CN113027490A - 超前注浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种前注浆方法，既有建筑下方具有第一导洞，超前注浆方法包括：步骤S40：在第一导洞的掌子面上标记第一注浆孔位，第一注浆孔位包括多个，多个第一注浆孔位沿第一导洞的掌子面的两侧边沿以及底边间隔布置，第一导洞的掌子面的靠近第一导洞的顶边无第一注浆孔位；步骤S50：以第一注浆孔位作为钻孔起点朝向与其靠近的第一导洞的内壁进行钻孔以形成第一钻孔，第一钻孔的钻孔终点位于第一导洞的周向外侧并位于掌子面在挖掘方向的前侧；步骤S60：向第一钻孔内注浆。应用发明的技术方案能够有效地解决相关技术中的超前注浆方法不适用于导洞与既有建筑距离较近的状况。
Description
技术领域
本发明涉及隧道挖掘领域，具体而言，涉及一种超前注浆方法。
背景技术
目前在隧道挖掘的过程中，会遇到隧道需要穿过既有建筑的情况，尤其是在地铁隧道挖掘的过程中，经常会遇到需要在已经挖好的隧道下面再挖掘新的隧道，以此形成换乘线的枢纽站。此时的已经挖掘好的隧道即为既有建筑，而需要新挖掘的隧道成为既有建筑的下增层。在下增层施工的过程中，需要严格控制既有建筑的沉降，目前一般在下增层的导洞挖掘前进行超前注浆并在导洞挖掘后进行初期支护，以降低既有建筑在下增层导洞在开挖的过程中发生沉降的风险。但是目前的超前注浆一般需要在导洞的掌子面上开设注浆孔，注浆孔的分布呈“口”字型布置，这种注浆方式成本较高，且不适用与导洞与既有建筑距离较近时的状况。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种超前注浆方法，以解决现有技术中的超前注浆方法不适用于导洞与既有建筑距离较近的状况。
为了实现上述目的，本发明提供了一种前注浆方法，既有建筑下方具有第一导洞，超前注浆方法包括：
步骤S40：在第一导洞的掌子面上标记第一注浆孔位，第一注浆孔位包括多个，多个第一注浆孔位沿第一导洞的掌子面的两侧边沿以及底边间隔布置，第一导洞的掌子面的靠近第一导洞的顶边无第一注浆孔位；
步骤S50：以第一注浆孔位作为钻孔起点朝向与其靠近的第一导洞的内壁进行钻孔以形成第一钻孔，第一钻孔的钻孔终点位于第一导洞的周向外侧并位于掌子面在挖掘方向的前侧；
步骤S60：向第一钻孔内注浆。
进一步地，多个第一钻孔的钻孔终点投影在掌子面所在的平面上后形成多个投影点，相邻两个投影点之间的距离在0.5m至1m之间。
进一步地，步骤S50还包括：以每个第一注浆孔位为起点钻设多个第一钻孔，多个第一钻孔的钻孔终点在第一导洞的挖掘方向上间隔布置并位于同一水平面上。
进一步地，采用后退式注浆法向第一钻孔内注浆。
进一步地，第一钻孔的钻孔终点与第一钻孔的钻孔起点在第一导洞的延伸方向上的最大距离10m至15m之间。
进一步地，多个钻孔终点在掌子面所在的平面上的投影的连线与第一导洞的内壁的距离L在1m至2m之间。
进一步地，每个第一注浆孔位到第一导洞的内壁的垂直距离在0.5m至1m之间。
进一步地，每个第一钻孔在第一导洞的掌子面所在的平面上的投影在第一导洞的周向方向上呈放射状分布。
进一步地，第一导洞的下方还设置有第二导洞，在步骤S40之前，超前注浆方法还包括：
步骤S10：在第二导洞的掌子面上标记第二注浆孔位，第二注浆孔位包括多个，多个第二注浆孔位沿第二导洞的掌子面周向边沿间隔布置；
步骤S20：以第二注浆孔位作为钻孔起点朝向与其靠近的第二导洞的内壁进行钻孔以形成第二钻孔，第二钻孔的钻孔终点位于第二导洞的周向外侧并位于掌子面在挖掘方向的前侧；
步骤S30：向第二钻孔内注浆。
进一步地，步骤S20还包括：以每个第二注浆孔位为起点钻设多个第二钻孔，多个第二钻孔的钻孔终点在第二导洞的挖掘方向上间隔布置并位于同一水平面上。
应用本发明的技术方案，提供了一种密贴既有建筑的超前注浆方法。由于第一导洞所在的位置与既有建筑密贴，因此可在第一导洞的掌子面上设置呈U形排列的第一注浆孔位。第一注浆孔位沿第一导洞的掌子面的两侧边沿以及底边间隔布置，第一导洞的掌子面的靠近第一导洞的顶边无第一注浆孔位，这种方式通过向第一导洞的两侧和底部填充浆液，使得第一导洞两侧和底部的土层与浆液连结，形成致密的土层结构，从而大大降低了第一导洞挖掘时既有建筑下沉的概率。另外，第一导洞的掌子面的靠近第一导洞的顶边无第一注浆孔位使得第一导洞能够密贴既有建筑，便于第一导洞的挖掘。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的超前注浆方法的实施例的流程图；
图2示出了采用图1的超前注浆方法形成的第一注浆孔位和第二注浆孔位的结构示意图；
图3示出了图2的第一注浆孔位和第二注浆孔位的A处的放大结构示意图；
图4示出了图2的第一注浆孔位和第二注浆孔位的B处的放大结构示意图；以及
图5示出了采用图1的超前注浆方法形成的第一钻孔的布局结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、既有建筑；10、第一导洞；20、第一注浆孔位；30、第一钻孔；40、第二导洞；50、第二注浆孔位；60、第二钻孔；70、注浆扩散范围；80、投影线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，既有建筑1下方具有第一导洞10，本实施例的超前注浆方法包括：
步骤S40：在第一导洞10的掌子面上标记第一注浆孔位20，第一注浆孔位20包括多个，多个第一注浆孔位20沿第一导洞10的掌子面的两侧边沿以及底边间隔布置，第一导洞10的掌子面的靠近第一导洞10的顶边无第一注浆孔位20；
步骤S50：以第一注浆孔位20作为钻孔起点朝向与其靠近的第一导洞10的内壁进行钻孔以形成第一钻孔30，第一钻孔30的钻孔终点位于第一导洞10的周向外侧并位于掌子面在挖掘方向的前侧；
步骤S60：向第一钻孔30内注浆。
上述步骤提供了一种密贴既有建筑1的超前注浆方法。由于第一导洞10所在的位置与既有建筑1密贴，因此可在第一导洞10的掌子面上设置呈U形排列的第一注浆孔位20。第一注浆孔位20沿第一导洞10的掌子面的两侧边沿以及底边间隔布置，第一导洞10的掌子面的靠近第一导洞10的顶边无第一注浆孔位20，这种方式通过向第一导洞10的两侧和底部填充浆液，使得第一导洞10两侧和底部的土层与浆液连结，形成致密的土层结构，从而大大降低了第一导洞10挖掘时既有建筑下沉的概率。另外，第一导洞10的掌子面的靠近第一导洞10的顶边无第一注浆孔位20使得第一导洞能够密贴既有建筑1，便于第一导洞的挖掘。
需要说明的是，在所述步骤S60中，注浆的注浆压力在0.8MPa～1.0MPa之间，注浆的注浆速在15L/min至24L/min之间。
进一步地，如图1至图3所示，多个第一钻孔30的钻孔终点投影在掌子面所在的平面上后形成多个投影点，相邻两个投影点之间的距离在0.5m至1m之间。上述步骤中，为了保证第一导洞10周围的土层在注浆后能够更加致密紧实，可使多个第一钻孔30的钻孔终点投影在掌子面所在的平面上后形成的多个投影点之间的距离更紧密，这样在浆液沿第一钻孔30进入后，会向四周扩散(扩散的示意范围如图3中的注浆扩散范围70)，相邻的第一钻孔30之间的浆液会相互连结，从而起到密实土层的作用。另外，由于本申请没有在第一导洞10的掌子面的靠近第一导洞10的顶边设置第一注浆孔位20，因此增加多个第一钻孔30的钻孔终点投影在掌子面所在的平面上后形成的多个投影点的距离，能够对第一导洞10周围的土层的紧密程度进行补偿，使第一导洞10周围的土层的密实程度能够达到密贴既有建筑1的挖掘要求。优选地，多个第一钻孔30的钻孔终点投影在掌子面所在的平面上后形成多个投影点，相邻两个投影点之间的距离为0.8m。
进一步地，如图2、图3和图5所示，步骤S50还包括：以每个第一注浆孔位20为起点钻设多个第一钻孔30，多个第一钻孔30的钻孔终点在第一导洞10的挖掘方向上间隔布置并位于同一水平面上。上述步骤能够在第一导洞的周向外侧形成密实的注浆区域，从而能够增强第一导洞周围的土层的密实性。具体地，以每个第一注浆孔位20为起点钻设的多个第一钻孔30之间的倾斜角度不同，将以第一注浆孔位20为起点的多个第一钻孔30内均注满浆液后，即可在第一导洞20的外侧形成密实的注浆区域。
需要说明的是，采用后退式注浆法向第一钻孔30内注浆。
进一步地，如图2和图3所示，第一钻孔30的钻孔终点与第一钻孔30的钻孔起点在第一导洞10的延伸方向上的最大距离10m至15m之间。上述步骤中，第一钻孔30的钻孔终点与第一钻孔30的钻孔起点在第一导洞10的延伸方向上的最大距离即为超前注浆的深度。在第一导洞10挖掘的过程中，需要先超前注浆一段距离，再对第一导洞10进行挖掘，超前注浆的距离要大于第一导洞10向前挖掘的距离。具体地，在本实施例中，超前注浆的距离为12m，第一导洞10向前挖掘的距离为10m。这种方式使得经过挖掘的土层都被超前注浆所加固，因此大大降低了第一导洞10挖掘过程中出现沉降风险的概率。
进一步地，如图2和图3所示，多个钻孔终点在掌子面所在的平面上的投影的连线与第一导洞10的内壁的距离在1m至2m之间。上述步骤中，多个钻孔终点在掌子面所在的平面上的投影的连线与第一导洞10的内壁的距离能够表征注浆后在第一导洞10周围形成的注浆带的厚度，注浆带的厚度越大这说明第一导洞10周围的土层的密实程度越好。优选地，在本实施例中多个钻孔终点在掌子面所在的平面上的投影的连线与第一导洞10的内壁的距离为1.5m。
进一步地，如图2和图3所示，每个第一注浆孔位20到第一导洞10的内壁的垂直距离在0.5m至1m之间。上述步骤提供了第一注浆孔位20的具体开孔位置，便于施工人员进行打孔操作。
进一步地，如图2和图3所示，每个第一钻孔30在第一导洞10的掌子面所在的平面上的投影在第一导洞10的周向方向上呈放射状分布(图3示出了投影线80)。上述步骤使得每个第一钻孔30注浆完成后，在第一导洞10的周向外侧能够形成均匀致密的土层结构，从而便于第一导洞10的挖掘。
进一步地，如图2和图4所示，第一导洞10的下方还设置有第二导洞40，在步骤S40之前，超前注浆方法还包括：
步骤S10：在第二导洞40的掌子面上标记第二注浆孔位50，第二注浆孔位50包括多个，多个第二注浆孔位50沿第二导洞40的掌子面周向边沿间隔布置；
步骤S20：以第二注浆孔位50作为钻孔起点朝向与其靠近的第二导洞40的内壁进行钻孔以形成第二钻孔，第二钻孔的钻孔终点位于第二导洞40的周向外侧并位于掌子面在挖掘方向的前侧；
步骤S30：向第二钻孔内注浆。
上述步骤中，第二导洞40在向前挖掘前，也需要对第二导洞40周向外侧的土层进行超前注浆，由于第二导洞40距离既有建筑1较远，因此可以采用呈“口”字形分布的第二注浆孔位50对第二导洞40周向外侧的土层进行超前注浆，使得第二导洞40周向外侧的土层与浆液连接后形成致密紧实的土层，满足第二导洞40挖掘的施工要求。
相应地，步骤S20还包括：以每个第二注浆孔位50为起点钻设多个第二钻孔，多个第二钻孔的钻孔终点在第二导洞40的挖掘方向上间隔布置并位于同一水平面上。
需要说明的是，第二导洞的第二钻孔的钻孔方式与第一钻孔30的钻孔方式相同，注浆参数也一致。另外，第二注浆孔位50的设置参数也与第一注浆孔位20的设置参数相同，在此不多做赘述。
本实施例还提供了一种既有建筑抬升注浆的方法，具体地，在第一导洞10和第二导洞40全部挖掘完成后，所述既有建筑抬升注浆的方法包括：
步骤S70：确定注浆区域；
步骤S80：在位于注浆区域内的第一导洞10的侧壁上设置开设呈阵列状的多个注浆孔，每个注浆孔均延伸至注浆区域的边沿处；
步骤S90：根据注浆区域形成止浆墙结构，止浆墙结构包括第一侧壁、第二侧壁、连接在第一侧壁和第二侧壁之间的第三侧壁以及底壁，第一侧壁、第二侧壁、三以及底壁之间形成注浆腔；
步骤S100：等待第一预设时长；
步骤S110：在注浆腔内进行第三次注浆。
上述步骤中，先根据既有建筑的特征确定出注浆区域，注浆区域为位于既有建筑的下方的空间区域。确定好注浆区域后，沿注浆区域的轮廓注浆以形成止浆墙结构，再在止浆墙结构围成的注浆腔内进行注浆，实现对既有建筑的抬升作用。抬升注浆的原理为，经过注浆的土层比未经过注浆的土层密实，因此可沿导洞侧壁上设置的呈阵列装状布置的注浆孔内按照注浆区域的范围先进行注浆形成止浆墙结构，等待第一预设时长后，由于浆液和土层内的土质混合，因此形成了致密紧实的土层即止浆墙结构。具体地，本申请的止浆墙结构包括相对的第一侧壁和第二侧壁、连接在第一侧壁和第二侧壁之间的第三侧壁，以及连接上述侧壁的底壁，上述的止浆墙结构构成致密紧实的土层轮廓，后续在止浆墙结构围成的注浆腔内进行注浆时，浆液触碰到致密紧实的止浆墙结构后，大部分的浆液被限制在止浆墙结构的范围内，从而增加既有建筑下方的注浆区域内的土层的密实程度，并且由于注浆区域内的增加了浆液的体积，使得注浆区域内的土层能够升高，从而起到对既有建筑的抬升效果。上述方法能够有效地实现对既有建筑的抬升效果，从而能够有效地缓解既有建筑向下沉降的趋势，并且对已经下沉的既有建筑起到抬升的作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超前注浆方法，既有建筑(1)下方具有第一导洞(10)，其特征在于，所述超前注浆方法包括：
步骤S40：在所述第一导洞(10)的掌子面上标记第一注浆孔位(20)，所述第一注浆孔位(20)包括多个，多个所述第一注浆孔位(20)沿所述第一导洞(10)的掌子面的两侧边沿以及底边间隔布置，所述第一导洞(10)的掌子面的靠近所述第一导洞(10)的顶边无所述第一注浆孔位(20)；
步骤S50：以所述第一注浆孔位(20)作为钻孔起点朝向与其靠近的所述第一导洞(10)的内壁进行钻孔以形成第一钻孔(30)，所述第一钻孔(30)的钻孔终点位于所述第一导洞(10)的周向外侧并位于所述掌子面在挖掘方向的前侧；
步骤S60：向所述第一钻孔(30)内注浆。
2.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，多个所述第一钻孔(30)的钻孔终点投影在所述掌子面所在的平面上后形成多个投影点，相邻两个所述投影点之间的距离在0.5m至1m之间。
3.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，所述步骤S50还包括：
以每个所述第一注浆孔位(20)为起点钻设多个所述第一钻孔(30)，多个所述第一钻孔(30)的钻孔终点在所述第一导洞(10)的挖掘方向上间隔布置并位于同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，采用后退式注浆法向所述第一钻孔(30)内注浆。
5.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，所述第一钻孔(30)的钻孔终点与所述第一钻孔(30)的钻孔起点在所述第一导洞(10)的延伸方向上的最大距离10m至15m之间。
6.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，多个所述钻孔终点在所述掌子面所在的平面上的投影的连线与所述第一导洞(10)的内壁的距离L在1m至2m之间。
7.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，每个所述第一注浆孔位(20)到所述第一导洞(10)的内壁的垂直距离在0.5m至1m之间。
8.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，每个所述第一钻孔(30)在所述第一导洞(10)的掌子面所在的平面上的投影在所述第一导洞(10)的周向方向上呈放射状分布。
9.根据权利要求1所述的超前注浆方法，其特征在于，所述第一导洞(10)的下方还设置有第二导洞(40)，在所述步骤S40之前，所述超前注浆方法还包括：
步骤S10：在所述第二导洞(40)的掌子面上标记第二注浆孔位(50)，所述第二注浆孔位(50)包括多个，多个所述第二注浆孔位(50)沿所述第二导洞(40)的掌子面周向边沿间隔布置；
步骤S20：以所述第二注浆孔位(50)作为钻孔起点朝向与其靠近的所述第二导洞(40)的内壁进行钻孔以形成第二钻孔，所述第二钻孔的钻孔终点位于所述第二导洞(40)的周向外侧并位于所述掌子面在挖掘方向的前侧；
步骤S30：向所述第二钻孔内注浆。
10.根据权利要求9所述的超前注浆方法，其特征在于，所述步骤S20还包括：
以每个所述第二注浆孔位(50)为起点钻设多个所述第二钻孔，多个所述第二钻孔的钻孔终点在所述第二导洞(40)的挖掘方向上间隔布置并位于同一水平面上。
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