專利名稱：一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]在建設(shè)隧道時，由于隧道受復(fù)雜地勢位置的影響，意外情況時有發(fā)生，尤其在淺埋偏壓段進洞施工，尤其需要注意安全控制問題。[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的施工系統(tǒng)在偏壓隧道進洞施工時，一般利用相關(guān)的機械設(shè)備在明洞洞頂采用刷邊、仰坡進行對洞口偏壓部分進行卸載，然后進行錨噴防護，明洞洞門段拉槽開挖土石方，施做洞口大管棚超前支護，在對稱于偏壓的另一側(cè)砌筑重力式擋墻或抗滑樁，從而保障淺埋偏壓地段隧道進洞施工的安全。[0004]但是采用現(xiàn)有技術(shù)的施工系統(tǒng)，明洞洞頂仰坡及邊坡進行刷坡卸載，會破壞山體自然植被，容易造成水土流失。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型提出了一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的施工系統(tǒng)破壞山體自然植被、容易造成水土流失的技術(shù)問題。[0006]為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的[0007]一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，包括用于在明洞與原有山體之間進行反壓回填水泥土的反壓回填子系統(tǒng)，和用于地表導(dǎo)管垂直注漿加固的加固子系統(tǒng)；所述反壓回填子系統(tǒng)包括挖掘機、裝載機、推土機、壓路機和自卸汽車；所述加固子系統(tǒng)包括水泥注漿泵和履帶式潛孔鉆機。[0008]其中，還包括用于抵抗偏壓體的錨噴支護子系統(tǒng)；所述錨噴支護子系統(tǒng)包括錨桿和混凝土，位于暗洞洞頂?shù)钠珘何恢?。[0009]其中，還包括錨索，所述錨索的錨固點在深部穩(wěn)定巖層中。[0010]其中，還包括大管棚超前支護子系統(tǒng)。[0011]其中，所述大管棚超前支護子系統(tǒng)，采用直徑108毫米、壁厚6毫米的鋼管，環(huán)向間距O. 4米，長30米，外插角I 3度，壓注水泥漿。[0012]其中，所述大管棚超前支護子系統(tǒng)還包括履帶管棚鉆機，其最高水平鉆進高度4. 5 米，單根鉆桿長度3米，主臂可垂直360°回轉(zhuǎn)。[0013]其中，所述大管棚超前支護子系統(tǒng)還包括用于抵抗偏壓體的套拱，所述套拱為拱形結(jié)構(gòu)，固定或支撐所述大管棚的端部。[0014]其中，還包括用于采用CRD法施工進洞的CRD施工子系統(tǒng)。[0015]可見，本實用新型至少具有如下的有益效果[0016]本實用新型的一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，利用挖掘機、裝載機、推土機、壓路機和自卸汽車等在明洞與原有山體之間進行反壓回填水泥土，利用水泥注漿泵和履帶式潛孔鉆機進行地表導(dǎo)管垂直注漿加固，無需破壞山體植被，防止了水土流失。


[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0018]圖I為本實用新型的一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖2為大管棚超前支護的施工流程圖；[0020]圖3為CRD施工法的流程圖。
具體實施方式
[0021]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0022]參見圖I所示，本實用新型提供了一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，包括用于在明洞與原有山體之間進行反壓回填水泥土的反壓回填子系統(tǒng)1，和用于地表導(dǎo)管垂直注漿加固的加固子系統(tǒng)2。[0023]所述反壓回填子系統(tǒng)包括挖掘機11、裝載機12、推土機13、壓路機14和自卸汽車 15 ；[0024]所述加固子系統(tǒng)包括水泥注漿泵21和履帶式潛孔鉆機22。[0025]優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，所述淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)還包括用于抵抗偏壓體的錨噴支護子系統(tǒng)。[0026]在明洞與原有山體之間進行反壓回填水泥土并利用地表導(dǎo)管垂直注漿加固的方式為明洞暗做，即明洞部分采用暗洞施工方式，在不穩(wěn)定的斜交及偏壓的山體進洞，采用明洞暗作施工方式有效減小了山體的縱橫向推力，加強了洞口的穩(wěn)定和施工的安全。[0027]所述錨噴支護子系統(tǒng)包括錨桿和混凝土，位于所述暗洞洞頂?shù)钠珘何恢谩0028]優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，所述淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)還包括錨索，所述錨索的錨固點在深部穩(wěn)定巖層中。[0029]由于錨索的錨固點在深部穩(wěn)定巖層中，根據(jù)懸吊理論，使下部不穩(wěn)定巖層通過錨索懸吊在上部穩(wěn)定巖層中，起到了懸吊頂板的作用。同時由于錨索預(yù)應(yīng)力作用，對已有錨桿支護的下部巖層進行組合、加固，能有效地控制頂板下沉，減少支架、錨桿受力，使群體支護達到良好的效果。[0030]預(yù)應(yīng)力錨索施工工序流程[0031]準(zhǔn)備工作一測量放線一工作平臺搭設(shè)一鉆孔一制作錨索一下錨索一注漿一縱、橫地梁施工一張拉和鎖定一封錨。[0032]采用錨索加固偏壓體，阻止了山體偏壓傾向，確保了洞頂山體的穩(wěn)定性，減少了土石方開挖工程量，同時也避免了山體原始植被的破壞，防止了水土流失。[0033]優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，所述淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)還包括大管棚超前支護子系統(tǒng)。[0034]優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，所述大管棚超前支護子系統(tǒng)，采用直徑108毫米、壁厚6毫米的鋼管，環(huán)向間距O. 4米，長30米，外插角I 3度，壓注水泥漿。[0035]所述大管棚超前支護子系統(tǒng)還包括履帶管棚鉆機，其最高水平鉆進高度4. 5米， 單根鉆桿長度3米，主臂可垂直360°回轉(zhuǎn)。[0036]所述大管棚超前支護子系統(tǒng)還包括用于抵抗偏壓體的套拱，所述套拱為拱形結(jié)構(gòu)，固定或支撐所述大管棚的端部。[0037]超前大管棚鉆孔采用履帶管棚鉆機，最高水平鉆進高度4. 5m，單根鉆桿長度3m， 主臂可垂直360 °回轉(zhuǎn)。所述履帶管棚鉆機采用頂驅(qū)雙作用沖擊及回轉(zhuǎn)，把套管及鉆具同時沖擊回轉(zhuǎn)鉆入軟弱圍巖內(nèi)，鉆孔時采用大扭矩回轉(zhuǎn)套管鉆進穿孔，提高了孔向精度及鉆深能力，鉆架配置兩度液動夾頭，方便夾緊及卸擰鉆具絲扣，減少勞動強度，內(nèi)置液動注水泵， 簡化清孔排渣及洗孔工序。采用高壓雙液注漿泵注漿，漿液由注漿拌和機拌制。[0038]參見圖2，大管棚工超前支護的流程為[0039]①頂驅(qū)液動錘把套管與鉆桿同時沖擊回轉(zhuǎn)，鉆入隧道頂板前端設(shè)計要求孔深。② 鉆孔完畢，將套管內(nèi)孔注水清洗干凈，然后將鉆桿拔出，套管仍留在孔內(nèi)護孔。③事先加工好帶有注漿眼的鋼管插入套管內(nèi)，鋼管節(jié)與節(jié)用絲扣聯(lián)接，鋼管終端密封。④管插進后，取出套管。⑤用高壓泵將水泥漿壓入鋼管內(nèi)，漿液通過鋼管注漿眼壓注入孔壁的縫隙內(nèi)，固結(jié)附近巖土層，采用導(dǎo)管編號注漿，先注“單”號孔，待I至2天固結(jié)后，再注“雙”號孔，管棚位于土層中壓注水泥漿，壓力不小于2MPa (兆帕)，其余地段壓注水泥漿(水灰比1:1)壓力不小于IMPa (兆帕)。[0040]⑥管棚支護下，進行隧道開挖，開挖總長度為管棚總長度的90%。[0041]優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，所述淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)還包括用于采用CRD法施工進洞的CRD施工子系統(tǒng)。[0042]CRD法，全稱交叉中隔墻法，是將隧道分側(cè)分層進行開挖，分部封閉成環(huán)。每開挖一部均及時施作錨噴支護、安設(shè)鋼架、施作中隔壁、安裝底部臨時仰拱。施工步驟是先超前開挖、支護施工一側(cè)的上部，待初期支護完成且噴射混凝土達到設(shè)計強度70%以上時再開挖同側(cè)的下部，然后開挖另一側(cè)的上部，最后開挖另一側(cè)的下部。[0043]參見圖3，CRD施工工序流程為[0044]利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁Φ50小導(dǎo)管及導(dǎo)坑側(cè)壁Φ22水平錨桿超前支護機械一開挖①部一施作①部導(dǎo)坑周邊的初期支護和臨時支護，即初噴4cm厚混凝土，架立型鋼鋼架和118臨時鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿(管)一復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度一在滯后于 ①部一段距離后，機械開挖②部，導(dǎo)坑周邊部分初噴4cm厚混凝土，接長型鋼鋼架和122臨時鋼架，安裝鎖腳錨桿(管)，安設(shè)122橫撐，鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度一在滯后于②部一段距離后，機械開挖③部，施作導(dǎo)坑周邊的初期支護一在滯后于③部一段距離后，機械開挖④部，施作導(dǎo)坑周邊的初期支護一在滯后于④部一段距離后，機械開挖⑤部一隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土一接長I 18臨時鋼架，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度一拆除下部橫撐，安設(shè)型鋼鋼架仰拱單元，使之封閉成環(huán)。[0045]在地質(zhì)復(fù)雜的洞口施工，采用CRD工法進洞，化整為零，就可以做到“先支護、后開挖、短進尺、弱爆破、快封閉、勤量測”的原則施工，在很大程度上保障了進洞安全。[0046]綜上所述，應(yīng)用本實用新型的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)進行施工的施工原理為將隧道暗洞門延長，采用明洞暗做法，明洞與原有山體之間將挖掘機11、裝載機12、 推土機13、壓路機14和自卸汽車15等配套使用，進行反壓回填水泥土，并利用水泥注漿泵 21和履帶式潛孔鉆機2進行地表導(dǎo)管垂直注漿加固。[0047]同時，暗洞頂偏壓體采用錨索預(yù)加固，達到減載作用；暗洞洞門(即明洞)采用加厚并加長套拱措施，增加對偏壓體的抵抗反力，進洞前先采用大管棚超前支護，然后采用CRD 工法進洞，化整為零，縮小開挖斷面，從而在很大程度上保障了進洞安全。[0048]現(xiàn)有技術(shù)中，在淺埋偏壓地段進洞時，洞頂仰坡及邊坡進行刷坡卸載，工程量較大，且破壞山體自然植被，容易造成水土流失；洞口處采用拉槽開挖土石方，工程量同樣相對較大，施工周期長，受天氣影響因素較多，容易引起山體邊坡滑塌；另外，在洞口段施工重力式擋土墻或抗滑樁，同樣需要開挖大量土石方，且施工周期較長，效果不佳。[0049]本實用新型提供的一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，采用明洞暗作施工方式有效地保障了洞口施工的安全，減少了洞頂仰坡土石方開挖工程量，避免了山體原始植被的破壞，防止了水土流失。對進洞的施工工藝進行了優(yōu)化，采用CRD工法進洞，有效地防止了出現(xiàn)斷面垮塌事故，在很大程度上保障了進洞施工安全，加快了施工進度。[0050]最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解: 其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于 包括用于在明洞與原有山體之間進行反壓回填水泥土的反壓回填子系統(tǒng)，和用于地表導(dǎo)管垂直注漿加固的加固子系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，所述反壓回填子系統(tǒng)包括挖掘機、裝載機、推土機、壓路機和自卸汽車。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，所述加固子系統(tǒng)包括水泥注漿泵和履帶式潛孔鉆機。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于抵抗偏壓體的錨噴支護子系統(tǒng)； 所述錨噴支護子系統(tǒng)包括錨桿和混凝土，位于暗洞洞頂?shù)钠珘何恢谩?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，還包括錨索，所述錨索的錨固點在深部穩(wěn)定巖層中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，還包括大管棚超前支護子系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，所述大管棚超前支護子系統(tǒng)，采用直徑108毫米、壁厚6毫米的鋼管，環(huán)向間距O. 4米，長30米，外插角I 3度，壓注水泥漿。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，所述大管棚超前支護子系統(tǒng)還包括履帶管棚鉆機，其最高水平鉆進高度4. 5米，單根鉆桿長度3米。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，所述大管棚超前支護子系統(tǒng)還包括用于抵抗偏壓體的套拱，所述套拱為拱形結(jié)構(gòu)，固定或支撐所述大管棚的端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于采用CRD法施工進洞的CRD施工子系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及隧道施工領(lǐng)域，提出了一種淺埋偏壓地段隧道進洞施工系統(tǒng)，包括用于在明洞與原有山體之間進行反壓回填水泥土的反壓回填子系統(tǒng)，和用于地表導(dǎo)管垂直注漿加固的加固子系統(tǒng)；所述反壓回填子系統(tǒng)包括挖掘機、裝載機、推土機、壓路機和自卸汽車；所述加固子系統(tǒng)包括水泥注漿泵和履帶式潛孔鉆機。利用挖掘機、裝載機、推土機、壓路機和自卸汽車等在明洞與原有山體之間進行反壓回填水泥土，利用水泥注漿泵和履帶式潛孔鉆機進行地表導(dǎo)管垂直注漿加固，即在明洞處采用暗洞施工方式，無需破壞山體植被，防止了水土流失。
文檔編號E21D9/14GK202810866SQ201220400398
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者唐勇, 劉文解, 馬成 申請人:中國建筑第四工程局有限公司