[發(fā)明專利]冰水堆積體的隧道施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010125514.5
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN110985008B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱胥仁;彭學(xué)軍;肖丙辰;湯宇;楊文國;楊俊峰;楊曾;李一萍;方星樺;彭雨楊;鐘東;譚鷹;童昌;何林云;林巍杰;陳鵬;范輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵五局集團(tuán)第一工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E21D11/18;E21D11/30;E21D20/00;E21D20/02;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 長沙惟盛赟鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43228
• 代理人: 姚亮梅

1.冰水堆積體的隧道施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)超前支護(hù)施工；隧道超前支護(hù)采用Φ45X6mm的小導(dǎo)管支護(hù)，在拱部110°-115°范圍內(nèi)施工，單根長度5-5.5m，仰角α＝12-14°，環(huán)向間距40-45cm，縱向排距170-180cm；

(2)確定隧道開挖順序；隧道從上至下根據(jù)高度分為4-5級臺階進(jìn)行開挖，每級臺階的高度均相等，每級臺階開挖時均是從中心向左右兩側(cè)同時開挖，每級臺階沿隧道延伸方向的間距均大于每級臺階的高度；

(3)開挖隧道最上一級臺階；從中心向左右兩側(cè)同時開挖最上一級臺階，之后在已開挖完成隧道洞身的內(nèi)壁上均勻噴射一層混凝土，形成一層厚度為7-10cm的第一混凝土層；

(4)最上一級臺階的初期支護(hù)；沿隧道的延伸方向拼裝鋼拱架對已開挖完成且內(nèi)壁上噴射有第一噴混凝土層的隧道洞身進(jìn)行支撐加固；同時在隧道洞身上錨固多根錨桿，且在已錨固的多根所述錨桿外側(cè)掛一層鋼筋網(wǎng)片；

(5)拱腳固定；將兩根長U形的鋼管在U形底部交叉后再鉤套在拼裝鋼拱架的底部，兩根長U形的鋼管的自由端插入圍巖中并向下傾斜；

(6)在鋼拱架、錨桿和鋼筋網(wǎng)片施工后，復(fù)噴第二混凝土層，厚度為40-45cm；

(7)重復(fù)步驟(4)-(6)，完成下一級臺階的開挖和初級支護(hù)施工；在拼裝該級臺階的鋼拱架時，將其上部與最上一級臺階的鋼拱架的拱腳連接牢固，采用連接法蘭和連接螺栓進(jìn)行連接，并將連接處的四周焊接牢固，確保其剛度和強(qiáng)度；

(8)重復(fù)步驟(7)，直到完成最下一級臺階的開挖和初級支護(hù)施工；

(9)仰拱施工；開挖仰拱，澆筑高性能混凝土形成仰拱的初期支護(hù)，與之前的初期支護(hù)形成閉環(huán)；然后在仰拱的初期支護(hù)上設(shè)置防水結(jié)構(gòu)層，接下來綁扎鋼筋，澆筑高性能混凝土回填至水平的設(shè)計高度；具體施工為：1)開挖仰拱，仰拱開挖出完渣土后清理仰拱基底，保證仰拱基底無虛渣；2)在開挖完成的仰拱內(nèi)采用噴射高性能混凝土形成仰拱的初期支護(hù)，與之前的初期支護(hù)形成閉環(huán)；3)在仰拱的初期支護(hù)上設(shè)置防水結(jié)構(gòu)層；4)在仰拱的上翹兩端分別固定布置3-4根支排水管，其出口與仰拱的排水口連接；5)綁扎仰拱鋼筋，并在仰拱中央的鋼筋中安插兩根主排水管，其出口相應(yīng)地與仰拱的排水口連接；6)仰拱混凝土澆筑，向仰拱的填充區(qū)域一次性澆筑高性能混凝土，直到水平的設(shè)計高度，采用插入式振搗棒，垂直振搗密實；及時對高性能混凝土灑水養(yǎng)護(hù)；

(10)仰拱之上的二襯施工；在仰拱之上的全部初期支護(hù)表面設(shè)置防水結(jié)構(gòu)層，之后澆筑高性能混凝土進(jìn)行整體的二襯施工；具體施工為：設(shè)置完防水結(jié)構(gòu)層后，測量放樣，確定模板的架設(shè)位置并進(jìn)行模板架設(shè)，在指定位置進(jìn)行高性能混凝土的澆筑，從頂部澆筑一次成型；澆筑過程中要連續(xù)分層振搗，待高性能混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的83-85％，拆除模板并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而最終完成整體的二襯施工；

所述高性能混凝土包括以下重量份的材料：水泥150-200份、粉煤灰100-150份、松脂巖10-15份、高爐礦渣粉30-35份、水70-80份、硅烷基憎水劑2.5-3份、促凝劑2-5份、硅酸鈣水合礦物1-1.5份、亞鈉0.5-0.8份、三(2-羥乙基)胺0.2-0.5份、乙硫醇酸0.5-0.7份、丙烯酰胺0.8-1份、密胺0.3-0.5份、葡萄糖酸鈉0.8-1份、玻璃纖維0.3-0.5份；所述高性能混凝土的的制備方法為：開啟攪拌機(jī)，在攪拌狀態(tài)下依次加入水泥、松脂巖10-15份、高爐礦渣粉30-35份、水70-80份、硅酸鈣水合礦物、亞鈉和玻璃纖維；攪拌30-40min；然后加入其它材料，繼續(xù)攪拌并保持壓力為3-3.2MPa，攪拌5-10min，得到所述高性能混凝土。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰水堆積體的隧道施工方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，還使用徑向系統(tǒng)錨桿，其采用Φ45mm系統(tǒng)注漿小導(dǎo)管，該步驟中所用的小導(dǎo)管均灌注漿液，所述漿液為水泥和硅酸鈉的混合液，兩者的體積比為2.5-3.5：1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰水堆積體的隧道施工方法，其特征在于，每級臺階的鋼拱架拼裝完成后，均在鋼拱架底部設(shè)置槽鋼擴(kuò)大基礎(chǔ)，提高鋼拱架的整體受力能力，并在每個鋼拱架的底部處打設(shè)3-4根鎖腳錨桿以注漿，加強(qiáng)鎖腳錨桿對鋼拱架下沉的抵抗力。