[發(fā)明專利]復(fù)合地層支護(hù)方法及支護(hù)結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211279366.8
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115596477A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝;史宣陶;王龍飛;張建祥;柴家遠(yuǎn);徐搴;岳楹沁;何旭蘇;彭健海;張先富;高躍峰;肖凡
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 成都希盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 溫國杰

本發(fā)明涉及隧道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種復(fù)合地層支護(hù)方法，包括如下步驟：在軟弱地層中施工管幕鋼管，且管幕鋼管的一端施工至軟弱地層與硬性地層的分界面處；相鄰管幕鋼管通過鎖扣接頭互鎖在一起；在管幕鋼管和鎖扣接頭內(nèi)灌注水泥砂漿，待水泥砂漿凝固后形成管幕注漿體；在管幕鋼管內(nèi)的管幕注漿體中施工管棚鋼管；所述管棚鋼管的一端穿過軟弱地層與硬性地層的分界面而鉆至硬性地層中的預(yù)定位置；在管棚鋼管內(nèi)灌注水泥砂漿，待水泥砂漿凝固后形成管棚注漿體。本發(fā)明實施例提供的復(fù)合地層支護(hù)方法，避免了在軟弱地層與硬性地層的分界面出現(xiàn)支護(hù)軟弱區(qū)，提高了在軟弱地層與硬性地層的交界處的支護(hù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種復(fù)合地層支護(hù)方法及支護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，管幕和管棚作為超前支護(hù)措施在隧道超前支護(hù)施工中被廣泛應(yīng)用。

管幕是利用大直徑鋼管密排，并通過鎖扣相互咬合而連接在一起，預(yù)先在地層中形成的鋼管帷幕結(jié)構(gòu)；其具有剛度大、止水效果好、抗變形能力強、施工安全可靠等優(yōu)點，適用于軟弱地層，對于硬性地層，如中、微風(fēng)化巖層的適用性較差。

管棚是采用各類鋼管間隔預(yù)先在地層中形成的鋼管棚護(hù)結(jié)構(gòu)，各鋼管之間不咬合；其具有施工靈活、施工安全可靠等優(yōu)點，適用于不需要太大承載力、無需止水的硬性地層，對于需要大承載力、且需要止水的軟弱地層則不適合。

復(fù)合地層是指在地下工程開挖斷面范圍內(nèi)和開挖延伸方向上，由兩種或兩種以上不同地層組成，且這些地層的巖土力學(xué)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等特征相差懸殊的組合地層。針對復(fù)合地層中的超前支護(hù)，單獨采用管幕或管棚的效果均較差；因此，常采用管幕與管棚共同對復(fù)合地層進(jìn)行超前支護(hù)。

圖1中示出了一種復(fù)合地層中的超前支護(hù)結(jié)構(gòu)，其支護(hù)方法為：參見圖1，在軟弱地層10中從左向右施工管幕鋼管12和管棚鋼管13；其中，管幕鋼管12的右端施工至軟弱地層10與硬性地層11的分界面14處，而管棚鋼管13的右端穿過軟弱地層10與硬性地層11的分界面14而延伸至硬性地層11中的預(yù)定位置。

上述支護(hù)方法，雖然可通過管幕與管棚組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)對復(fù)合地層進(jìn)行超前支護(hù)，但是在軟弱地層10與硬性地層11的分界面13處，如圖1中虛線位置的A處，易出現(xiàn)支護(hù)軟弱區(qū)，導(dǎo)致支護(hù)效果較差；在后續(xù)隧道開挖過程中，易造成軟弱地層內(nèi)的地下水從A處流至隧道內(nèi)，影響隧道施工安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種復(fù)合地層支護(hù)方法及支護(hù)結(jié)構(gòu)，提高在軟弱地層與硬性地層的交界處的支護(hù)效果。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：復(fù)合地層支護(hù)方法，包括如下步驟：

S1、在軟弱地層中施工管幕鋼管，且管幕鋼管的一端施工至軟弱地層與硬性地層的分界面處；相鄰管幕鋼管通過鎖扣接頭互鎖在一起；

S2、在管幕鋼管和鎖扣接頭內(nèi)灌注水泥砂漿，待水泥砂漿凝固后形成管幕注漿體；

S3、在管幕鋼管內(nèi)的管幕注漿體中施工管棚鋼管；所述管棚鋼管的一端穿過軟弱地層與硬性地層的分界面而鉆至硬性地層中的預(yù)定位置；

S4、在管棚鋼管內(nèi)灌注水泥砂漿，待水泥砂漿凝固后形成管棚注漿體。

進(jìn)一步的，所述管幕鋼管的管壁上設(shè)置有若干個管幕注漿通孔。

進(jìn)一步的，所述管棚鋼管的管壁上設(shè)置有若干個管棚注漿通孔。

復(fù)合地層支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括管幕鋼管和管棚鋼管；所述管幕鋼管設(shè)置在軟弱地層中，且其一端延伸至軟弱地層與硬性地層的分界面處；相鄰管幕鋼管通過鎖扣接頭互鎖在一起；所述管幕鋼管與鎖扣接頭內(nèi)澆筑有管幕注漿體；所述管棚鋼管設(shè)置在管幕鋼管內(nèi)的管幕注漿體中，且管棚鋼管的一端穿過軟弱地層與硬性地層的分界面而延伸至硬性地層中；所述管棚鋼管內(nèi)澆筑有管棚注漿體。