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专利号: 2012100707988
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,按照以下步骤进行:

步骤1、布设超前小导管(1)和横向悬臂注浆导管(2)

步骤1a、超前小导管(1)包括第一排超前小导管和第二排超前小导管,所述第一排超前小导管沿隧道拱顶外围布设,所述第二排超前小导管沿隧道拱部和拱墙外围、以及需要设置中导洞临时支护(4)位置的外围布设;

步骤1b、横向悬臂注浆导管(2)包括沿隧道走向均匀且对称布设的左侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-1)、右侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-2)、左洞横向悬臂注浆导管(2-3)和右洞横向悬臂注浆导管(2-4),所述左侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-1)从中导洞拱顶倾斜向上穿过中隔离墙顶部与左洞拱墙连接处后伸入至左洞上方,所述右侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-2)从中导洞拱顶倾斜向上穿过中隔离墙顶部与右洞拱墙连接处后伸入至右洞上方,所述左洞横向悬臂注浆导管(2-3)从左导洞拱墙倾斜向上伸入至左洞上方,所述右洞横向悬臂注浆导管(2-4)从右导洞拱墙倾斜向上伸入至右洞上方;

步骤2、采用上下台阶法开挖中导洞,按照以下步骤分进程依次循环直至中导洞开挖完成:

步骤2a、通过位于中导洞上台阶(3)外围的超前小导管(1)注浆,使用预留核心土的方法进行中导洞上台阶(3)开挖,设置中导洞上台阶(3)外围临时支护,在中导洞内设置横撑(5);

步骤2b、通过位于中导洞下台阶(6)外围的超前小导管(1)注浆,使用预留核心土的方法进行中导洞下台阶(6)开挖,设置中导洞下台阶(6)外围临时支护,使所述中导洞下台阶外围临时支护和中导洞上台阶外围临时支护构成一个整体,并形成拱形中导洞临时支护(4);

步骤2c、拆除横撑(5);

步骤3、构筑中隔离墙(7)及其防水层;

步骤4、依次采用上下台阶法开挖左导洞和左洞,依次采取上下台阶法开挖右导洞和右洞;其中,在左导洞上台阶(8)开挖前通过位于左导洞上台阶(8)外围的超前小导管(1)注浆,以及通过左侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-1)和左洞横向悬臂注浆导管(2-3)注浆;在右导洞上台阶开挖前通过位于右导洞上台阶外围的超前小导管(1)注浆,以及通过右侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-2)和右洞横向悬臂注浆导管(2-4)注浆。

2.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,步骤4的具体步骤为:

步骤4a、通过位于左导洞上台阶(8)外围的超前小导管(1)注浆,以及通过左侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-1)和左洞横向悬臂注浆导管(2-3)注浆,左导洞上台阶(8)开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);通过位于左导洞下台阶(10)外围的超前小导管注浆,左导洞下台阶(10)开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);通过位于左洞上台阶(11)外围的超前小导管(1)注浆,左洞上台阶(11)开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);通过位于左洞下台阶(12)外围的超前小导管注浆,左洞下台阶(12)开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);拆除中导洞临时支护(4)位于左洞内的部分;构筑左洞仰拱二次衬砌(13)及防水层;

构筑左洞拱墙二次衬砌(14)及防水层;进行左洞二次衬砌拱顶回填注浆;

步骤4b、通过位于右导洞上台阶外围的超前小导管(1)注浆,以及通过右侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-2)和右洞横向悬臂注浆导管(2-4)注浆,右导洞上台阶开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);通过位于右导洞下台阶外围的超前小导管(1)注浆,右导洞下台阶开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);通过位于右洞上台阶外围的超前小导管(1)注浆,右洞上台阶开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);通过位于右洞下台阶外围的超前小导管(1)注浆,右洞下台阶开挖,并设置相应部分的初期衬砌(9);拆除中导洞临时支护(4)位于右洞内的部分;构筑右洞仰拱二次衬砌及防水层;构筑右洞拱墙二次衬砌及防水层;

进行右洞二次衬砌拱顶回填注浆。

3.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,步骤1中,所述各超前小导管(1)和横向悬臂注浆导管(2)均为无缝钢管,外径为

40mm~42mm,壁厚为3.2mm~3.8mm,前端开通为注浆入口且为锥形,后端封闭为止浆段且长度大于等于30cm,中间为注浆段,所述注浆段开有呈梅花形排列的注浆孔,注浆孔孔径为

6mm~8mm,孔间距为12cm~15cm。

4.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,所述左侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-1)与水平负方向夹角45°~50°,所述右侧中导洞横向悬臂注浆导管(2-2)与水平正方向夹角45°~50°,所述左洞横向悬臂注浆导管(2-3)与水平负方向夹角45°~50°,所述右洞横向悬臂注浆导管(2-4)与水平正方向夹角45°~50°。

5.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,沿隧道走向所述相邻横向悬臂注浆导管(2)之间距离为50cm~100cm。

6.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,步骤1中,所述第一排超前小导管位于所述第二排超前小导管的上方;所述第一排超前小导管长度为2.3m~2.7m,导管环向间距为0.3m~0.4m,外插角为5°~10°;所述第二排超前小导管长度为2.3m~2.7m,导管环向间距为0.3m~0.4m,外插角为30°~35°;

所述第一排超前小导管和第二排超前小导管之间纵向搭接大于等于1m。

7.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,步骤1中,所述超前小导管(1)和横向悬臂注浆导管(2)的布设采用风镐顶入,或采用机械钻孔或洛阳铲成孔后安装。

8.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法,其特征在于,注浆时,注浆材料为水泥水玻璃双液浆,注浆压力为1MPa~1.5MPa,水泥浆浓度为

1∶0.5~1∶0.8,注浆扩散半径为450mm~550mm,浆液初凝时间为1min~2min,缓凝剂磷酸氢二钠掺量为2%~2.5%,水泥使用普通硅酸盐水泥,水玻璃浓度35波美度,水泥浆与水玻璃体积比1∶1~1∶0.6。