一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构，涉及隧道施工领域，包括盾构管片、导洞和支架，所述盾构管片位于导洞一侧，支架设于盾构管片内，且支架由工22型钢和工16型钢构成；所述支架内还设有风管和电瓶车容纳腔，且风管位于电瓶车容纳腔的上方；所述盾构管片的侧边设有预留岩石保护层，预留岩石保护层的侧边打设有减震孔和掏槽眼，且减振孔和掏槽眼位于导洞上；所述盾构管片的周边还设有排水孔本实用新型专利技术中的地下管线上布置有适当的变形监测点，加强施工过程中的监控量和量测数据分析，并指导施工，控制开挖进度，以确保施工过程中的管线安全。保施工过程中的管线安全。保施工过程中的管线安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构


[0001]本技术涉及隧道施工
，尤其是涉及一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构。

技术介绍

[0002]根据大跨施工工程特点、地质水文条件和周边环境分析，在大跨开挖过程中，存在以下危险源：隧道坍塌、突泥涌水、地下管线破坏、周边建(构)筑物沉降开裂、道路沉降或塌陷等。如马头门为横通道与导洞初支交叉处，该处结构的受力转换、土体扰动多，受力复杂，为施工难点。为了避免马头门处的应力集中，保证施工安全，对马头门分上下台阶进行破除。还存在在大跨施工过程中，拱脚基岩本身及其底部岩层的承载力、拱脚施工前浸水泡软，爆破造成围岩破损是控制重点，如控制不当，易造成失稳坍塌。而初支结构的稳定也是整个大跨施工安全的关键要素。各导洞初支钢架在同一里程保证受力传递，以及节点连接质量是保证节点受力安全的关键，如控制不当，会存在隧道坍塌风险。
[0003]中国专利CN209195449U涉及隧道
，尤其涉及一种浮置板道床隧道的注浆结构，其特征在于：所述浮置板的板体上设置有保护套管，所述保护套管与所述浮置板连接固定，所述隧道管片上开设有与所述保护套管位置相对应的注浆口；所述注浆管穿过所述浮置板上的所述保护套管并与所述注浆口相连通，所述保护套管与所述注浆管间设置有防渗垫圈。该技术的优点是：结构简单，浮置板能自由浮动；避免浆液渗入浮置板与浮置板基底之间；减振效果好；防止注浆管与保护套管发生撞击；实现道床施工完成后再进行注浆作业。但是该专利不能实现对盾构管片的有效保护。
[0004]中国专利CN207905816U公开了一种衬砌管片保护装置，包括相互固接的第一防护块和第二防护块，第一防护块上设置有与衬砌管片的第一侧面贴合的第一防护面，第二防护块上设置有与衬砌管片的第二侧面贴合的第二防护面，第一防护面和第二防护面上设置有可穿过衬砌管片的预留螺栓孔的弹簧拉环，弹簧拉环上设置有拉钩。本装置既有效保护衬砌管片局部角，也有效保护衬砌管片的边和侧面，通过这种结构装置缓解冲击荷载等对管片的损害，防止衬砌管片在吊装、转运、堆置过程中发生碰撞、颠簸损坏，提高衬砌管片自身质量，且这种装置利于拆卸、重复利用率高。但是该专利对施工过程中的管片等结构的保护力度不强。
[0005]中国专利CN215057420U公开了一种适用于盾构过站管片保护弹性内撑装置，涉及管片，包括刚性内撑以及多个缓冲弹簧；所述刚性内撑包括连接块以及可拆卸的连接在所述连接块上的多个支撑条，多个所述缓冲弹簧与多个所述支撑条一一对应连接，且多个所述缓冲弹簧分别与所述管片相接触。该技术有助于解决一般在先隧后站的开挖过程中，管片受车站开挖影响，解决管片承载能力较弱的问题，便于已施工的管片可以重复利用。但是该专利公开的保护管片中刚性内撑以及多个缓冲弹簧的方案，仍存在马头门以及地下管线等施工时的安全性问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构。
[0007]为了实现本技术的目的，本技术采用的技术方案如下：
[0008]一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构，包括盾构管片、导洞和支架，所述盾构管片位于导洞一侧，支架设于盾构管片内，且支架由工22型钢和工16型钢构成；所述支架内还设有风管和电瓶车容纳腔，且风管位于电瓶车容纳腔的上方；所述盾构管片的侧边设有预留岩石保护层，预留岩石保护层的侧边打设有减震孔和掏槽眼，且减振孔和掏槽眼位于导洞上；所述盾构管片的周边还设有排水孔。
[0009]进一步地，所述风管位于工22型钢和工16型钢之间形成的空腔内。
[0010]进一步地，所述工22型钢和工16型钢之间设有连接板，通过固定件将连接板、工22 型钢和工16型钢固定连接。
[0011]进一步地，所述固定件为螺栓和螺丝中的任一种。
[0012]进一步地，一个盾构管片上开设有两个排水孔。
[0013]进一步地，所述减震孔位于导洞的底部，且减震孔均匀排布在预留岩石保护层的一侧。
[0014]进一步地，所述掏槽眼均匀排布，且掏槽眼的周边均匀开设有周边孔。
[0015]具体的施工保护方法，包括以下步骤：
[0016]步骤S1：对横通道与导洞初支交叉处的马头门进行施工；
[0017]步骤S2：对隧道开挖拱顶上方的地下管线进行施工；
[0018]步骤S3：在导洞开挖过程中，对盾构管片进行施工保护；
[0019]步骤S4：在大跨施工过程中，对拱脚基岩承载力进行施工保护；
[0020]步骤S5：在大跨施工过程中，对初支结构稳定性进行施工保护；
[0021]步骤S6：对施工完成后的水进行处理。
[0022]进一步地，所述步骤S2中的地下管线在施工前进行详细调查，并将调查结果与隧道主体结构的关系进行整理并做好记录。
[0023]进一步地，在所述步骤S2中的地下管线上布置变形监测点，加强施工过程中对管线沉降监测点、地表沉降监测点及深层土体、水位、拱顶沉降等监测点沉降量、沉降数据大小综合，并指导施工，控制开挖进度，以确保施工过程中的地下管线安全性。
[0024]进一步地，所述步骤S2，在导洞开挖前，对隧道顶部的雨污合流管采用风筒布进行内套管，施工完成后，再进行导洞开挖，每个月对管道进行CCTV检测，如施工过程中，洞内渗水量出现多点呈现状时，同样对管道及地面进行CCTV、地质雷达进行检测。
[0025]进一步地，所述步骤S3中，大跨段开挖前对管片背后进行二次补注浆，每5m设置一道止浆环，并在施工过程中根据二次注浆存在的问题进行设置相应的排水孔。
[0026]进一步地，在所述步骤S4的基岩保护措施中，为防止拱脚边导洞泡水软化，在开挖前底部拱脚设置2％向内排水坡，水沟置于内边角，初支封闭前取芯，通过土工试验，验证基岩强度，并通过反力架进行地基承载力试验，导洞底部初支与基岩接触面预留注浆孔，喷射前进行清理基面。
[0027]进一步地，所述步骤S4基岩保护措施中，为防止拱脚底部围岩夹层，采用轻型钻机
在边导洞内部取芯及端部设取芯孔，防止夹层影响承载力。
[0028]进一步地，所述步骤S4基岩保护措施中，在边墙及隧道仰拱爆破开挖前，采用密排减震孔措施进行防止开挖破坏底纵梁下部超挖破坏，防止爆破振动导致管片破裂，掏槽及中槽爆破振速控制V≤1.5cm/s，临近管片侧周边孔爆破振速控制V≤1cm/s。
[0029]进一步地，在所述步骤S5中，对先行导洞的每榀钢架里程位置进行实测，对后续导洞每榀实测架立，保证一层初支整体受力效果。
[0030]进一步地，在所述步骤S6的水处理过程中，浆材选用水泥，水泥浆水灰比控制范围为 0.8：1
‑
1：1，水玻璃浓度范围为35
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40Be
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，水泥浆与水玻璃的体积比范围为1：0.6
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1：1，凝胶时间在1min。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构，其特征在于，包括盾构管片、导洞和支架，所述盾构管片位于导洞一侧，支架设于盾构管片内，且支架由工22型钢和工16型钢构成；所述支架内还设有风管和电瓶车容纳腔，且风管位于电瓶车容纳腔的上方；所述盾构管片的侧边设有预留岩石保护层，预留岩石保护层的侧边打设有减震孔和掏槽眼，且减振孔和掏槽眼位于导洞上；所述盾构管片的周边还设有排水孔。2.根据权利要求1所述的一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构，其特征在于，所述风管位于工22型钢和工16型钢之间形成的空腔内。3.根据权利要求1所述的一种基于隧道爆破开挖的盾构管片保护结构，其特征在于，所述工22...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学营，王忠钊，宋汉峰，许光耀，贺贤群，马世静，喻兵，周志刚，胡志伟，孟涛，李世春，王帅，姜二涛，谢玉绗，张学彬，宁永霖，
申请(专利权)人：中铁三局集团广东建设工程有限公司，
类型：新型
国别省市：