CN111472814A - 一种快速封闭初支的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速封闭初支的方法，其使初支拼装的波纹钢板(3)上预留第一注浆孔(31)、第二注浆孔(32)和观察孔(33)；隧道孔洞长度达到第一设定长度时，按照开挖的顺序，利用流态固化土浆液对第一设定长度的隧道孔洞进行初支背后注浆；浆液先从处于隧道掌子面拱腰位置的第二注浆孔(32)中注入，再从处于隧道掌子面拱肩位置的第一注浆孔(31)中注入，待浆液溢出处于隧道掌子面的拱顶位置的观察孔(33)时，结束注浆；隧道孔洞长度达到第二设定长度，检查初支结构背后形成的固化土(4)存在空洞时，通过在波纹钢板(3)上预留的补浆孔(34)进行二次注浆。本发明能提高初支施工效率，实现初支快速封闭形成承载结构。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种快速封闭初支的方法。
背景技术
城市浅埋隧道尤其是地铁区间软土隧道通常采用台阶法施工，初支采用格栅拱架喷射混凝土。
受隧道施工方法影响，上台阶开挖完成，架设上半断面格栅拱架，打锁脚锚杆，再喷射混凝土；下台阶开挖完成，再架设下半断面格栅拱架，喷射混凝土，如此初支才算封闭，形成结构，初支架设时间过长不利于控制围岩径向变形。
随着城市浅埋隧道机械化全断面施工的逐步应用，掌子面土体一次开挖到位，为减少掌子面围岩暴露时间，控制隧道变形，需尽早封闭初支，缩短施工循环耗时，发挥承载作用。
因此迫切需要一种快速封闭初支的方法，以实现隧道初支快速封闭成环，及早发挥承载作用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的技术问题，提供一种快速封闭初支的方法，其能够使初支快速封闭成环形成承载结构，可有效控制隧道掌子面后方围岩径向变形，控制地表沉降，保证隧道施工安全。。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
本发明提供一种一种快速封闭初支的方法，其包括：
步骤一，利用波纹钢板在隧道孔洞的隧道掌子面周圈进行初支拼装作业，并使该波纹钢板上预留有第一注浆孔、第二注浆孔和观察孔，其中第一注浆孔处于隧道掌子面拱肩位置，其中第二注浆孔处于隧道掌子面拱腰位置；观察孔处于隧道掌子面的拱顶位置处；
步骤二，开挖的隧道孔洞长度达到第一设定长度时，停止隧道开挖，按照开挖的顺序，利用搅拌配制好的流态浆液对第一设定长度下各个循环开挖的隧道孔洞进行初支背后注浆作业；且在注浆作业过程中，先从所述第二注浆孔中注入浆液，再从所述第一注浆孔中注入浆液，待浆液溢出所述观察孔时，则结束当前循环的注浆作业；
步骤三，开挖的隧道孔洞长度达到第二设定长度时，检查初支结构背后的浆液凝固后形成的固化土是否存在空洞，并在存在空洞时，通过在波纹钢板上预留的补浆孔进行二次注浆。
更优选地，所述补浆孔位于波纹钢板处于隧道掌子面拱肩位置的部分的上；和/或，所述补浆孔位于波纹钢板处于隧道掌子面拱腰位置部分的上。
更优选地，第一设定长度可以等于沿隧道开挖方向开挖二个循环的距离。
更优选地，所述第二设定长度大于或等于沿隧道开挖方向开挖3～5个循环的距离，且小于等于沿隧道开挖方向开挖5个循环的距离。
由上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有如下技术效果：
本发明在城市浅埋隧道掌子面全断面开挖后，采用波纹钢板快速拼装成环，形成初期支护；波纹钢板上预留注浆孔、观察孔、补浆孔，待波纹钢板拼装一定的环数后，采用流动性好、强度增长快的固化土进行初支背后注浆，填补空隙，波纹钢板与固化土共同作用，形成初支承载体系，因此，本发明能够有益于提高初支施工效率，实现初支快速封闭形成承载结构，可有效控制隧道掌子面后方围岩径向变形，控制地表沉降，保证隧道施工安全。
本发明适用于隧道工程初期支护施工。
附图说明
图1是本发明的一种快速封闭初支的方法的施工流程图；
图2是本发明的快速封闭初支结构的横断面示意图；
图3是本发明的快速封闭初支结构的纵断面示意图。
附图中：
围岩1、隧道开挖轮廓线2、波纹钢板3；第一注浆孔31、第二注浆孔32、观察孔33、补浆孔34；固化土4。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中，属于“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种快速封闭初支的方法，其施工流程如图1所示，包括如下步骤：
步骤S101，如图2所示，针对围岩1沿着隧道开挖轮廓线2进行第一循环掌子面土体全断面隧道开挖，形成隧道孔洞；
步骤S102，如图2～图3所示，利用波纹钢板3在隧道孔洞的隧道掌子面周圈进行初支拼装作业，并使该波纹钢板3上预留的两个第一注浆孔31和两个第二注浆孔32，其中的两个第一注浆孔31分别处于隧道掌子面左侧拱肩和右侧拱肩位置，其中的两个第二注浆孔32分别处于隧道掌子面左侧拱腰和右侧拱腰位置。
为了便于观察，还可以在该波纹钢板3上预留观察孔33。预留的观察孔33处于隧道掌子面拱顶位置。
步骤S103，判断开挖的隧道孔洞长度是否达到第一设定长度，若没有，则执行步骤S104；否则，执行步骤S105；该第一设定长度可以等于沿隧道开挖方向开挖二个循环的距离。
步骤S104，对围岩进行下一循环的隧道掌子面土体全断面开挖，形成隧道孔洞；然后转入步骤S102；
步骤S105，停止隧道开挖，按照开挖的顺序，利用搅拌配制好的流态固化土浆液首先喷混凝土封闭波纹钢板3端部，然后对第一设定长度下各个循环开挖的隧道孔洞进行初支背后注浆作业，填充波纹钢板3与围岩1之间的空隙；且在注浆作业过程中，先从拱腰位置处的第二注浆孔32中注入浆液，再从拱肩位置处的第一注浆孔31中注入固化土浆液，待固化土浆液溢出拱顶位置处的观察孔33时，则结束当前循环的注浆作业；
步骤S106，开挖的隧道长度是否达到第二设定长度，若是，则执行步骤S107；若没有达到，则返回步骤S104；
该第二设定长度大于等于沿隧道开挖方向开挖3～5个循环的距离，且小于等于沿隧道开挖方向开挖5个循环的距离。
步骤S107，检查初支背后浆液凝固后形成的固化土4是否存在空洞，若存在空洞，则执行步骤S109，即再通过补浆孔34进行二次注浆；否则，执行步骤S108；
该补浆孔34可以位于波纹钢板3处于隧道掌子面拱肩位置的部分的上；也可以位于波纹钢板3处于隧道掌子面拱腰位置部分的上。
在第二设定长度的隧道孔洞上支护的波纹钢板3上预留有一个补浆孔34，用于初支背后二次注浆，填补空洞。
步骤S108，判断隧道是否开挖完成，若是，则执行步骤S110，即结束隧道开挖；若否，则继续步骤S104。
波纹钢板3每拼装完的距离达到第一设定长度，再进行一次初支背后注浆作业，既可以避免单环单注频繁注浆作业浪费时间，又不至于间隔环数太多，引起围岩变形过大。
上述实施例中是以固化土浆液作为注浆材料为例进行说明的，但是本申请并不局限于此，还可以利用其它注浆材料，如素混凝土浆液。
本发明在城市浅埋隧道掌子面全断面开挖后，采用波纹钢板快速拼装成环，形成初期支护，该波纹钢板上预留注浆孔、观察孔和补浆孔，待波纹钢板拼装一定的循环数后，采用流动性好、强度增长快的固化土或素混凝土进行初支背后注浆，填补空隙，波纹钢板与固化后的固化土或素混凝土共同作用，形成初支承载体系。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
Claims (4)
1.一种快速封闭初支的方法，其特征在于，所述的快速封闭初支的方法包括：
步骤一，利用波纹钢板(3)在隧道孔洞的隧道掌子面周圈进行初支拼装作业，并使该波纹钢板(3)上预留有第一注浆孔(31)、第二注浆孔(32)和观察孔(33)，其中第一注浆孔(31)处于隧道掌子面拱肩位置，其中第二注浆孔(32)处于隧道掌子面拱腰位置；观察孔(33)处于隧道掌子面的拱顶位置处；
步骤二，开挖的隧道孔洞长度达到第一设定长度时，停止隧道开挖，按照开挖的顺序，利用搅拌配制好的流态浆液对第一设定长度下各个循环开挖的隧道孔洞进行初支背后注浆作业；且在注浆作业过程中，先从所述第二注浆孔(32)中注入浆液，再从所述第一注浆孔(31)中注入浆液，待浆液溢出所述观察孔(33)时，则结束当前循环的注浆作业；
步骤三，开挖的隧道孔洞长度达到第二设定长度时，检查初支结构背后的浆液凝固后形成的固化土(4)是否存在空洞，并在存在空洞时，通过在波纹钢板(3)上预留的补浆孔(34)进行二次注浆。
2.根据权利要求1所述的一种快速封闭初支的方法，其特征在于，
所述补浆孔(34)位于波纹钢板(3)处于隧道掌子面拱肩位置的部分的上；和/或，
所述补浆孔(34)位于波纹钢板(3)处于隧道掌子面拱腰位置部分的上。
3.根据权利要求1所述的一种快速封闭初支的方法，其特征在于，第一设定长度可以等于沿隧道开挖方向开挖二个循环的距离。
4.根据权利要求1所述的一种快速封闭初支的方法，其特征在于，所述第二设定长度大于或等于沿隧道开挖方向开挖3～5个循环的距离，且小于等于沿隧道开挖方向开挖5个循环的距离。
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