[發明專利]一種泥質砂巖地層小凈距隧道變形抑制方法

有效

• 申請號: 202110480754.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113074003B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 段鋒;朱建鋒;吳旭亮;白荷軍;姜子麒;薛曉宏;古剛;羅云輝
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第六工程有限公司
• 主分類號: E21D11/15
• 分類號: E21D11/15;E21D11/10;E21D20/02;E21F17/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

本發明公開了一種泥質砂巖地層小凈距隧道變形抑制方法，包括步驟：一、變形監測模塊的安裝及上支護鋼架拱腳處加固；二、初支結構一次加固；三、中夾巖加固；四、初支結構二次加固；五、初支結構三次加固。本發明通過加固初支結構對小凈距隧道的圍巖變形進行了抑制，施工操作簡單，加固后的初支結構可靠穩定，通過對初支結構的多部位進行加固和監控量測，增強了初支結構的穩定性和結構剛度，避免了初支結構開裂，從而減小了隧道圍巖的沉降收斂變形，實現了在隧道開挖初期的加固維穩，保障了隧道整體穩定性和施工安全。

技術領域

本發明屬于小凈距隧道加固施工領域，具體涉及一種泥質砂巖地層小凈距隧道變形抑制方法。

背景技術

小凈距隧道是指隧道中的中夾巖厚度小于分離式獨立雙洞的最小凈距的特殊隧道布置形式，作為隧道的一種新型結構形式，能克服展線困難、隧道占地較多、破壞生態環境等問題，施工時，分先行洞和后行洞依次施工，其中，后行洞開挖會引起先行洞已支護的圍巖應力重分布，而先行洞本身開挖也會因引起隧道圍巖應力重分布，尤其是膨脹性泥質粉砂巖地質情況下，因巖質較軟、易碎、遇水易軟化崩解和結構松散等特性，圍巖自穩能力差，在隧道支護初期圍巖變形收斂大、不均性明顯，支護結構需要承受圍巖二次應力分布，稍有不慎可能造成支護結構破壞或者變形過大、侵線等，需要進行換拱施工，而換拱施工難度大、風險高和成本高，因此，需要對泥質砂巖地層中的小凈距隧道施工進行隧道變形量控制。

現有的隧道變形量抑制方法多采用中隔壁法施工或三臺階七步法施工，若采用中隔壁法施工，小凈距隧道的開挖斷面面積100㎡以下時，分塊面積極小，大型機械無法作業，由此造成操作性較差且施工進度緩慢；若采用三臺階七步法施工，在泥質砂巖地質條件下，開挖初期圍巖沉降收斂變形大，支護措施不到位時，極易引起隧道初支結構開裂、地表裂縫，進而影響隧道整體穩定性，導致塌方。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種泥質砂巖地層小凈距隧道變形抑制方法，通過加固初支結構對小凈距隧道的圍巖變形進行了抑制，施工操作簡單，加固后的初支結構可靠穩定，通過對初支結構的多部位進行加固和監控量測，增強了初支結構的穩定性和結構剛度，避免了初支結構開裂，從而減小了隧道圍巖的沉降收斂變形，實現了在隧道開挖初期的加固維穩，保障了隧道整體穩定性和施工安全，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種泥質砂巖地層小凈距隧道變形抑制方法，利用初支結構對小凈距隧道圍巖進行加固，所述初支結構包括上支護鋼架、下支護鋼架、鋼筋網和噴射混凝土，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、變形監測模塊的安裝及上支護鋼架拱腳處加固：在上支護鋼架的拱腳下方設置支撐所述上支護鋼架的墊塊；

同時在所述上支護鋼架的上安裝用于進行圍巖監控量測的變形監測模塊，所述變形監測模塊包括微控制器以及均與所述微控制器連接的位移傳感器、收斂計、聲光報警器、存儲器和通信模塊，所述上支護鋼架上均勻布設多個所述位移傳感器和多個所述收斂計，所述存儲器中存儲有一級沉降閾值、二級沉降閾值、一級位移閾值和二級位移閾值，其中，一級沉降閾值大于二級沉降閾值，一級位移閾值大于二級位移閾值；

步驟二、初支結構一次加固，過程如下：

步驟201、上支護鋼架縱向加固：在相鄰兩個所述上支護鋼架之間設置用于連接相鄰兩個上支護鋼架的連接件，所述連接件與所述上支護鋼架的腹板固定連接；

步驟202、鎖腳錨管定型加固：

步驟2021、在上支護鋼架兩側安裝鎖腳錨管；其中，鎖腳錨管安裝過程中通過定位卡具對所述鎖腳錨管夾持定位；

步驟2022、所述上支護鋼架兩側分別安裝L型卡件；其中，U型卡件的兩端穿過所述上支護鋼架的腹板將所述鎖腳錨管與所述L型卡件均固定在所述上支護鋼架上，所述L型卡件的一個卡邊與所述鎖腳錨管平行且接觸，所述L型卡件的另一個卡邊卡接所述上支護鋼架的內翼板上；