專利名稱：一種暗挖隧道的加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于淺埋暗挖法施工的暗挖 隧道的加固方法。
背景技術(shù)：
在暗挖隧道施工時(shí)，通常需要對(duì)隧道拱頂區(qū)域進(jìn)行加固和超前支護(hù)，并對(duì) 隧道掌子面的地層進(jìn)行注漿改良。目前，在該技術(shù)領(lǐng)域普遍采用的做法是在隧 道拱部打設(shè)長管棚和小導(dǎo)管注漿，對(duì)拱部進(jìn)行加固和超前支護(hù)，并對(duì)隧道掌子 面的地層進(jìn)行注漿改良，然后在管棚和加固拱圏的保護(hù)下進(jìn)行開挖、支護(hù)與襯
砌。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)中的管棚施工一般通過下述方式實(shí)現(xiàn)
在隧道掘進(jìn)而拱頂永久支護(hù)結(jié)構(gòu)未及施工或發(fā)揮作用前，使用地質(zhì)鉆機(jī)在 隧道掘進(jìn)前于其拱頂區(qū)域，按設(shè)計(jì)孔數(shù)、間距和深度鉆探水平孔，埋設(shè)管壁頂 鉆有孔眼的鋼管，并注入水泥漿以提高鋼管的剛度和加固土體，使隧道拱頂預(yù) 先形成一傘狀管棚。此傘狀管棚結(jié)構(gòu)本身具抗彎、抗剪性能，可有效承載上覆 局部松軟土體的荷栽，且使被加固土體的抗剪強(qiáng)度有較大幅度的提高，從而在 隧道掘進(jìn)而拱頂永久支護(hù)結(jié)構(gòu)未及施工或發(fā)揮作用時(shí)，提供上覆土體所需的支 撐力，起到一定支護(hù)作用，減小或消除因隧道掘進(jìn)引起的地面沉降和臨近管線 的變形，確保隧道安全掘進(jìn)，并和其后施作的隧道拱頂形成同一整體結(jié)構(gòu)。 然而，現(xiàn)有技術(shù)中公開的暗挖隧道的加固方法至少存在以下缺陷 傳統(tǒng)施作管棚的方式精度較差，單次施作長度太短，設(shè)備對(duì)現(xiàn)場環(huán)境要求 高，在施作過程中，需搭設(shè)工作室及作業(yè)平臺(tái)，并且機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)大，又沒 有合適的定位裝置，容易導(dǎo)致鉆孔偏移，影響成孔質(zhì)量，同時(shí)也存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。
管棚注漿工藝落后，漿液擴(kuò)散情況差；漿液擴(kuò)散不均勻，砂層中易發(fā)生溜 空現(xiàn)象，對(duì)注漿效果缺乏控制及驗(yàn)證；注漿管的布設(shè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；由于需要 在開孔后歡喜鉆頭在;^丈置鋼管，現(xiàn)場回填注漿存在不夠及時(shí)的現(xiàn)象；注漿壓力 無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別注漿壓力過低，且未能對(duì)孔口段進(jìn)行有效地密封處理，導(dǎo)致 泥漿流失，使?jié){液不能充分充填與孔內(nèi)，易出現(xiàn)涌水涌^f少等現(xiàn)象。
有鑒于此，開發(fā)出一種暗挖隧道的加固方法，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的 問題是業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
基于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一 種暗挖隧道的加固方法，能夠在有效地提高施作管棚精度，保證良好的注漿效 果的同時(shí)，降低了由于注漿充填不夠及時(shí)而導(dǎo)致坍孔的機(jī)率，簡化施工工序， 提高施工效率。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種暗挖隧道的加固方法，通 過在隧道開挖之前于隧道拱部施作管棚，并對(duì)管棚進(jìn)行注漿加固，該方法包括 如，步驟
步驟一、根據(jù)隧道拱部的設(shè)計(jì)位置和管棚施作的設(shè)計(jì)要求，搭設(shè)可調(diào)整高度 的作業(yè)平臺(tái)；
步驟二、在孔口段安裝孔口管，并保證孔口管位置準(zhǔn)確且安裝穩(wěn)固，在孔口 設(shè)置用于固定管棚鋼管位置的定位板，將成孔產(chǎn)生的位置和方向偏差控制在允 許范圍內(nèi)；
步驟三、鉆機(jī)吊裝，就位，使鉆頭對(duì)應(yīng)待鉆孔位置；
步驟四、將按設(shè)計(jì)要求加工成型的管棚鋼管固定于鉆頭尾部，并將鉆頭安裝 于鉆機(jī)，開啟鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)自進(jìn)式鉆進(jìn)成孔；
步驟五、成孔后管棚鋼管留在孔內(nèi)，用水將孔內(nèi)部和管棚鋼管徹底清洗干凈；步驟六、通過布置于管棚鋼管外側(cè)的小管向管棚外側(cè)孔口段范圍內(nèi)注入雙漿 液，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔口的密封處理；
步驟七、將拌制好的注漿液注入管棚鋼管中，實(shí)現(xiàn)管棚充填注漿，充填注漿
至孔滿后，采用棉布和木塞封堵孔口進(jìn)行壓漿；
步驟八、完成單管施工，估文好施工后處理，并準(zhǔn)備后續(xù)施工。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的暗挖隧道的加固方 法進(jìn)一 步包括下列技術(shù)特征的部分或全部
其中，所述步驟二中，所述孔口管的安裝位置偏差不大于1 cm,方向偏差《 1%。通過對(duì)孔口管的安裝進(jìn)度進(jìn)行此限定，才能保證成孔的質(zhì)量，使空口管在 整個(gè)鉆孔過程中起到階段性的導(dǎo)向作用。
為了保證鉆孔精度，所述步驟四中，需要在鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)行監(jiān)測糾偏處理， 并保證至少每5m監(jiān)測糾偏一次，以確保鉆進(jìn)成孔的位置和方向。
優(yōu)選地，為了達(dá)到良好的孔口密封效果，所述步驟六中，雙漿液為水玻璃與 水泥的混合漿液，所述混合漿液灌注于管棚鋼管外側(cè)孔口段3.5m范圍內(nèi)。
所述步驟七中，管棚充填注漿采用標(biāo)號(hào)32.5的水泥，按水與水泥質(zhì)量比 1: 0.8配制水泥漿，并以此水泥漿作為注漿液。
進(jìn)一步地，所述步驟七中，管棚充填注漿的注漿壓力保持在L5Mpa 2.0Mpa，相比于現(xiàn)有4支術(shù)中采用的0.5MPa左右的注漿壓力，本發(fā)明中的注漿壓 力參數(shù)能夠更好地保證注漿質(zhì)量，并提高施工效率。
優(yōu)選地，所述定位板上開設(shè)有用于固定管棚鋼管的管棚預(yù)留孔，定位板四周 設(shè)置有膨脹螺栓預(yù)留孔；通過膨脹螺栓可以將所述定位板固定于孔口，防止其 在鉆孔和注漿施工時(shí)偏移，影響成孔質(zhì)量和注漿效果。
相應(yīng)地，所述定位板上開設(shè)有用于容納所述管棚鋼管外側(cè)的小管的注漿預(yù)留 孔，所述注漿預(yù)留孔設(shè)置于所述管棚預(yù)留孔的周圍。
鉆頭作為影響成孔質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素，本發(fā)明中采用的鉆頭為自進(jìn)式鉆 頭，所述鉆進(jìn)頭部設(shè)置成扇頁形，其包括有復(fù)數(shù)個(gè)扇頁，所述扇頁以鉆頭中軸為中心均勻排布；
所述鉆頭為耐磨損的金剛石鉆頭，所述鉆頭的扇頁前端設(shè)置有能夠切碎被鉆 地層結(jié)構(gòu)的'鋸齒結(jié)構(gòu)。
所述鉆頭尾部通過焊接與管棚鋼管固定為 一體，所述管棚鋼管的半徑小于 所述扇頁半徑。由于自進(jìn)式鉆頭的扇頁半徑大于管棚鋼管的半徑，鉆進(jìn)成孔時(shí) 能夠形成泥漿護(hù)壁，防止坍孔。
所述管棚鋼管內(nèi)纟殳置有能自動(dòng)阻止注漿時(shí)發(fā)生泥漿倒流的止回閥，所述止回 閥焊接固定于所述管棚鋼管內(nèi)部，并位于所述自進(jìn)式鉆頭附近。所述止回閥包 括焊接固定于所述管棚鋼管內(nèi)部的擋圏和鉸接于所述擋圏的閥瓣，所述擋圏內(nèi) 側(cè)形成一通孔，所述閥瓣在泥漿倒流時(shí)封住所述通孔。在注漿過程中，止回閥 的閥瓣在漿液壓力作用下開啟，泥漿從進(jìn)口側(cè)流向出口側(cè)。當(dāng)進(jìn)口側(cè)壓力低于 出口側(cè)時(shí)，閥瓣在漿液壓差、本身重力等因素作用下自動(dòng)關(guān)閉以防止泥漿倒流。 這種設(shè)計(jì)在注漿前用水將孔內(nèi)部徹底清洗干凈，清空后直接注漿，使泥漿能充 分充填孔洞，加快完成回填注漿工作，降低發(fā)生坍孔的可能性。
優(yōu)選地，所述管棚鋼管兩端設(shè)置有能夠?qū)崿F(xiàn)依次相互連接的梯形連接絲扣。 通過在管棚鋼管兩端設(shè)置梯形連接絲扣，可使多根管首尾相連，在不影響注漿 質(zhì)量的前提下，提高單次施作管棚的長度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案至少包括以下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明通過在孔口設(shè)置定位板，將成孔將產(chǎn)生的位置和方向偏差控制在允許 范圍內(nèi)，且定位板在注漿時(shí)還能同時(shí)起到密封孔口的作用，保證了注漿質(zhì)量；
另外，本發(fā)明采用分次注漿，在孔口密封處理時(shí)，采用水泥和水玻璃的婚也漿 液固結(jié)孔口n而后再進(jìn)行管棚充填注漿，從而有步支地阻隔了泥漿流失， -使?jié){
液充分充填于孔內(nèi)，提高漿液充填質(zhì)量，而將注漿壓力保持在1.:5Mpa-2.0Mpa 則不僅提高了施工效率，也進(jìn)一步保證了注漿的質(zhì)量。
本發(fā)明采用了自進(jìn)式鉆頭，并將半徑小于鉆頭扇頁半徑的管棚鋼管焊接固定 于鉆頭的尾部，在擴(kuò)孔鉆進(jìn)過程中降低發(fā)生塞鉆、卡鉆的機(jī)率，而且有利于加快切碎泥層，徹底攪拌成泥漿；由于鉆頭扇頁半徑比鋼管半徑大，鉆孔時(shí)能夠 形成泥漿護(hù)壁，防止坍孔；而鋼管與鉆頭直接連接，減少開孔后換下鉆頭再放 置鋼管的工序，縮短時(shí)間，減少由于注漿充填不夠及時(shí)而導(dǎo)致坍孔的機(jī)率。
本發(fā)明中，管棚鋼管內(nèi)還"&置能自動(dòng)阻止泥漿倒流的止回閥，注漿過程中， 止回閥的閥瓣在漿液壓力作用下開啟，泥漿/人進(jìn)口側(cè)流向出口側(cè)。當(dāng)進(jìn)口側(cè)壓 力低于出口側(cè)時(shí)，閥瓣在漿液壓差、本身重力等因素作用下自動(dòng)關(guān)閉以防止泥 漿倒流。這種設(shè)計(jì)在注漿前的用水將孔內(nèi)部徹底清洗干凈，清空后直接注漿， 使泥漿能充分充填孔洞，加快完成回填注漿工作，減少枬孔的可能性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種暗挖隧道的加固方法的流程圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中采用的定位板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中采用的自進(jìn)式鉆頭的示意圖； 圖4為圖3的左—見圖5是本發(fā)明實(shí)施例中采用的設(shè)置有止回閥的鋼管在泥漿注入時(shí)的示意圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例中采用的設(shè)置有止回閥的鋼管在泥漿倒流時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其作為本說明書的一部分，通過實(shí)施例來 說明本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面、特征及其優(yōu)點(diǎn)通過該詳細(xì)說明將會(huì)變 得一 目了然。在所參照的附圖中，不同的圖中相同或相似的部件使用相同的附 圖標(biāo)號(hào)來表示。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種暗挖隧道的加固方法，其通過在隧 道開挖之前于隧道拱部施作管棚，并對(duì)管棚進(jìn)4于注漿加固，該方法包4舌如下步 驟步驟S101、根據(jù)隧道拱部的設(shè)計(jì)位置和管棚施作的設(shè)計(jì)要求，搭設(shè)可調(diào)整 高度的作業(yè)平臺(tái)。
步驟S102、在孔口段安裝孔口管，并保證孔口管位置準(zhǔn)確且安裝穩(wěn)固，在
孔口設(shè)置用于固定管棚鋼管位置的定位板，將成孔產(chǎn)生的位置和方向偏差控制 在允許范圍內(nèi)。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，安裝孔口管時(shí)必須測量準(zhǔn)確及安裝穩(wěn)固，保證孔 口管的方向、角度符合設(shè)計(jì)要求。由于孔口管具有開孔階段的導(dǎo)向作用，所以 孔口管安裝的好壞，對(duì)成孔質(zhì)量有直接的影響。在本發(fā)明實(shí)施例中，孔口管安
裝位置偏差不大于lcm，方向偏差《1%。而具體施工過程中，鉆孔及注漿時(shí)， 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)均會(huì)產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)使孔口產(chǎn)生偏移，因此，在孔口位設(shè)置定位板，有 效固定管棚鋼管位置，將產(chǎn)生的位置偏差控制在允許范圍內(nèi)。
如圖2所示，定位板200上開設(shè)有用于固定管棚鋼管的管棚預(yù)留孔201,定 位板四周設(shè)置有膨脹螺栓預(yù)留孔203;通過膨脹螺栓可以將定位板固定于孔口 ， 防止其在鉆孔和注漿施工時(shí)偏移，影響成孔質(zhì)量和注漿效果。另外，定位板200 上開設(shè)有用于容納管棚鋼管外側(cè)的小管的注漿預(yù)留孔202，注漿預(yù)留孔設(shè)置于管 棚預(yù)留孔201的周圍。
步驟S103、鉆機(jī)吊裝，就位，使鉆頭對(duì)應(yīng)待鉆孔位置。
步驟S1041、管棚鋼管的加工成型。本發(fā)明實(shí)施例中，管棚采用(J) 108 x 8 mm 熱軋無縫鋼管，鋼管加工成2.0m 3.5m短節(jié)，在管棚鋼管設(shè)置梯形連接絲扣， 使多根管首尾相連，在不影響注漿質(zhì)量的前提下，提高單次施作管棚的長度。 管棚鋼管鋼管與鉆頭連接，使其在成孔過程中無需先換下鉆頭再向孔中放置鋼 管的工序，實(shí)現(xiàn)直接就位。
步驟S104、將按設(shè)計(jì)要求加工成型的管棚鋼管固定于鉆頭尾部，并將鉆頭 安裝于鉆機(jī)，開啟鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)自進(jìn)式鉆進(jìn)成孔。
在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，為了保證鉆孔精度，需要在鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)行監(jiān)測糾偏處 理，并保證至少每5m監(jiān)測糾偏一次，以確保鉆進(jìn)成孔的位置和方向。若鉆孔偏 斜過大時(shí)，用特殊鉆頭修正；若鉆孔向下偏斜，可在偏斜部位充填水泥砂漿，待其凝固后再作導(dǎo)向鉆進(jìn)。
如圖3和圖4所示，鉆頭作為影響成孔質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素，本發(fā)明實(shí)施 例中采用的鉆頭為自進(jìn)式鉆頭300,鉆進(jìn)頭部設(shè)置成扇頁形，其包括有復(fù)數(shù)個(gè)扇 頁310，扇頁以鉆頭中軸為中心均勻排布；鉆頭為耐磨損的金剛石鉆頭，鉆頭的 扇頁前端設(shè)置有能夠切碎被鉆地層結(jié)構(gòu)的鋸齒結(jié)構(gòu)313。
鉆頭尾部312通過焊接與管棚鋼管320固定為一體，并形成焊接部314,管 棚鋼管320的半徑小于扇頁半徑。由于自進(jìn)式鉆頭的扇頁半徑大于管棚鋼管的 半徑，鉆進(jìn)成孔時(shí)能夠形成泥漿護(hù)壁，防止坍孔。
在本發(fā)明實(shí)施例中，采用自進(jìn)式鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔鉆進(jìn)，成孔直徑達(dá)220mm: 采用XY100型管棚鉆機(jī)，按水平方向自進(jìn)式鉆進(jìn)成孔。因此成孔直徑明顯大于 管棚鋼管的直徑，且管棚鋼管320牢固焊接于自進(jìn)式鉆頭300，鋼管管身不鉆孔 即可實(shí)現(xiàn)直接就位。
自進(jìn)式鉆頭為金剛石鉆頭，耐磨損，鉆進(jìn)速度快，適用于泥層、巖層及多 種材料的鉆孔工作。針對(duì)不同工程的地質(zhì)狀況，將自進(jìn)式鉆頭設(shè)計(jì)為含多片扇 頁，有利于快速破碎泥層，鉆頭上的鋸齒能將泥層徹底切碎，攪拌成為泥漿， 減少發(fā)生卡鉆、塞鉆的機(jī)率。鉆頭直徑比鋼管直徑大，使其形成泥漿護(hù)壁，防 止坍孔。鋼管與鉆頭直接連接，減少開孔后換下鉆頭再放置鋼管的工序，縮短 工序時(shí)間，減少由于注漿充填不夠及時(shí)而導(dǎo)致坍孔的機(jī)率。
步驟S105、成孔后管棚鋼管留在孔內(nèi)，用水將孔內(nèi)部和管棚鋼管徹底清洗 干凈。
步驟S106、通過布置于管棚鋼管外側(cè)的小管向管棚外側(cè)孔口段范圍內(nèi)注入 雙漿液，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔口的密封處理。
具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，為了達(dá)到良好的孔口密封效果，本發(fā)明實(shí)施例采用的雙漿液 為水玻璃與水泥的混合漿液，混合漿液灌注于管棚鋼管外側(cè)孔口段3.5m范圍內(nèi)。 本發(fā)明實(shí)施例中，在分次注漿時(shí)，先用①22小管布置在①108管棚外側(cè)孔口段 3.5 m范圍，注入水玻璃與水泥的混合漿液，起到封口作用，以保證0> 108管棚鋼管的注漿壓力和注漿量。
步驟S1071、拌制注漿液。本發(fā)明實(shí)施例中，管棚充填注漿采用標(biāo)號(hào)32.5 水泥，按水與水泥質(zhì)量比 1: 1 1: 0.8配制水泥漿，并以此水泥漿作為注漿液。
步驟S107、將按照步驟S1071拌制好的注漿液注入管棚鋼管中，實(shí)現(xiàn)管棚 充填注漿，充填注漿至孔滿后，采用棉布和木塞封堵孔口進(jìn)行壓漿。由于定位 板同時(shí)起到"封口板，，的作用，在注漿注滿孔時(shí)，有效阻隔泥漿流失，使?jié){液 充分充填于孔內(nèi)，提高漿液充填質(zhì)量。
具體施工過程中，管棚充填注漿的注漿壓力保持在1.5Mpa 2.0Mpa,相比 于現(xiàn)有技術(shù)中采用的0.5MPa左右的注漿壓力，本發(fā)明實(shí)施例中的注漿壓力參數(shù) 能夠更好地保證注漿質(zhì)量，并提高施工效率。
如圖5和圖6所示，管棚鋼管內(nèi)設(shè)置有能自動(dòng)阻止注漿時(shí)發(fā)生泥漿倒流的 止回閥，止回閥焊接固定于管棚鋼管內(nèi)壁420，并位于自進(jìn)式鉆頭附近。止回閥 包括焊接固定于管棚鋼管內(nèi)部的擋圏和鉸接于擋圏410的閥瓣420,擋圏410 — 側(cè)固定設(shè)置有一巻軸430,閥瓣420與巻軸30設(shè)置于擋圏410的同一側(cè)，并鉸 接于巻軸430上，擋圏內(nèi)側(cè)形成一通孔，閥瓣420在泥漿倒流時(shí)封住通孔。其 具體工作原理為注漿過程中，漿裝置為漿液提供一定的注漿壓力，泥漿沿圖5 中所示的B方向流動(dòng)，即/人進(jìn)口側(cè)流向出口側(cè)，此時(shí)，止回閥的閥瓣"0在漿 液壓力作用下開啟，閥瓣420以巻軸430為中心旋轉(zhuǎn)，其未固定端離開檔圈410， 泥漿通過設(shè)置有止回閥的區(qū)域；而當(dāng)注漿裝置停止工作或者進(jìn)口側(cè)的壓力低于 出口側(cè)時(shí)，泥漿會(huì)產(chǎn)生回流，沿圖4所示的B，方向流動(dòng)，即出口側(cè)流向進(jìn)口側(cè)， 此時(shí)，閥瓣在漿液壓差、本身重力等因素作用下自動(dòng)關(guān)閉，閥瓣420閉合彈壓 于檔圈410—側(cè)，擋住沿B，方向倒流的泥漿，從而起到防止泥漿倒流作用。這 種設(shè)計(jì)在注漿前用水將孔內(nèi)部徹底清洗干凈，清空后直接注漿，使泥漿能充分 充填孔洞，加快完成回填注漿工作，降低發(fā)生坍孔的可能性。
步驟S108、完成單管施工，做好施工后處理，并準(zhǔn)備后續(xù)施工。
在具體施工過程中，按照上述步驟進(jìn)4亍施工還需特別注意監(jiān)測及過程控制。具體而言，24小時(shí)循環(huán)作業(yè)，管理人員實(shí)行24小時(shí)輪班制，落實(shí)對(duì)鉆孔，成孑L，
注漿等過程的監(jiān)控，保證質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在施工過程中，測量方向后視點(diǎn)，
在鉆進(jìn)過程中多次復(fù)核方向和角度，鉆孔每隔5m測定孔斜，若鉆孔偏斜過大 時(shí)，用特殊鉆頭修正；若鉆孔向下偏斜，可在偏斜部位充填水泥砂漿，待其凝 固后再作導(dǎo)向鉆進(jìn)。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán) 利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原 理的前提下，還可以做出若千改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種暗挖隧道的加固方法，通過在隧道開挖之前于隧道拱部施作管棚，并對(duì)管棚進(jìn)行注漿加固，該方法的特征在于，包括如下步驟步驟一、根據(jù)隧道拱部的設(shè)計(jì)位置和管棚施作的設(shè)計(jì)要求，搭設(shè)可調(diào)整高度的作業(yè)平臺(tái)；步驟二、在孔口段安裝孔口管，并保證孔口管位置準(zhǔn)確且安裝穩(wěn)固，在孔口設(shè)置用于固定管棚鋼管位置的定位板，將成孔產(chǎn)生的位置和方向偏差控制在允許范圍內(nèi)；步驟三、鉆機(jī)吊裝，就位，使鉆頭對(duì)應(yīng)待鉆孔位置；步驟四、將按設(shè)計(jì)要求加工成型的管棚鋼管固定于鉆頭尾部，并將鉆頭安裝于鉆機(jī)，開啟鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)自進(jìn)式鉆進(jìn)成孔；步驟五、成孔后管棚鋼管留在孔內(nèi)，用水將孔內(nèi)部和管棚鋼管徹底清洗干凈；步驟六、通過布置于管棚鋼管外側(cè)的小管向管棚外側(cè)孔口段范圍內(nèi)注入雙漿液，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔口的密封處理；步驟七、將拌制好的注漿液注入管棚鋼管中，實(shí)現(xiàn)管棚充填注漿，充填注漿至孔滿后，采用棉布和木塞封堵孔口進(jìn)行壓漿；步驟八、完成單管施工，做好施工后處理，并準(zhǔn)備后續(xù)施工。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述步驟二中，所述孔口管的安裝位置偏差不大于1 cm，方向偏差《1%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述步驟四中，需要在鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)行監(jiān)測糾偏處理，并保證至少每5111監(jiān)測糾偏一次，以確保鉆進(jìn)成孔的位置和方向。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述定位板上開設(shè)有用于固定管棚鋼管的管棚預(yù)留孔，定位板四周設(shè)置有膨脹螺栓預(yù)留孔；所述定位板上開設(shè)有用于容納所述管棚鋼管外側(cè)的小管的注漿預(yù)留孔，所 述注漿預(yù)留孔設(shè)置于所述管棚預(yù)留孔的周圍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述步驟六中，雙漿液為水玻璃與水泥的混合漿液，所述混合漿液灌注于管棚鋼管外側(cè)孔口段3.5m范圍內(nèi)。所述步驟七中，管棚充填注漿采用標(biāo)號(hào)32.5的水泥，按水與水泥質(zhì)量比 1: 1 1: 0.8配制水泥漿，并以此水泥漿作為注漿液。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述步驟七中，管棚充填注漿的注漿壓力保持在1.5Mpa 2.0Mpa，以保證注漿效果。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述步驟四中采用的鉆頭為自進(jìn)式鉆頭，所述鉆進(jìn)頭部i殳置成扇頁形，其包括有復(fù)數(shù)個(gè)扇頁，所述扇頁以鉆頭中軸為中心均勻排布；所述鉆頭為耐磨損的金剛石鉆頭，所述鉆頭的扇頁前端設(shè)置有能夠切碎被 鉆地層結(jié)構(gòu)的鋸齒結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于所述鉆頭 尾部通過焊接與管棚鋼管固定為一體，所述管棚鋼管的半徑小于所述扇頁半 徑。
9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述管棚鋼管內(nèi)設(shè)置有能自動(dòng)阻止注漿時(shí)發(fā)生泥漿倒流的止回閥，所述止 回閥焊接固定于所述管棚鋼管內(nèi)部，并位于所述自進(jìn)式鉆頭附近；所述管棚鋼管兩端設(shè)置有能夠?qū)崿F(xiàn)依次相互連接的梯形連接絲扣。
10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的暗挖隧道的加固方法，其特征在于 所述止回閥包括焊接固定于所述管棚鋼管內(nèi)部的擋圈和鉸接于所述擋圈 的閥瓣，所述擋圈內(nèi)側(cè)形成一通孔，所述閥瓣在泥漿倒流時(shí)封住所述通孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種暗挖隧道的加固方法，其通過在隧道開挖之前于隧道拱部施作管棚，并對(duì)管棚進(jìn)行注漿加固，該方法包括在搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)、安裝空口管、鉆機(jī)吊裝就位、管棚鋼管加工成型、自進(jìn)式鉆進(jìn)成孔、清孔、孔口密封處理、拌制注漿液、管棚充填注漿及后續(xù)操作。本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過在孔口段設(shè)置定位板，在管棚鋼管中設(shè)置止回閥，并將自進(jìn)式鉆頭與管棚鋼管直接焊接相連，在有效地提高施作管棚精度，保證良好的注漿效果的同時(shí)，降低了由于注漿充填不夠及時(shí)而導(dǎo)致坍孔的機(jī)率，簡化施工工序，提高施工效率；同時(shí)采用分次注漿工藝，并保證注漿壓力在1.5Mpa～2.0Mpa，也顯著地提高了管棚注漿質(zhì)量，改善了管棚對(duì)暗挖隧道的超前支護(hù)效果。
文檔編號(hào)E21D11/00GK101624910SQ20091004157
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者丁昌銀, 何炳泉, 葉彬彬, 姚鴻展, 悅 李, 柯德輝, 秦健新, 陳慕貞, 雷雄武, 黃平宇, 丁 黎, 黎文龍 申請(qǐng)人:廣州市建筑機(jī)械施工有限公司