[發明專利]隧道塌方段反吹砂注漿回填結構及其施工方法

在審

• 申請號: 202010053406.1
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111119910A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 趙立財
• 申請（專利權）人: 中鐵十九局集團第三工程有限公司
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01;E21D11/05;E21D11/10;E21D20/02;E21D21/00;E21D20/00;E21D11/14;E21D11/18
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 楊中鶴

本發明涉及隧道開挖技術領域，提供了一種隧道塌方段反吹砂注漿回填結構及其施工方法。包括用于封閉掌子面上部的缺口的封閉墻，所述掌子面的已開挖側設有反壓回填土，所述反壓回填土與已開挖隧道的洞頂之間形成有施工空間；拱部空腔自下而上回填有初次吹砂層、混凝土層及二次吹砂層，所述初次吹砂層處于所述拱部空腔的下部區域，所述混凝土層處于未開挖隧道的拱部輪廓線的外周，所述二次吹砂層處于所述拱部空腔的中部區域；初次吹砂層起到了墊層的作用，混凝土層主要起到加強未開挖隧道的拱部輪廓線的外圍結構的作用，二次吹砂層起到了緩沖層的作用；通過上述結構對拱部空腔進行回填，確保了回填結構的穩定性，有效的控制且避免隧道二次塌方。

技術領域

本發明屬于隧道開挖技術領域，特別涉及一種隧道塌方段反吹砂注漿回填結構及其施工方法。

背景技術

在隧道開挖時會遇到軟巖失穩段，此區域不良地質類型多、規模大、地質構造復雜，特殊巖土分布廣泛，工程處理量大。開挖時很有可能會遇到溶洞坍塌，進而影響工程的施工，如果處理不得當，很有可能造成二次坍塌，直接導致隧道整體的穩定。

如圖1所示，在開挖某隧道時，已開挖隧道1的掌子面2的上部出現缺口3且產生大面積掉塊，隨即沿洞頂產生向掌子面2后方的縱向開裂；原設計該處圍巖級別為Ⅲ級，采用錨噴支護方式，開挖方式為全斷面。此次大面積塌方形成的拱部空腔4高達7～9m，拱部空腔4的下部延伸至未開挖隧道5的上部，掌子面前方巖層變化為炭質頁巖夾炭質千枚巖，受地震影響較為破碎且炭質千枚巖遇水即軟強度極低，后續發現巖面有較多圍巖裂隙水滲出，整體結構呈現軟巖大變形趨勢。針對上述拱部空腔4，需要設計回填結構以避免隧道二次塌方，同時回填之后由掌子面2繼續向前開挖時，還需對拱部空腔4下方的未開挖隧道5進一步的進行防護處理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種隧道塌方段反吹砂注漿回填結構，對拱部空腔進行回填，避免隧道二次塌方。

為了實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種隧道塌方段反吹砂注漿回填結構，包括用于封閉掌子面上部的缺口的封閉墻，所述掌子面的已開挖側設有反壓回填土，所述反壓回填土與已開挖隧道的洞頂之間形成有施工空間；拱部空腔自下而上回填有初次吹砂層、混凝土層及二次吹砂層，所述初次吹砂層處于所述拱部空腔的下部區域，所述混凝土層處于未開挖隧道的拱部輪廓線的外周，所述二次吹砂層處于所述拱部空腔的中部區域。

可選的，還包括吹砂管一和吹砂管二，所述吹砂管一的出砂端由所述已開挖隧道穿過所述封閉墻延伸至所述拱部空腔的下部區域，所述吹砂管一用于形成所述初次吹砂層；所述吹砂管二的出砂端由所述已開挖隧道穿過所述封閉墻延伸至所述拱部空腔的中部區域，所述吹砂管二用于形成所述混凝土層及所述二次吹砂層。

可選的，所述吹砂管二包括可拆卸式連接的斜管段和豎管段，所述斜管段由所述已開挖隧道斜向延伸至所述拱部空腔的下部區域，所述豎管段由所述拱部空腔的下部區域豎向延伸至所述拱部空腔的中部區域。

可選的，所述已開挖隧道的內壁設有加固鋼架，所述加固鋼架與所述已開挖隧道的既有錨噴支護連接。

可選的，所述反壓回填土自上而下分為上臺階回填土、中臺階回填土及下臺階回填土，所述上臺階回填土、所述中臺階回填土及所述下臺階回填土的長度逐漸增加，且所述上臺階回填土僅為中部核心土。

可選的，所述拱部空腔下方的上臺階開挖段的后段和前段均設有上臺階拱架、中段設置有吊拱，所述吊拱包括與所述混凝土層連接的吊掛錨桿和與所述吊掛錨桿的下端連接的拱形鋼模板。

可選的，所述吊掛錨桿包括同軸配合的外中空桿和內中空桿，所述外中空桿的上端設置有楔縫式端頭，所述內中空桿的上端設置有與所述楔縫式端頭的內壁配合的楔形端頭，所述內中空桿的下端設置有緊固螺母與墊板，所述外中空桿的外周鍍有玻璃纖維，所述外中空桿的外周還設置有水泥砂漿卷。

可選的，所述已開挖隧道及所述未開挖隧道的內壁設有排水管。