[發明專利]一種隧道仰拱地基加固組件及施工方法

有效

• 申請號: 202010579027.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111676947B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 白鴻國;蘇偉;侯軍紅;李巖;章慧健;高樹峰;鄭余朝;曾青;夏勇;翁東郁;吳強;方偉;馮天煒;孫長升;蘇哿;王成;孫杰;劉海達
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司;西南交通大學
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D3/12
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李亞男

1.一種隧道仰拱地基加固組件，其特征在于，包括：多節鋼花管(1)以及鋼蓋(2)，多節所述鋼花管(1)沿豎直方向依次固定連接，多節所述鋼花管(1)的管壁上分別設有多個注漿孔(11)，所述鋼蓋(2)設置在位于豎直方向最上端的所述鋼花管(1)的頂端，所述鋼蓋(2)上設有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔的上端分別設有可拆卸的注漿鋼管(21)和排氣溢漿軟管(22)；

所述鋼花管(1)的外壁上設有多個開口斜向下且沿所述鋼花管(1)周向均勻分布的固定孔(14)，所述固定孔(14)距所述鋼花管(1)頂端的距離為0.8-1.2m，并且所述固定孔(14)的軸線與所述鋼花管(1)的外壁的夾角為45°-60°；

將與所述固定孔(14)尺寸相匹配的鋼筋(15)插入所述固定孔(14)中，所述鋼筋(15)的下端抵觸在所述鋼花管(1)的內壁上，所述鋼筋(15)的上端搭放在地面上。

2.根據權利要求1所述的隧道仰拱地基加固組件，其特征在于，位于豎直方向最下端的所述鋼花管(1)的上端開口、下端封閉，且位于豎直方向最下端的所述鋼花管(1)的下端設有底部注漿孔(12)，所述鋼花管(1)的長度不大于隧道頂壁到地面的高度。

3.根據權利要求2所述的隧道仰拱地基加固組件，其特征在于，位于豎直方向最下端的所述鋼花管(1)的底部設有支架(13)。

4.根據權利要求3所述的隧道仰拱地基加固組件，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔的上端分別設有第一凸口(211)和第二凸口(221)，所述第一凸口(211)與所述注漿鋼管(21)螺紋連接，所述第二凸口(221)與排氣溢漿軟管(22)插接。

5.一種隧道仰拱地基加固施工方法，其特征在于，采用權利要求4所述的隧道仰拱地基加固組件進行加固施工，其包括以下步驟：

S1、鉆孔：在隧道仰拱開挖前的平整的地表上架設打孔設備，鉆出孔徑大于所述鋼花管(1)外徑的多個樁孔(3)，多個所述樁孔(3)在待挖仰拱的地基上以梅花形式布置，并且在鉆孔時，控制所述樁孔(3)位于仰拱開挖線(5)下方的注漿段(4)的深度相同；

S2、放置鋼花管：將多節所述鋼花管(1)依次吊裝、連接并放入所述樁孔(3)中，并且吊裝時需滿足：位于豎直方向最下端的所述鋼花管(1)通過設置在其底部的所述支架(13)使其與所述樁孔(3)的底部隔開；以及位于豎直方向最上端的所述鋼花管(1)的頂部低于所述仰拱開挖線(5)；

S3、安裝鋼蓋：鋼蓋(2)固定安裝在位于豎直方向最上端的所述鋼花管(1)的頂部，并且將所述注漿鋼管(21)和排氣溢漿軟管(22)從所述樁孔(3)中伸出；

S4、注漿：將所述注漿鋼管(21)與注漿設備連接并注入水泥漿液，待水泥漿液溢出排氣溢漿軟管(22)時停止注漿，注漿完畢后拔出所述注漿鋼管(21)和排氣溢漿軟管(22)。

6.根據權利要求5所述的隧道仰拱地基加固施工方法，其特征在于，步驟S2中將多節所述鋼花管(1)依次吊裝放入所述樁孔(3)中的步驟為：

a將位于豎直方向最下端的第一節所述鋼花管(1)吊起來并向所述樁孔(3)中放置，待所述固定孔(14)與地面齊平時停止向下放置所述鋼花管(1)，將與所述固定孔(14)尺寸相匹配的鋼筋(15)插入所述固定孔(14)中，所述鋼筋(15)的下端抵觸在所述鋼花管(1)的內壁上，所述鋼筋(15)的上端搭放在地面上；

b將第二節所述鋼花管(1)吊起，使第二節所述鋼花管(1)的底端與第一節所述鋼花管(1)的頂端靠近，將第一節所述鋼花管(1)與第二節所述鋼花管(1)固定連接；

c將所述鋼筋(15)從所述固定孔(14)中取出，將第一節所述鋼花管(1)和第二節所述鋼花管(1)作為整體向所述樁孔(3)中繼續放置；

d根據所述注漿段(4)的長度按照步驟S2的方法依次連接多節所述鋼花管(1)直至樁長達到注漿深度要求，并在最上端所述鋼花管(1)的頂端設置所述鋼蓋(2)。

7.根據權利要求5所述的隧道仰拱地基加固施工方法，其特征在于，位于豎直方向最上端的所述鋼花管(1)的頂部與所述待挖仰拱的底部之間的距離為10-50cm。