CN110630282A - 一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，涉及隧道施工技术领域，通过逐次开挖的方式，依次设置逐次抬高的多榀拱架，形成三角形的简易管棚操作室，从而能够减少开挖工程量，缩短工期，节约材料，同时能够提高施工过程中的安全性，简化施工难度。

Description

一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别是涉及一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室。
背景技术
某高铁双线隧道长约6916m，最浅埋深27.5m，最大埋深439m，隧道中部设一双车道无轨运输斜井，长度1102m，全隧按进口、斜井、出口共计三个工区四个作业面组织施工，其中斜井工区承担正洞施工3031m。
出口段受转转岩-上泉坪区域性大断裂影响，隧道范围内形成岩体挤压强烈破碎带，带内发育不规则网状方解石脉多，节理裂隙发育，沿断裂有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水渗出，围岩自稳能力很差。
隧道出口120m范围浅埋偏压、过岩堆，开挖揭示地质条件差，岩性为黑色、灰黑色炭质页岩，薄层、破碎状，设计支护参数为Vc，开挖过程中多次出现初支开裂、侵限变形等现象。
施工工法采用三台阶法,开挖预留变形量35cm，掌子面超前支护采用拱部150°范围Φ76mm中管棚+Φ42mm小导管，中管棚间距为纵向6.0m，环向0.4m，每环50根，每根长9.0m，外插角1°～5°，小导管间距纵向2.4m，环向0.4m，每环50根，每根4.0m，外插角10°～15°，并与中管棚交错布置。超前中管棚、小导管注浆采用PO42.5R早强型普通硅酸盐水泥，水灰比(重量)＝0.4：1.0，注浆压力0.5～1.0MPa。
现有方案中，每循环管棚施作前，开挖管棚工作室，工作室长3.0m，在上台阶拱部增加高度1.0m，立拱架喷锚初支防护后，再立小模板打一层300mm强度C25现浇混凝土衬砌；最后在上台阶掌子面立模板，打一层200～300mm厚强度C25现浇混凝土止浆墙。管棚施工前，在设计位置安放一榀工字钢拼成的管棚导向架，导向架上焊接孔口导向管，确保钻孔过程中不变形、不移位。
现有方案缺点：
①管棚工作室开挖、初支、二衬工序多，工程量大，耗费时间长，成本较高。
②软岩隧道增加开挖腔室，围岩扰动多，存在掉块、溜坍风险。
③管棚施工完毕注浆结束，工作室在隧道正式二衬前仍需立模浇注混凝土处理，费工费料费时。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，以探寻一种省时省料省力、在隧道狭小空间内方便施工的简易管棚施作平台，并避免软岩隧道开挖管棚工作室造成拱顶滑塌，确保安全，管棚施作和注浆完成后，简单处理即可继续隧道施工。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，包括以下步骤：
第一步：测量定位；根据管棚施作里程，在隧道内进行定位，确定简易管棚室的标定位置；
第二步：简易管棚室施作；从标定位置开始，逐次开挖并架设拱架；
第三步：管棚室初支：在相邻的两榀拱架之间设置多个连接筋，连接筋的两端分别与拱架固定连接，在拱架外侧设置第一钢筋网片，并喷射混凝土；
第四步：设置止浆墙；在隧道上台阶掌子面上设置多个固定点，在所述多个固定点上设置第二钢筋网片，并喷射混凝土形成止浆墙；
第五步：后续处理；简易管棚室施作完毕并注浆后，分段、分层喷射混凝土封闭。
可选的，第二步中，每次向前开挖0.6米，并架设一榀拱架，每榀拱架比前一榀拱架高15厘米。
可选的，共设置有五榀拱架。
可选的，所述第一钢筋网片采用直径为8毫米的钢筋制作，网格间距为200×200毫米。
可选的，第三步中采用C25混凝土，喷射厚度为300毫米。
可选的，所述第二钢筋网片采用直径为8毫米的钢筋制作，网格间距为200×200毫米。
可选的，所述第四步中的固定点为设置于隧道上台阶掌子面上的螺纹钢筋。
可选的，所述螺纹钢筋的直径为22毫米，长度为500毫米。
可选的，所述第四步中采用C25混凝土，喷射厚度为200毫米。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
①与采用原有初支结构施作简易管棚室和网喷混凝土作止浆墙相比，开挖工程量减少45％，时间缩短60％，材料节约65％。②避免了软岩隧道管棚操作室开挖易造成拱顶掉块、坍塌的风险。③克服了后期管棚操作室处理必须重新支立支架和模板，浇注混凝土回填处理繁琐、耗时和浪费材料的缺点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室的剖视结构示意图；
图2为本发明双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室的结构示意图。
附图标记说明：1、连接筋；2、拱架；3、管棚。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1-2所示，本实施例提供一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，主要包括以下步骤：
第一步：测量定位；根据管棚施作里程，由测量班在隧道内进行定位，确定简易管棚室的标定位置，即图1中标号为0#拱架2的位置；
第二步：简易管棚室施作；从标定位置开始，逐次开挖并架设拱架2，每次向前开挖0.6米，并架设一榀拱架，每榀拱架比前一榀拱架高15厘米，从而形成高60厘米，长2.4米的三角形简易管棚操作室；
第三步：管棚室初支：在相邻的两榀拱架2之间设置多个连接筋1，连接筋1的两端分别与拱架2固定连接，相邻连接筋1之间的环向间距为1米；连接筋1采用直径为22毫米的螺纹钢筋；拱架2采用I25型钢制作；在拱架2外侧设置采用直径为8毫米的钢筋制作，网格间距为200×200毫米的第一钢筋网片，并喷射C25混凝土，喷射厚度为300毫米；
第四步：设置止浆墙；在隧道上台阶掌子面上打入直径为22毫米，长度为500毫米的螺纹钢筋作为固定点，在螺纹钢筋上设置采用直径为8毫米的钢筋制作，网格间距为200×200毫米的第二钢筋网片，并喷射C25混凝土，喷射厚度为200毫米，形成止浆墙；
第五步：后续处理；简易管棚室施作完毕并注浆后，分段、分层喷射混凝土封闭操作室。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：测量定位；根据管棚施作里程，在隧道内进行定位，确定简易管棚室的标定位置；
第二步：简易管棚室施作；从标定位置开始，逐次开挖并架设拱架；
第三步：管棚室初支：在相邻的两榀拱架之间设置多个连接筋，连接筋的两端分别与拱架固定连接，在拱架外侧设置第一钢筋网片，并喷射混凝土；
第四步：设置止浆墙；在隧道上台阶掌子面上设置多个固定点，在所述多个固定点上设置第二钢筋网片，并喷射混凝土形成止浆墙；
第五步：后续处理；简易管棚室施作完毕并注浆后，分段、分层喷射混凝土封闭。
2.根据权利要求1所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，第二步中，每次向前开挖0.6米，并架设一榀拱架，每榀拱架比前一榀拱架高15厘米。
3.根据权利要求1或2所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，共设置有五榀拱架。
4.根据权利要求1所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，所述第一钢筋网片采用直径为8毫米的钢筋制作，网格间距为200×200毫米。
5.根据权利要求1所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，第三步中采用C25混凝土，喷射厚度为300毫米。
6.根据权利要求1所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，所述第二钢筋网片采用直径为8毫米的钢筋制作，网格间距为200×200毫米。
7.根据权利要求1所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，所述第四步中的固定点为设置于隧道上台阶掌子面上的螺纹钢筋。
8.根据权利要求7所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，所述螺纹钢筋的直径为22毫米，长度为500毫米。
9.根据权利要求1所述的双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室，其特征在于，所述第四步中采用C25混凝土，喷射厚度为200毫米。
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