[發(fā)明專利]上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構(gòu)隧道施工及加固方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011118892.7
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112343626B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代敬輝;吳穎寧;黃向陽;梁基冠;梁禹
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵十八局集團有限公司;中鐵十八局集團市政工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/08;E21D9/06;E21B7/04;E21B7/06;E21B33/13
• 代理公司: 廣東合方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44561
• 代理人: 許建成

1.上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構(gòu)隧道局部加固方法，其特征在于，包括步驟：

S1、在地表對應(yīng)既有隧道外側(cè)的位置，通過定向鉆技術(shù)鉆設(shè)多個并排分布的第一定向鉆孔，多個所述第一定向鉆孔延伸至第一新建隧道待下穿區(qū)和既有隧道之間的第一待加固地層中；

S2、將第一注漿管插入第一定向鉆孔，所述第一注漿管位于第一待加固地層中的部分的周壁設(shè)有第一出漿口；

S3、往第一注漿管注入漿液，并使?jié){液經(jīng)第一出漿口滲透入第一待加固地層的軟弱土體中，待漿液凝固后在第一待加固地層中形成第一加固區(qū);

若上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構(gòu)隧道還包括與第一新建隧道并排的第二新建隧道，在第一新建隧道完成下穿既有隧道的盾構(gòu)施工之后，還包括如下步驟：

S4、在第一新建隧道內(nèi)部通過定向鉆技術(shù)鉆設(shè)多個并排分布的第二定向鉆孔，多個所述第二定向鉆孔延伸至第二新建隧道的待下穿區(qū)和既有隧道之間的第二待加固地層中；

S5、將第二注漿管插入第二定向鉆孔，所述第二注漿管位于第二待加固地層中的部分的周壁設(shè)有第二出漿口；

S6、往第二注漿管注入漿液，并使?jié){液經(jīng)第二出漿口滲透入第二待加固地層的軟弱土體中，待漿液凝固后在第二待加固地層中形成第二加固區(qū)；

鉆設(shè)第二定向鉆孔的步驟S4之前，還包括如下步驟：

S40、在第一新建隧道內(nèi)通過定向鉆技術(shù)鉆設(shè)多個并排分布的第三定向鉆孔，第三定向鉆孔的孔徑為第二定向鉆孔的0.4~0.6倍，多個所述第三定向鉆孔延伸至第二待加固地層中；

S41、將第三注漿管插入第二定向鉆孔，所述第三注漿管位于第二待加固地層中的部分的周壁設(shè)有第三出漿口；

S42、往第三注漿管注入漿液，并使?jié){液經(jīng)第三出漿口滲透入第二待加固地層的軟弱土體中，待漿液凝固后在第二待加固地層中形成預(yù)加固區(qū)。

2.如權(quán)利要求1所述的上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構(gòu)隧道局部加固方法，其特征在于：第一定向鉆孔包括從地表傾斜向下曲線延伸的造斜段以及從造斜段的下端水平延伸的水平段，第一注漿管位于水平段的部分的周壁在軸向方向上間隔開設(shè)有多個環(huán)槽，每個環(huán)槽中設(shè)有一個或多個所述第一出漿口，環(huán)槽中還套設(shè)有可從外側(cè)將第一出漿口密封的橡膠密封套。

3.如權(quán)利要求1所述的上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構(gòu)隧道局部加固方法，其特征在于：第一注漿管下插到位之后，并往第一注漿管注入漿液之前，還包括采用凝結(jié)材料對第一注漿管與第一定向鉆孔孔壁之間的環(huán)形空間進行充填的步驟S30。

4.如權(quán)利要求3所述的上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構(gòu)隧道局部加固方法，其特征在于，充填步驟S30主要包括如下過程：

S301、將尾部設(shè)有第一止?jié){塞的第一輸漿管沿第一注漿管下插至接近管底的位置，并驅(qū)使第一止?jié){塞與第一注漿管的內(nèi)壁密封相抵；

S302、經(jīng)第一輸漿管往第一注漿管壓注凝結(jié)材料，以使凝結(jié)材料經(jīng)第一注漿管底部的第一出漿口流入環(huán)形空間，并帶動環(huán)形空間內(nèi)的泥漿上返；

S303、待第一定向鉆孔的孔口流出純充填材料后，停止壓注凝結(jié)材料，并壓少量清水替換第一輸漿管內(nèi)的凝結(jié)材料；

S304、悶壓預(yù)定時間，將第一輸漿管抽出第一注漿管，并通過鉆頭對第一注漿管進行下鉆掃孔后，用高壓風(fēng)水吹洗干凈。

5.如權(quán)利要求1所述的上軟下硬地層下穿既有隧道的盾構(gòu)隧道局部加固方法，其特征在于，往第一注漿管注入漿液，并使?jié){液經(jīng)第一出漿口滲透入第一待加固地層的軟弱土體中的步驟S3包括如下過程：

S31、將尾部軸向間隔設(shè)有兩第二止?jié){塞的第二輸漿管沿第一注漿管下插至接近管底的位置，所述第二輸漿管的出漿孔位于兩個第二止?jié){塞之間的位置；

S32、驅(qū)使兩第二止?jié){塞與第一注漿管的內(nèi)壁密封相抵，并經(jīng)第二輸漿管往第一注漿管壓注漿液，以使?jié){液從第二輸漿管的出漿孔流入第一注漿管位于兩個止?jié){塞所圍成的容納空間后經(jīng)第一出漿口流出并滲透入軟弱土體中，進行底部段的注漿；

S33、待底部段的注漿完成后，驅(qū)使第二輸漿管往遠離管底的方向移動預(yù)定距離后，按步驟S32的方式進行次底部段的注漿工作，并如此重復(fù)操作直至完成第一待加固地層的加固工作。