[發(fā)明專利]一種基于拱架拆換施工的洞內(nèi)管棚及隧道塌方處治方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310349899.7
• 申請(qǐng)日: 2023-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116411975A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡強(qiáng);張安睿;劉品;楊洪;崔炫;茍德明;劉曉勇;春軍偉;田嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D11/14
• 分類(lèi)號(hào): E21D11/14;E21D11/10;E21D9/01;E21F16/02
• 代理公司: 貴州啟辰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52108
• 代理人: 邵紅波

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于拱架拆換施工的洞內(nèi)管棚及隧道塌方處治方法，包括以緊鄰坍塌體的隧道初期支護(hù)為基礎(chǔ)的防護(hù)結(jié)構(gòu)，防護(hù)結(jié)構(gòu)的縱向設(shè)置長(zhǎng)度根據(jù)坍塌體發(fā)育情況動(dòng)態(tài)調(diào)整，防護(hù)結(jié)構(gòu)前部緊鄰坍塌體的掌子面，后部設(shè)有拱架置換施工區(qū)，在拱架置換施工區(qū)內(nèi)設(shè)置嵌入式管棚定位架，在嵌入式管棚定位架上設(shè)有洞內(nèi)管棚，洞內(nèi)管棚整體傾斜向上并深入掌子面前方圍巖內(nèi)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工便捷，方案科學(xué)合理，首先采取鉆探手段判斷坍塌體發(fā)育范圍，進(jìn)而精準(zhǔn)確定防護(hù)結(jié)構(gòu)的縱向設(shè)置長(zhǎng)度以及管棚施工參數(shù)，其后采用原位置換的方式將拱架置換施工區(qū)內(nèi)的鋼架單元拆換為嵌入式管棚定位架，進(jìn)而借助嵌入式管棚定位架進(jìn)行管棚的精準(zhǔn)安裝，整個(gè)過(guò)程施工風(fēng)險(xiǎn)可控，施工成本有所降低，且處治措施可靠性高，效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于拱架拆換施工的洞內(nèi)管棚及隧道塌方處治方法，屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

洞內(nèi)管棚作為應(yīng)對(duì)軟弱破碎帶的重要施工輔助措施，在隧道暗洞施工過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。就目前的施工現(xiàn)狀而言，隧道暗洞內(nèi)施工的洞內(nèi)管棚可大體區(qū)分為帶管棚工作室洞內(nèi)管棚及無(wú)管棚工作室洞內(nèi)管棚兩種類(lèi)型，其中帶管棚工作室洞內(nèi)管棚的工作室施工一般需要較長(zhǎng)的擴(kuò)挖段落，施工工序復(fù)雜，施工成本較高，且在軟弱破碎圍巖中進(jìn)行擴(kuò)挖施工存在不小的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；因缺少可靠的管棚輔助定位裝置，無(wú)管棚工作室洞內(nèi)管棚的施工角度較難精準(zhǔn)控制，且易與隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)存在一定的空間沖突問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致管棚末端的豎向支撐效果以及注漿加固效果偏差，洞內(nèi)管棚的整體支護(hù)效果欠理想。

可以看出，目前的兩種洞內(nèi)管棚均存在著一定的技術(shù)缺陷，進(jìn)而難以滿足隧道施工對(duì)相關(guān)輔助措施日益嚴(yán)苛的技術(shù)需求。針對(duì)上述情況，研究一種基于拱架拆換施工的洞內(nèi)管棚及其施工方法具有重大的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于拱架拆換施工的洞內(nèi)管棚及隧道塌方處治方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于拱架拆換施工的洞內(nèi)管棚，包括以緊鄰坍塌體的隧道初期支護(hù)為基礎(chǔ)的防護(hù)結(jié)構(gòu)，防護(hù)結(jié)構(gòu)的縱向設(shè)置長(zhǎng)度根據(jù)坍塌體發(fā)育情況動(dòng)態(tài)調(diào)整，防護(hù)結(jié)構(gòu)前部緊鄰坍塌體的掌子面，后部設(shè)有拱架置換施工區(qū)，在拱架置換施工區(qū)內(nèi)設(shè)置嵌入式管棚定位架，在嵌入式管棚定位架上設(shè)有洞內(nèi)管棚，洞內(nèi)管棚整體傾斜向上并深入掌子面前方圍巖內(nèi)。

前述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括緊鄰掌子面的初期支護(hù)段，其內(nèi)設(shè)置不少于兩榀、不多于五榀的鋼架單元，且在相鄰兩榀鋼架單元之間設(shè)有徑向鉆孔，其內(nèi)注漿形成圍巖加固結(jié)構(gòu)。

前述拱架置換施工區(qū)的縱向設(shè)置長(zhǎng)度根據(jù)已施工初期支護(hù)情況動(dòng)態(tài)調(diào)整，其范圍內(nèi)有兩榀或三榀鋼架單元，且在相鄰兩榀鋼架單元之間設(shè)有徑向鉆孔，其內(nèi)注漿形成圍巖加固結(jié)構(gòu)。

前述嵌入式管棚定位架包括兩榀布設(shè)在拱架置換施工區(qū)前段兩榀鋼架單元所處位置的鋼梁托架，在鋼梁托架上設(shè)有相對(duì)掌子面前進(jìn)方向呈傾斜向上的管棚定位孔，在管棚定位孔內(nèi)穿裝有定位套管；

在鋼梁托架后部的鋼架單元所處位置還設(shè)有替換鋼梁，替換鋼梁上設(shè)置有開(kāi)孔，所述洞內(nèi)管棚穿過(guò)替換鋼梁上的開(kāi)孔，并借助定位套管打入掌子面前方圍巖內(nèi)。

一種基于前述洞內(nèi)管棚的隧道塌方處治方法，其包括以下步驟：

s1、對(duì)發(fā)生坍塌事故的隧道掌子面進(jìn)行反壓回填加固，進(jìn)而施工仰斜式排水孔并判斷出坍塌體縱向長(zhǎng)度；

s2、采用徑向鉆孔注漿的方式進(jìn)行緊鄰坍塌體圍巖的加固施工，鉆孔過(guò)程中探測(cè)坍塌破碎體發(fā)育范圍，進(jìn)而確定防護(hù)結(jié)構(gòu)的縱向設(shè)置長(zhǎng)度；

s3、通過(guò)管棚施工參數(shù)的計(jì)算，進(jìn)行嵌入式管棚定位架、管棚相關(guān)材料的準(zhǔn)備工作，并計(jì)算確定是否需要拆換替換鋼梁；

s4、保留緊鄰掌子面的一段初期支護(hù)作為預(yù)防坍塌體進(jìn)一步發(fā)展的防護(hù)結(jié)構(gòu)，并采用后退開(kāi)槽的方式進(jìn)行拱架置換施工區(qū)內(nèi)嵌入式管棚定位架、替換鋼梁的逐榀拆換施工；