内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，包括位于隧道周壁外侧的加固体和插入加固体内的管棚芯材；加固体由成排的相互咬合的旋喷桩组成。本实用新型专利技术的内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，在超前深层预加固咬合桩内插入管棚芯材，提高固结体的横向抗压能力和纵向抗弯能力，满足固结体的强度和承载能力要求；开挖后预支护拱就会立即发挥作用，抑制围岩变形，承担拱部地层的压力，保证洞室稳定，达到了施工风险可控目的。在施工时不需设置工作室，技术工艺简单、工序转换影响干扰少、操作便利，工效得到了提高，克服了开挖施工需等待加固体最终强度和成桩的质量不能及时的做出检测等施工工艺缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及沉降控制较严、自稳能力极差的粉细砂层、富水饱和土体或流塑状粘性土等软弱地层的隧道及地下工程设计、施工
，具体涉及一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构。
技术介绍
近年来，随着隧道和地下工程建设规模的发展，在自稳能力极差的粉细砂层、富水饱和土体或流塑状粘性土等软弱地质以及第三系含水未成岩地层，超前深层预加固咬合桩技术因沉降控制、围岩变形抑制等加固效果的优势突出，取代了传统施工工艺在铁路、公路、地铁等市政工程中大量应用。如大西客专上白隧道、兰渝铁路桃树坪隧道、厦深客专梁山隧道等铁路隧道以及广州、北京地铁和市政等工程应用中取得了非常好的效果，使施工得以顺利推进。超前深层预加固咬合桩技术虽然工程上成功应用，但受狭长的洞室净空控制只能采用单轴旋喷工艺，旋喷成桩的质量直接关系施工安全，施工中存在停钻、断桩、缩径、桩体未咬合等一系列的问题，使旋喷柱体不能很好地相互咬合，成桩均匀性及强度等存在缺陷导致拱棚不连续，给施工留下隐患。
技术实现思路
本技术为解决上述现有技术中存在的问题，更有效、更便捷地分离人体脂肪组织与淋巴结，而提供了一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构。本技术为解决这一问题，所采取的技术方案是：一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，包括位于隧道周壁外侧的加固体和插入加固体内的管棚芯材；加固体由成排的相互咬合的旋喷桩组成。所述的旋喷桩通过旋转喷射运动和浆液填充作用重组岩体结构而形成，旋喷桩内形成有旋喷钻孔，管棚芯材连接在旋喷钻孔内。所述的管棚芯材设置的长度短于旋喷桩长度2m。所述的管棚芯材采用热轧无缝钢管并以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不超过钢管总数的50%。钢管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，钢管尾部留不钻孔的止浆段110cm。钢管中设置有钢筋笼，钢筋笼由固定环和三根直径20mm的主筋组成。本技术具有的优点和积极效果是：本技术的内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，在超前深层预加固咬合桩内插入管棚芯材，提高固结体的横向抗压能力和纵向抗弯能力，满足固结体的强度和承载能力要求；开挖后预支护拱就会立即发挥作用，抑制围岩变形，承担拱部地层的压力，保证洞室稳定，达到了施工风险可控目的。在施工时不需设置工作室，技术工艺简单、工序转换影响干扰少、操作便利，工效得到了提高，克服了开挖施工需等待加固体最终强度和成桩的质量不能及时的做出检测等施工工艺缺陷。附图说明图1是本技术第一实施例的咬合桩支护结构的结构示意图；图2是本技术第二实施例的咬合桩支护结构的结构示意图。附图中主要部件符号说明：1：隧道周壁2：加固体3：管棚芯材。具体实施方式以下参照附图和具体实例对本技术的内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构进行详细的说明。下面描述的具体实施例仅是本技术的最佳实施方式，而不能理解为对本技术的限制。图1是本技术第一实施例的咬合桩支护结构的结构示意图。如图1所示，第一实施例的内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，包括位于隧道周壁1外侧的加固体2和插入加固体2内的管棚芯材3。加固体2由成排的相互咬合的旋喷桩组成。旋喷桩通过旋转喷射运动和浆液填充作用重组岩体结构而形成，旋喷桩内形成有旋喷钻孔，管棚芯材3连接在旋喷钻孔内。隧道周壁的上半部分位于砂层内，下半部分位于黄土层内。位于砂层内的隧道需要加固，因此。加固体2设置在隧道周壁的上半部分，加固体对应的圆心角约为120度。图2是本技术第二实施例的咬合桩支护结构的结构示意图。如图2所示，第二实施例的内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，包括位于隧道周壁1外侧的加固体2和插入加固体2内的管棚芯材3。加固体2由成排的相互咬合的旋喷桩组成。旋喷桩通过旋转喷射运动和浆液填充作用重组岩体结构而形成，旋喷桩内形成有旋喷钻孔，管棚芯材3连接在旋喷钻孔内。隧道周壁几乎全部位于砂层内，这种情况下，加固体2几乎覆盖了隧道周壁的基底以上的部分，加固体对应的圆心角约为210度。其中，管棚芯材3设置的长度短于旋喷桩长度2m。管棚芯材采用热轧无缝钢管并以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不超过钢管总数的50%。钢管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，钢管尾部留不钻孔的止浆段110cm。钢管中设置有钢筋笼，钢筋笼由固定环和三根直径20mm的主筋组成。本技术在超前深层预加固咬合桩内插入管棚，提高固结体的横向抗压能力和纵向抗弯能力，满足固结体的强度和承载能力要求；开挖后预支护拱就会立即发挥作用，抑制围岩变形，承担拱部地层的压力，保证洞室稳定，达到了施工风险可控目的。超前深层预加固咬合桩固结体通过旋转喷射运动和浆液填充作用重组岩体结构形成了加固体，在加固体内插入的管棚芯材，较小的桩径可弥补固结体旋喷不均匀、断桩、缩径、桩体未咬合等问题，有利于结构受力、抑制地层的变形和拱顶沉降；同时实现软弱地层大断面机械化施工，较传统的人工施工机械化利用率大幅度提高。超前深层预加固咬合桩为素桩，抗弯、抗剪强度能力有限，咬合桩固结体内增设管棚有效的解决了超前深层预加固咬合桩易断桩、缩径、桩体未咬合或桩体不均匀等施工工艺缺陷问题。本技术的内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构的施作过程如下：旋喷钻孔直径＞10cm（一般114-127mm），待旋喷到设计的终止位置后，及时更换为Φ89管棚芯材（旋喷加固体未凝固之前完成），借助钻机辅助工作臂一次完成钢管棚连续推入旋喷钻孔内，并注水泥浆填满为止。管棚芯材设置长度一般短于旋喷桩长2m，每节长4～6m（Φ89mm、壁厚5mm）的热轧无缝钢管并以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。钢管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。并根据需要钢管中增设钢筋笼，以提高导管的抗弯能力，钢筋笼由三根Φ20主筋和固定环组成。本技术的有益效果为：施工不需设置工作室，技术工艺简单、工序转换影响干扰少、操作便利，工效得到了提高，克服了开挖施工需等待加固体最终强度和成桩的质量不能及时的做出检测等施工工艺缺陷。使用本方法能实现掌子面稳定、控制洞室变形和沉降及机械化施工。以上对本技术所提供的内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本方面进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，其特征在于：该结构包括位于隧道周壁（1）外侧的加固体（2）和插入加固体（2）内的管棚芯材（3）；加固体（2）由成排的相互咬合的旋喷桩组成。

【技术特征摘要】
1.一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，其特征在于：该结构包括位于隧道周壁（1）外侧的加固体（2）和插入加固体（2）内的管棚芯材（3）；加固体（2）由成排的相互咬合的旋喷桩组成。2.根据权利要求1所述的一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，其特征在于：旋喷桩通过旋转喷射运动和浆液填充作用重组岩体结构而形成，旋喷桩内形成有旋喷钻孔，管棚芯材连接在旋喷钻孔内。3.根据权利要求1所述的一种内设管棚芯材的隧道超前深层预加固咬合桩支护结构，其特征在于：管棚芯材设置的长度短于旋喷桩长度2m。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽庆，伊兴芳，侯军红，曾青，
申请(专利权)人：铁道第三勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12