[發(fā)明專利]一種下穿隧道超前管幕施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110451511.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN113153355B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何十美;郭建強(qiáng);周文;郝玉峰;趙何明;喬樹勛;馬天昌;饒勝斌;蘇春生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵建大橋工程局集團(tuán)第五工程有限公司;中國鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/00
• 分類號(hào): E21D11/00;E21D11/14;E21D11/10
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹玉

本發(fā)明公開了一種下穿隧道超前管幕施工方法，根據(jù)隧道截面輪廓將隧道分為拱頂部分與下部輪廓部分，然后在隧道兩側(cè)通過工作井開挖拱頂部分并施作拱頂?shù)墓苣怀爸ёo(hù)鋼管，再預(yù)留核心土開挖下部輪廓部分并施作下部輪廓的管幕超前支護(hù)鋼管完成整個(gè)隧道輪廓的超前管幕支護(hù)；相比于傳統(tǒng)的隧道管幕支護(hù)技術(shù)，本發(fā)明具有有效避免開挖過程中土體松動(dòng)，有效加強(qiáng)管幕支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與強(qiáng)度的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道管幕支護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種下穿隧道超前管幕施工方法。

背景技術(shù)

管幕施工方法是屬于淺埋暗挖施工的一種，施工時(shí)不會(huì)對(duì)地面環(huán)境造成破壞，不會(huì)影響交通以及城市環(huán)境，管幕工法可以顯著減少地面沉降。作為穿越道路、鐵路、結(jié)構(gòu)物、機(jī)場(chǎng)等的非開挖技術(shù)，在日本、美國和中國臺(tái)灣都取得了較好的效果。管幕工法經(jīng)過國內(nèi)學(xué)者多年的研究和在工程中的成功實(shí)施，其已發(fā)展成熟。

傳統(tǒng)的管幕施工方法通常采用設(shè)置工作井進(jìn)行一次性開挖土體并打設(shè)管幕鋼管，但是在隧道橫跨較大、土體容易松動(dòng)的情況下，采用傳統(tǒng)的管幕施工方法極易造成土體松動(dòng)甚至坍塌，同時(shí)在打設(shè)管幕鋼管時(shí)也容易造成土體松動(dòng)，進(jìn)而造成管幕鋼管位移，嚴(yán)重影響最終管幕支護(hù)的穩(wěn)固性與安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種下穿隧道超前管幕施工方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道進(jìn)行分段式超前管幕支護(hù)。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種下穿隧道超前管幕施工方法，根據(jù)隧道截面輪廓將隧道分為拱頂部分與下部輪廓部分，然后在隧道兩側(cè)通過工作井開挖拱頂部分并施作拱頂?shù)墓苣怀爸ёo(hù)鋼管，再預(yù)留核心土開挖下部輪廓部分并施作下部輪廓的管幕超前支護(hù)鋼管完成整個(gè)隧道輪廓的超前管幕支護(hù)。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，具體包括以下步驟：

步驟A、在隧道兩側(cè)施作工作井基坑，根據(jù)隧道暗挖輪廓在工作井基坑中設(shè)置圍護(hù)樁；

步驟B、通過兩側(cè)的工作井基坑從上至下開挖工作井拱頂部分并截?cái)喙绊數(shù)墓苣辉O(shè)置區(qū)域中的圍護(hù)樁，在拱頂?shù)墓苣辉O(shè)置區(qū)域中沿著隧道的拱頂輪廓打設(shè)拱頂?shù)墓苣怀爸ёo(hù)鋼管，并將拱頂?shù)墓苣怀爸ёo(hù)鋼管與圍護(hù)樁連接；

步驟C、繼續(xù)向下開挖工作井的下部輪廓部分至管幕設(shè)計(jì)標(biāo)高以下并預(yù)留隧道中心區(qū)域核心土，截?cái)嘞虏枯喞幑苣辉O(shè)置區(qū)域中的圍護(hù)樁，同步沿著兩側(cè)的隧道下部輪廓打設(shè)管幕超前支護(hù)鋼管，并將管幕超前支護(hù)鋼管與圍護(hù)樁連接。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，步驟B中工作井拱頂部分對(duì)應(yīng)圓心角為50°-60°。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，在打設(shè)管幕超前支護(hù)鋼管的同時(shí)隨鉆檢測(cè)孔斜，并在管幕超前支護(hù)鋼管頂進(jìn)20m-30m時(shí)通過檢測(cè)孔斜進(jìn)行測(cè)斜。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，打設(shè)管幕超前支護(hù)鋼管具體包括以下步驟：

步驟1、將管幕超前支護(hù)鋼管分為若干管幕超前支護(hù)節(jié)段，并通過頂管機(jī)將一段管幕超前支護(hù)節(jié)段頂入土層，然后通過螺旋鉆桿插入管幕超前支護(hù)節(jié)段進(jìn)行螺旋出土；

步驟2、在頂入土層的管幕超前支護(hù)節(jié)段的端部焊接下一段管幕超前支護(hù)節(jié)段，然后通過螺旋鉆桿插入管幕超前支護(hù)節(jié)段帶動(dòng)管幕超前支護(hù)節(jié)段轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過頂管機(jī)頂推管幕超前支護(hù)節(jié)段進(jìn)入土層；

步驟3、重復(fù)上述步驟2，直到將所有的管幕超前支護(hù)節(jié)段頂入土層，然后在管幕超前支護(hù)節(jié)段中插入固定鋼筋籠，同時(shí)對(duì)管幕超前支護(hù)節(jié)段進(jìn)行內(nèi)部注漿填充。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，在管幕超前支護(hù)節(jié)段內(nèi)部注漿填充完成后，對(duì)管幕超前支護(hù)節(jié)段的外部進(jìn)行注漿加固。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，在管幕超前支護(hù)節(jié)段頂進(jìn)過程中，采用全站儀實(shí)時(shí)檢測(cè)頂進(jìn)方向與傾角；并根據(jù)頂進(jìn)方向與傾角，通過方向調(diào)節(jié)油缸調(diào)節(jié)螺旋鉆桿的方向。