一種大斷面黃土隧道預切槽法施工結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，采取Ф32mm玻纖注漿錨桿；兩環預襯砌喇叭口部分噴射素混凝土或網噴混凝土并在需要時架設型鋼鋼架，邊墻和墻腳處每處設2根長6m的T76S邁式微型樁；仰拱開挖架設型鋼鋼架前，在預襯砌墻腳預埋連接鋼板與后施做的仰拱鋼架采用螺栓連接。不僅可以控制大斷面黃土隧道施工中的地表沉降、降低施工風險和塌方，更可以提高施工效率、加快施工進度、保證施工質量。對于提高預切槽法在黃土隧道地層的適應性并提高黃土隧道的機械化建設水平有著重要的意義。
【專利說明】
一種大斷面黃土隧道預切槽法施工結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種地下工程技術，尤其涉及一種大斷面黃土隧道預切槽法施工結構。【背景技術】
[0002]預切槽施工技術是采用專用的拱架式預切槽機沿隧道橫斷面周邊分區預先切割溝槽，切槽后立即向槽內灌注C30混凝土，在開挖面前方形成一個預襯砌。隨后才將切槽所界定的掌子面開挖處理，這樣就能有效地減少因掌子面開挖而產生的圍巖變形與地表沉降，并能在預襯砌的保護下安全高效地進行工作面的挖掘、渣土裝運、仰拱、防排水、二次襯砌等施工作業。該方法不僅可以控制大斷面黃土隧道施工中的地表沉降、降低施工風險和塌方，更可以提高施工效率、加快施工進度、保證施工質量。
[0003]對于黃土隧道地層條件受其含水率和含砂率影響較大，地層較差段隧道開挖過程中將可能會遇到掌子面不穩定和拱部塌方或預襯砌整體下沉的風險，目前還沒有針對隧道施工中可能遇到的這兩個關鍵技術問題及仰拱與預襯砌的連接進行專門的研究。【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種可以提高施工效率、加快施工進度、保證施工質量的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]本實用新型的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，包括:
[0007]掌子面加固結構:采取〇 32mm玻纖注漿錨桿；
[0008]防止預襯砌整體下沉的結構:兩環預襯砌喇叭口部分噴射素混凝土或網噴混凝土并在需要時架設型鋼鋼架，邊墻和墻腳處每處設2根長6m的T76S邁式微型粧；
[0009]仰拱鋼架與預襯砌的連接結構:仰拱開挖架設型鋼鋼架前，在預襯砌墻腳預埋連接鋼板與后施做的仰拱鋼架采用螺栓連接。
[0010]由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，不僅可以控制大斷面黃土隧道施工中的地表沉降、降低施工風險和塌方，更可以提高施工效率、加快施工進度、保證施工質量。對于提高預切槽法在黃土隧道地層的適應性并提高黃土隧道的機械化建設水平有著重要的意義。【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型實施例中橫斷面結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型實施例中縱斷面結構示意圖；
[0013]圖3是本實用新型實施例中細部連接結構示意圖；
[0014]圖標說明[〇〇15]1.玻纖錨桿;2.素混凝土或網噴混凝土找平層;3.型鋼鋼架;4.邁式微型粧；
[0016]5?7.連接鋼板;8.仰拱鋼架;9.螺栓。【具體實施方式】
[0017]下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。
[0018]本實用新型的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，其較佳的【具體實施方式】是:
[0019]包括:
[0020]掌子面加固結構:采取O 32mm玻纖注漿錨桿；[〇〇21]防止預襯砌整體下沉的結構:兩環預襯砌喇叭口部分噴射素混凝土或網噴混凝土并在需要時架設型鋼鋼架，邊墻和墻腳處每處設2根長6m的T76S邁式微型粧；
[0022]仰拱鋼架與預襯砌的連接結構:仰拱開挖架設型鋼鋼架前，在預襯砌墻腳預埋連接鋼板與后施做的仰拱鋼架采用螺栓連接。[〇〇23] 所述掌子面加固結構中，玻纖錨桿長12m，縱向搭接不小于2m，間距采用1.5*1.5m 或1.2m*l.2m，等邊三角形布置。[〇〇24]所述防止預襯砌整體下沉的結構中，當噴射素混凝土或網噴混凝土的厚度大于 20cm時設置巾8_鋼筋網找平層。
[0025]所述仰拱鋼架與預襯砌的連接結構中，針對僅仰拱部位有鋼架的段落在預襯砌墻腳預埋連接鋼板。
[0026]預切槽施工技術是采用專用的拱架式預切槽機沿隧道橫斷面周邊分區預先切割溝槽，切槽后立即向槽內灌注C30混凝土，在開挖面前方形成一個預襯砌。隨后才將切槽所界定的掌子面開挖處理，這樣就能有效地減少因掌子面開挖而產生的圍巖變形與地表沉降，并能在預襯砌的保護下安全高效地進行工作面的挖掘、渣土裝運、仰拱、防排水、二次襯砌等施工作業。[〇〇27]本實用新型的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，針對隧道施工中可能遇到的這兩個關鍵技術問題及仰拱與預襯砌的連接進行專門的研究。不僅可以控制大斷面黃土隧道施工中的地表沉降、降低施工風險和塌方，更可以提高施工效率、加快施工進度、保證施工質量。對于提高預切槽法在黃土隧道地層的適應性并提高黃土隧道的機械化建設水平有著重要的意義。[〇〇28] 本實用新型在施工過程中必須做到:
[0029]1)根據黃土地層的圍巖級別和含水率等因素綜合確定掌子面是否能夠自穩，無法自穩的情況下應對掌子面進行預先加固處理。
[0030]2)為防止預襯砌的整體下沉，應對兩環預襯砌間喇叭口部分采用素混凝土或或網噴混凝土找平處理，并應對邊墻和墻腳部分設置T76S邁式微型粧鎖腳錨桿，且根據地層情況必要時在喇叭口三角帶內設置型鋼鋼架。[0031 ]3)仰拱鋼架應與預襯砌采用預埋鋼板的方式進行有效連接。
[0032]在整個施工過程中，施工方法的具體控制:
[0033]掌子面加固的必要性、玻纖錨桿的加固長度、間距和搭接長度。
[0034]兩環預襯砌間的找平層處理厚度及材料，邊墻和墻腳的鎖腳錨桿長度和位置。
[0035]仰拱鋼架與預襯砌的可靠有效連接。[〇〇36]本實用新型的有益效果是:
[0037]充分利用預切槽法形成的預襯砌和穩定的掌子面(必要時進行掌子面加固)的保護，能夠實現安全高效地進行工作面的全斷面挖掘、渣土裝運、仰拱、防排水、二次襯砌等施工作業，大大提高了施工效率、加快了施工進度、保證了施工質量。
[0038]控制了預襯砌的整體下沉和穩定性，將能夠有效地確保預切槽法的施工質量和施工安全性，從而有效地減小地表沉降和圍巖變形等施工風險，有效保證隧道施工人員及設備的安全。[〇〇39]本實用新型適用于采用預切槽法施工大斷面黃土隧道的工程，通過掌子面的超前加固措施、防止預襯砌的整體下沉和做好預襯砌與仰拱的整體連接三項關鍵技術，可最大限度地確保預切槽法的施工安全和施工質量。
[0040]具體實施例:
[0041]在預切槽法施工大斷面黃土隧道的過程中，主要關鍵技術和內容如下:[〇〇42] 如圖1、2和3所示，[〇〇43]掌子面1的穩定控制措施；
[0044]預切槽法施工的最大優勢是預先切槽灌注的混凝土襯砌兼具超前支護、施工支護和永久支護的功能，可以實現大斷面開挖。但由于黃土地層在含水率較高或砂質含量較高時可能會出現掌子面無法自穩的情況，因此在這種情況下，應先采用玻纖錨桿對掌子面進行加固，然后再進行全斷面開挖。掌子面加固宜結合具體地層情況調整玻纖錨桿的長度、搭接長度和間距。
[0045]預襯砌整體下沉的控制措施；
[0046]由于預切槽法在切槽灌注時沿隧道縱向上有一定的角度，在兩環預襯砌間會形成一個喇叭口狀的三角帶，為防止預襯砌的整體下沉，該三角帶內應設置C25素噴混凝土或網噴混凝土(厚度大于20cm時)找平層，并視地層情況必要時設置3榀型鋼鋼架，同時在邊墻和墻腳設置2根長6m的T76S邁式微型粧，以確保施工安全。[〇〇47]3)預襯砌與仰拱鋼架的連接；
[0048]針對僅仰拱部位有鋼架的段落，為確保仰拱鋼架與預襯砌的有效連接，采用在預襯砌墻腳預埋連接鋼板，然后再與后施做的仰拱鋼架采用螺栓連接。
[0049]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，其特征在于，包括:掌子面加固結構:米取〇 32mm玻纖注衆錨桿；防止預襯砌整體下沉的結構:兩環預襯砌喇叭口部分噴射素混凝土或網噴混凝土并在 需要時架設型鋼鋼架，邊墻和墻腳處每處設2根長6m的T76S邁式微型粧；仰拱鋼架與預襯砌的連接結構:仰拱開挖架設型鋼鋼架前，在預襯砌墻腳預埋連接鋼 板與后施做的仰拱鋼架采用螺栓連接。2.根據權利要求1所述的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，其特征在于，所述掌子面 加固結構中，玻纖錨桿長12m，縱向搭接不小于2m，間距采用1.5* 1.5m或1.2m*l.2m，等邊三 角形布置。3.根據權利要求1所述的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，其特征在于，所述防止預 襯砌整體下沉的結構中，當噴射素混凝土或網噴混凝土的厚度大于20cm時設置巾8mm鋼筋 網找平層。4.根據權利要求1所述的大斷面黃土隧道預切槽法施工結構，其特征在于，所述仰拱鋼 架與預襯砌的連接結構中，針對僅仰拱部位有鋼架的段落在預襯砌墻腳預埋連接鋼板。
【文檔編號】E21D20/00GK205605215SQ201620224568
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】劉培碩, 楊國柱, 路美麗, 羅章波, 謝勇濤, 蘇新民, 于清浩, 李新志, 蔣雅君, 丁祥, 郭慶昊, 劉彥文
【申請人】中鐵第五勘察設計院集團有限公司, 石家莊鐵道大學, 西南交通大學