夠相對于所述可移動機身前后移動，所述鉆孔裝置包括設置于所述鉆孔裝置前端的鉆頭以及連接于所述鉆頭后端的鉆桿，所述旋噴裝置承托于所述第一旋噴支撐架的頂部和所述第二旋噴支撐架的頂部，并且所述旋噴裝置能夠相對于所述可移動機身前后移動，所述旋噴裝置包括設置于所述旋噴裝置前端的噴頭組件以及連接于所述噴頭組件后端的管線，所述噴頭組件通過所述管線與注漿設備相連通以輸送待旋噴漿液；

(2)、在完成所述鉆孔后，將所述鉆孔裝置退出所述鉆孔，在所述鉆桿完全退出所述鉆孔后，將所述旋噴裝置送至所述鉆孔的末端，采用所述注漿設備將預先制備好的水泥漿供給至所述旋噴裝置的噴頭組件，啟動所述噴頭組件使得高速噴射的水泥漿帶動所述鉆孔周邊的軟巖一起旋轉攪拌融成一體，隨著所述噴頭組件一邊旋噴注漿，一邊退出所述鉆孔而沿著所述第一型鉆孔由內向外形成加固樁體，在所述噴頭組件完全退出所述鉆孔后停止水平旋噴注漿；

(3)、通過控制所述鉆孔支撐架組的所述第一鉆孔支撐架和所述第二鉆孔支撐架同步繞所述可移動機身的縱向軸線轉動以改變所述鉆孔裝置的施工位置，重復步驟(1)和(2)，獲得若干個鉆孔以及加固樁體，使得相鄰的所述加固樁體在徑向方向上部分重疊，從而形成陣列狀穩定體系；以及

(4)、待全部的所述加固樁體凝固后，檢測其形成的所述陣列狀穩定體系的強度滿足要求后，進行大斷面的機械開挖以形成隧道。

2.如權利要求1所述的隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，所述噴頭組件包括：噴管體、設置于所述噴管體的前端中央的主噴頭、以及間隔分布于所述噴管體的周壁上并與所述噴管體的徑向相平行的至少四個分噴頭，其中，所述噴管體在設置于所述可移動機身上的電機的控制下可圍繞所述噴管體的縱向軸線轉動。

3.如權利要求2所述的隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，在步驟(2)中，控制所述注漿設備使得水平旋噴注漿的旋噴壓力設定為35～45MPa。

4.如權利要求1所述的隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，所述噴頭組件包括：噴管體、設置于所述噴管體的前端中央的主噴頭、以及間隔切向設置于所述噴管體的周壁上的至少三個分噴頭。

5.如權利要求4所述的隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，在步驟(2)中，控制所述注漿設備使得水平旋噴注漿的旋噴壓力設定為50～60MPa。

6.如權利要求3或5所述的隧道管棚施工裝置，其特征在于，所述注漿設備設置于所述可移動機身上并位于所述第一旋噴支撐架和所述第二旋噴支撐架之間。

7.如權利要求6所述的隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，在步驟(1)之前，還包括：將隧道開挖面掛網噴射混凝土以穩定隧道開挖面的步驟。

8.如權利要求6所述的隧道管棚施工裝置，其特征在于，在步驟(2)之前，還包括：所述噴頭組件在所述鉆孔內采用高壓水洗孔以清洗所述鉆孔內淤泥的步驟。

9.如權利要求8所述的隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，在步驟(3)之前，還包括：采用推頂裝置將預先制備的長度與所述鉆孔深度相同的加強構件沿所述鉆孔插入所述加固樁體直至所述鉆孔的末端的步驟。

10.如權利要求9所述的隧道水平旋噴施工方法，其特征在于，所述推頂裝置安裝于所述可移動機身的前端，所述推頂裝置能夠相對于所述可移動機身前后、上下、左右運動以將所述加強構件插入所述加固樁體。