一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法，包括以下步骤：在隧道洞身开挖轮廓线处存在淤泥范围施作长管棚，施作范围为淤泥层往两端各延伸一定距离，长管棚两端深入岩层，长管棚中间穿过淤泥层；长管棚上钻注浆孔，长管棚第一节前端做成锥头，末端留不钻孔的止浆段，各个长管棚之间通过内外车丝进行丝口连接；隧道洞身开挖轮廓线处存在淤泥范围每循环开挖前施作超前小导管；隧道开挖采用环形

【技术实现步骤摘要】
一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法
。

技术介绍

[0002]淤泥地层具备“高压缩
、
高敏锐
、
高蠕变
、
高含水量
、
低强度”等众多特征，隧道暗挖开挖过程中隧顶淤泥地层承载拱难以形成，易受开挖扰动而发生形变和沉降，从而出现涌水突泥，存在极大安全隐患
。
[0003]当前，我国对于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖普遍使用明挖法
、
暗挖法以及盾构法等方式
。
明挖法施工受外界影响因素较大，涉及征地拆迁
、
管线迁改等内容，盾构法和浅埋暗挖法施工比较多，应用范畴较广，而浅埋暗挖法基本上是采用洞外地表注浆加洞内长管棚注浆加
CRD
工法组织施工，施工进度极其缓慢
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出的一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法，一方面长管棚配合小导管注浆形成一层钢管混泥土层，长管棚提供受力承载拱，小导管加固开挖过程扰动的土体，二者搭配可作为隧道支护结构的加强层，避免或减缓地下水对初支混凝土结构的侵蚀，提高衬砌结构的耐久性；另一方面采用环形
CD
结合台阶法预留核心土开挖，小断面机械环形开挖洞身段淤泥层，能够缩短初支拱架成环时间，尽早形成受力体系，从而加快施工进度，减小安全隐患
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法，包括以下步骤：
S1、
在隧道洞身开挖轮廓线处存在淤泥范围施作长管棚，施作范围为淤泥层往两端各延伸一定距离，长管棚两端深入岩层，长管棚中间穿过淤泥层；
S2、
所述长管棚上钻注浆孔，长管棚第一节前端做成锥头，末端留不钻孔的止浆段，各个长管棚之间通过内外车丝进行丝口连接；
S3、
隧道洞身开挖轮廓线处存在淤泥范围每循环开挖前施作超前小导管；
S4、
隧道开挖采用环形
CD
结合台阶法预留核心土开挖；其中，所述环形
CD
结合台阶法包括以下步骤：
S401、
结合洞身淤泥层位置，采用破碎锤环向开挖先行导洞上导坑；
S402、
先行导洞剩余高度方向划分1至2个台阶，采用控制爆破开挖；
S403、
后行导洞开挖与先行导洞开挖相同，先行导洞与后行导洞掌子面错开
。
[0006]作为本专利技术的进一步方案，步骤
S1
中，所述长管棚采用跟管工艺成孔
。
[0007]作为本专利技术的进一步方案，步骤
S2
中，所述长管棚上的注浆孔呈梅花型布置
。
[0008]作为本专利技术的进一步方案，步骤
S2
中，各个长管棚之间的接头错开，且相邻接头错开
1m
以上
。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，所述长管棚内设有热轧无缝钢管
。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，步骤
S401
中，每循环开挖进尺为2榀钢架，洞渣扒至中台阶，上导坑核心土纵向留置长度不小于
2m。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，步骤
S402
中，先行导洞上导坑核心土与下部导坑左右错开开挖，每循环开挖进尺为2榀钢架
。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，步骤
S403
中，先行导洞与后行导洞掌子面错开的距离不小于
15m。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用长管棚配合小导管注浆形成一层钢管混泥土层，长管棚提供受力承载拱，小导管用于加固开挖过程扰动的土体，二者搭配可作为隧道支护结构的加强层，避免或减缓地下水对初支混凝土结构的侵蚀，提高衬砌结构的耐久性
。
[0014]本专利技术通过采用环形
CD
结合台阶法预留核心土开挖，小断面机械环形开挖洞身段淤泥层，能够缩短初支拱架成环时间，尽早形成受力体系，从而加快施工进度，减小安全隐患
。
[0015]淤泥对隧道结构的稳定性和安全性有一定的威胁，本专利技术通过施作长管棚，可以减少淤泥对洞身的直接影响，保护隧道结构的完整性
。
长管棚采用跟管工艺成孔可以在施工过程中有效地处理淤泥，使其更容易被清除或转移，提供更便利的施工条件
。
[0016]本专利技术通过在长管棚上呈梅花型布置注浆孔，可以将注浆材料均匀地分布在管棚周围，确保注浆效果均衡，增强地基的强度和稳定性
。
且梅花型布置可以增加注浆孔的数量，从而提高注浆的速度和效率，减少施工时间
。
[0017]本专利技术通过在长管棚内设热轧无缝钢管，一方面能够提高管棚弹性模量，增强管棚抗弯性能，使其受力性能更安全可靠，另一方面相对于普通管棚采用的钢筋笼安装更简便
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的实施流程图
。
[0019]图2为本专利技术实施例中采用环形
CD
结合台阶法预留核心土开挖方法的示意图
。
[0020]图3为本专利技术实施例中的超前长管棚钢筋笼示意图
。
[0021]图4为本专利技术实施例中的超前长管棚丝口连接示意图
。
[0022]图5为本专利技术实施例中的超前长管棚加工示意图
。
[0023]图6为本专利技术实施例中的超前小导管加工示意图
。
[0024]图7为本专利技术实施例中的超前长管棚与超前小导管支护示意图
。
[0025]图中标号：1‑
先行导洞上导坑，2‑
先行导洞上导坑核心土，3‑
先行导洞中台阶，4‑
先行导洞下台阶，5‑
后行导洞上导坑，6‑
后行导洞上导坑核心土，7‑
后行导洞中台阶，8‑
后行导洞下台阶，9‑
临时中支护，
10
‑
长管棚外环，
11
‑
长管棚内环，
12
‑
内车丝扣，
13
‑
外车丝扣，
14
‑
分节钢管，
15
‑
连接钢管，
16
‑
第一加劲箍，
17
‑
第一注浆孔，
18
‑
第二加劲箍，
19
‑
第二注浆孔，
20
‑
预留止浆段，
21
‑
小导管，
22
‑
长管棚，
23
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
在隧道洞身开挖轮廓线处存在淤泥范围施作长管棚，施作范围为淤泥层往两端各延伸一定距离，长管棚两端深入岩层，长管棚中间穿过淤泥层；
S2、
所述长管棚上钻注浆孔，长管棚第一节前端做成锥头，末端留不钻孔的止浆段，各个长管棚之间通过内外车丝进行丝口连接；
S3、
隧道洞身开挖轮廓线处存在淤泥范围每循环开挖前施作超前小导管；
S4、
隧道开挖采用环形
CD
结合台阶法预留核心土开挖
。2.
根据权利要求1所述的一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法，其特征在于，步骤
S1
中，所述长管棚采用跟管工艺成孔
。3.
根据权利要求1所述的一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法，其特征在于，步骤
S2
中，所述长管棚上的注浆孔呈梅花型布置
。4.
根据权利要求1所述的一种用于超浅埋淤泥富水地层大断面隧道开挖施工方法，其特征在于，步骤
S2
中，各个长管棚之间的接头错开，且相邻接头错开
1m
以上
。5.
根据权利要求1所述的一种用于超浅埋淤泥富...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宏章，林高山，李国辉，黄程，刘江涛，彭小明，蒋宏兴，段光韬，
申请(专利权)人：中铁二十五局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：