[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

本發明公開了一種隧道仰拱地基加固組件及施工方法，該加固組件包括：多節鋼花管以及鋼蓋，多節鋼花管沿豎直方向依次固定連接，多節鋼花管的管壁上分別設有多個注漿孔，鋼蓋設置在位于豎直方向最上方的鋼花管的頂端，鋼蓋上設有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔的上端分別設有可拆卸的注漿鋼管和排氣溢漿軟管。該施工方法包括鉆孔、逐節連接并下放就位鋼花管、安裝鋼帽和注漿管和排氣管、注漿加固、拆除注漿鋼管、開挖仰拱并施作支護結構。本發明提供了在仰拱開挖前對地基進行加固的加固組件及施工方法，避免了仰拱開挖后再鉆孔所帶來的鉆機安放于弧形仰拱輪廓線的弊端，極大方便了鉆孔操作，提升了鉆孔效率和鉆孔質量。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種隧道仰拱地基加固組件及施工方法。

背景技術

在軟弱地層中修建隧道工程，由于地基承載力不足，或受長期效應影響，可能出現沉降超限的問題，因此需要對仰拱地基進行加固。現有加固方法通常是先開挖仰拱至基底，再測量放線鉆孔施作各類樁基。由于仰拱是弧線形態，當將仰拱挖開后，再對仰拱地基進行加固時，弧形的仰拱地面不易架設打孔設備，打孔質量較差，且打孔施作樁基作業占用仰拱初支時間，造成隧道支護結構封閉成環時間晚，造成安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種隧道仰拱地基加固組件及施工方法，該組件及施工方法在仰拱開挖前即可對地基進行加固從而增強仰拱開挖以及后續仰拱的穩定性。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種隧道仰拱地基加固組件，包括：多節鋼花管以及鋼蓋，多節鋼花管沿豎直方向依次固定連接，多節鋼花管的管壁上分別設有多個注漿孔，鋼蓋設置在位于豎直方向最上端的鋼花管的頂端，鋼蓋上設有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔的上端分別設有可拆卸的注漿鋼管和排氣溢漿軟管。

該加固組件用于對仰拱開挖地基進行注漿加固，鋼花管的頂端設有缸蓋，缸蓋上通過第一通孔以及第二通孔連接注漿鋼管和排氣溢漿軟管，注漿鋼管用于引導水泥漿液進入鋼花管中，多節鋼花管相互連接用于灌注水泥漿液，水泥漿液從出漿孔中流出，因此鋼花管內外都浸入水泥漿液中，與水泥漿一起對地基進行加固。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，位于豎直方向最下端的鋼花管的上端開口、下端封閉，且位于豎直方向最下端的鋼花管的下端設有底部注漿孔，鋼花管的長度不大于隧道頂壁到地面的高度。

鋼花管的底部還設有底部注漿孔供水泥漿液流出；為方便后續鋼花管吊裝作業，鋼花管的長度不能大于隧道頂壁距地面的高度。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，位于豎直方向最下端的鋼花管的底部設有支架。

位于豎直方向最下端的鋼花管上固定一個支架，當鋼花管豎直放置時，支架使鋼花管的底部遠離地面，從而不會堵塞鋼花管底部的底部注漿孔。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，鋼花管的外壁上設有多個開口斜向下且沿鋼花管周向均勻分布的固定孔，固定孔距鋼花管頂端0.8-1.2m，并且固定孔的軸線與鋼花管的外壁的夾角為45°-60°。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，第一通孔和第二通孔的上端分別設有第一凸口和第二凸口，第一凸口，第一凸口與注漿鋼管螺紋連接，第二凸口與排氣溢漿軟管插接。

一種隧道仰拱地基加固施工方法，采用以上隧道仰拱地基加固組件進行加固施工，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，鉆出孔徑大于鋼花管外徑的多個樁孔，多個樁孔在待挖仰拱的范圍內以梅花形布置，并且在鉆孔時，控制樁孔位于仰拱開挖線下方注漿段深度相同。