【技术实现步骤摘要】
本技术属于隧道超前支护施工
,尤其是涉及一种软弱围岩隧道管棚超前支护施工结构。
技术介绍
管棚超前支护是将一组钢管(即管棚管)沿隧道的开挖轮廓线外侧己钻好的钻孔打入地层内,并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系,用以支承来自于管棚上部围岩的荷载,并通过注浆孔加压向地层中注浆,以加固软弱破碎的地层,提高地层的自稳能力。隧道施工中,级别为Ⅳ级以下的围岩为软弱围岩。如对沪昆客运专线中的大独山隧道进行施工时,该隧道位于关岭至普安区间,属I级风险高隧道,地质条件复杂,不可预见地质灾害较多,围岩岩性为泥岩、泥质灰岩,岩质较软,含泥量严重;节理裂隙发育,地下水发育,岩体遇水后软化极快,多呈散体状及粉末状,围岩自稳能力极差,施工过程中极易发生坍方。大独山隧道洞身主要穿越白云岩、灰岩、泥岩、泥灰岩、泥岩夹砂岩等地层,其中可溶岩段长8753m。洞身依次穿越大兴寨断层、龙门地断层、垮岩断层、大湾断层、营盘坡断层、杨家冲断层、永宁镇断层等7个断层,8个推测破碎带,4个可溶岩与非可溶岩接触带。因此,大独山隧道的管棚超前支护施工难度非常大。目前,在隧道工程施工中,管棚施工主要采用的是引孔顶入法施工,具体先在隧道开挖轮廓线外利用钻机钻好钻孔,然后将管棚顶入已钻好的钻孔内,最后进行注浆稳固。实际施工时,引孔顶入法存在以下方面问题:第一、施工工序多,工序衔接复杂,施工工期较长,灵活性较差,超前支护长度及参数很难根据实际钻进施工情 ...
【技术保护点】
一种软弱围岩隧道管棚超前支护施工结构,其特征在于:包括对所施工隧道的隧道洞(4)拱部向外开挖后形成的钻机工作室(5)、位于钻机工作室(5)内部前侧的导向墙(6)、多个均预埋在导向墙(6)内的孔口管以及位于钻机工作室(5)内的钻机(13)和注浆机(14),所述钻机(13)和注浆机(14)均位于导向墙(6)后侧;所述导向墙(6)为弧形且其为混凝土墙体,多个所述孔口管沿导向墙(6)的中心线由左至右进行布设;多个所述孔口管的结构和尺寸均相同且其均布设在钻机工作室(5)的同一个横断面上,多个所述孔口管分别为对多根需施工管棚管(3)进行导向的导向管(2),每根所述管棚管(3)均与对其进行导向的导向管(2)呈同轴布设;多根所述管棚管(3)的结构和尺寸均相同且其外插角均为1°~3°;每根所述管棚管(3)均包括由多个管节(3‑1)拼接而成的管体和同轴安装在所述管体前端的钻头(3‑2),多个所述管节(3‑1)均呈同轴布设,多个所述管节(3‑1)的结构均相同且其由前至后进行布设;多个所述管节(3‑1)的横截面结构和尺寸均相同且其均为螺旋钢管,相邻两个所述管节(3‑1)之间均通过连接套进行密封连接;多个所述管 ...
【技术特征摘要】
1.一种软弱围岩隧道管棚超前支护施工结构,其特征在于:包括对所施工隧道的隧道
洞(4)拱部向外开挖后形成的钻机工作室(5)、位于钻机工作室(5)内部前侧的导向墙(6)、
多个均预埋在导向墙(6)内的孔口管以及位于钻机工作室(5)内的钻机(13)和注浆机(14),
所述钻机(13)和注浆机(14)均位于导向墙(6)后侧;所述导向墙(6)为弧形且其为混凝土墙
体,多个所述孔口管沿导向墙(6)的中心线由左至右进行布设;多个所述孔口管的结构和尺
寸均相同且其均布设在钻机工作室(5)的同一个横断面上,多个所述孔口管分别为对多根
需施工管棚管(3)进行导向的导向管(2),每根所述管棚管(3)均与对其进行导向的导向管
(2)呈同轴布设;
多根所述管棚管(3)的结构和尺寸均相同且其外插角均为1°~3°;每根所述管棚管(3)
均包括由多个管节(3-1)拼接而成的管体和同轴安装在所述管体前端的钻头(3-2),多个所
述管节(3-1)均呈同轴布设,多个所述管节(3-1)的结构均相同且其由前至后进行布设;多
个所述管节(3-1)的横截面结构和尺寸均相同且其均为螺旋钢管,相邻两个所述管节(3-1)
之间均通过连接套进行密封连接;多个所述管节(3-1)中位于最前侧的管节(3-1)为前端管
节(3-1),多个所述管节(3-1)中位于最后侧的管节(3-1)为后端管节(3-1),所述钻头(3-2)
安装在所述前端管节(3-1)的前部;所述钻头(3-2)上开有多个注浆孔,多个所述注浆孔均
与所述管体内部相通;
所述钻机(13)的钻进驱动机构前端装有用于连接管节(3-1)的连接接头(15),所述连
接接头(15)上设置有注浆接口(16),所述注浆接口(16)通过注浆管(17)与注浆机(14)的注
浆口连接。
2.按照权利要求1所述的软弱围岩隧道管棚超前支护施工结构,其特征在于:所述钻机
工作室(5)的长度为5m~8m且其为对隧道洞(4)的拱部向外开挖35cm~45cm后形成的空
间。
3.按照权利要求1或2所述的软弱围岩隧道管棚超前支护施工结构,其特征在于:所述
钻机工作室(5)内设置有第一隧道初期支护结构,所述第一隧道初期支护结构包括由喷射
在钻机工作室(5)内壁上的混凝土形成的第一混凝土喷射层(8)和多个由前至后支撑于钻
机工作室(5)内的第一型钢支架(7),多个所述第一型钢支架(7)均固定于第一混凝土喷射
层(8)内且其为对钻机工作室(5)的拱部与左右两侧边墙进行支护的型钢支架;
所述导向墙(6)内...
【专利技术属性】
技术研发人员:祝建周,袁昌生,祁秀业,
申请(专利权)人:中铁二十局集团第二工程有限公司,
类型:新型
国别省市:陕西;61
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