CN113914898A - 一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，包括以下步骤：S101、超前管幕预埋套管的加工；S102、超前管幕预埋套管的定位安装；S103、超前支护导管的安装；S104、超前注浆；S105、封孔；S106、马头门施工。本发明的施工方法采用在车站结构施工期间提前进行暗挖马头门超前支护，直接规避了马头门反向凿除和开挖的重大施工风险，也避免已施工完成的结构损坏，为作业人员人身安全提供强有力的保证，同时提高了进洞工效，缩短了整体的工期。

Description

一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法
技术领域
本发明涉及土木施工技术领域，尤其涉及一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法。
背景技术
地铁区间暗挖段初期支护开挖面高于已经施工完成的地铁车站中板顶标高，一般暗挖马头门常规进洞施工都需要采用渐变上挑架设临时支护，然后在后期反向凿除临时支护，在重新架设格栅以满足初支结构净空。参见附图1所示，附图1示出了一种常规马头门超前施工方法的示意图，该施工方法工序繁琐，且凿除期间的振动荷载给施工增加了安全风险。
另外，现有技术中的施工也有采取在暗挖进洞前直接在加强环梁上钻孔进行超前支护的施工方法，但是钻孔过程中造成了环梁内钢筋截断，留下了永久性质量隐患和安全隐患，见附图2所示。
因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法。
发明内容
本发明提供了一种规避马头门反向凿除和开挖的重大施工风险、也可以避免以施工完成的结构损坏、为作业人员人身安全提供强有力的保障、并且能够提高进洞工效、缩短整体工期的暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，该施工方法包括以下步骤：
S101、超前管幕预埋套管的加工，在超前管幕预埋套管上设置法兰，并在超前管幕预埋套管上设置遇水膨胀止水胶条；
S102、超前管幕预埋套管的定位安装；
S103、超前支护导管的安装，在超前管幕预埋套管与超前支护导管之间的空隙通过聚合物砂浆混合物填充和封堵；
S104、超前注浆，待超前管幕预埋套管与超前支护导管之间的聚合物砂浆混合物硬化后，安装注浆连接管节，并按照设计注浆压力和注浆量进行超前注浆；
S105、封孔，待注浆填充物凝结固化后，拆除注浆连接管节，并利用封堵部件封堵；
S106、马头门施工。
进一步的，所述步骤S101中，所述超前管幕预埋套管的内径大于钻筒外径，且所述超前管幕预埋套管的内径与所述钻筒外径的差值为20mm至30mm，且所述超前管幕预埋套管的壁厚不小于5mm；
所述超前管幕预埋套管内穿设有超前支护导管；
所述钻筒的内径不小于所述超前支护导管的直径。
进一步的，所述步骤S101中，所述超前管幕预埋套管一端延伸至基础结构的迎水面外包防水层处，所述超前管幕预埋套管另一端延伸至基础结构的背水面混凝土结构一侧；
所述超前管幕预埋套管上设置有两道所述法兰，其中一道所述法兰位于所述超前管幕预埋套管的中部位置，另外一道所述法兰位于所述超前管幕预埋套管靠近所述背水面混凝土结构一侧；
所述法兰的宽度不小于30mm，且所述法兰上预设4个螺纹孔。
进一步的，所述步骤S101中，所述超前管幕预埋套管与结构混凝土之间设置两道所述遇水膨胀止水胶条；
其中一道所述遇水膨胀止水胶条位于所述超前管幕预埋套管靠近所述迎水面外包防水层一端的端部；
另外一道所述遇水膨胀止水胶条位于所述超前管幕预埋套管中部位置的法兰朝向迎水面一侧；
所述遇水膨胀止水胶条缠绕管壁2圈后利用铁丝绑扎固定。
进一步的，所述步骤S102中，采用全站仪和水准仪在侧墙马头门预留洞口位置设置轮廓线控制点，施工完成侧墙大面的迎水面外包防水层，利用控制点在迎水面外包防水层上采用红色记号笔绘制超前管幕预埋套管的内外轮廓线，侧墙钢筋绑扎过程中做好超前管幕预埋套管的避让和加强，超前管幕预埋套管采用井字形钢筋和侧墙钢筋焊接固定。
进一步的，所述步骤S103中，现浇结构达到拆模强度后，拆除支撑脚手架至超前管幕施工工作面，搭设工作平台，采用加长水钻钻筒在超前管幕预埋套管内钻透迎水面的围护结构，取芯后再利用风钻或者风镐将超前支护导管水平顶入；
所述超前支护导管的顶入预埋套管内的长度不小于100mm；
所述超前支护导管和所述超前管幕预埋套管之间的空隙通过麻刀聚合物砂浆混合物进行封堵。
进一步的，所述步骤S104中，所述麻刀聚合物砂浆混合物硬化后，利用法兰安装所述注浆连接管节，并在利用法兰密封垫圈密封连接；
所述注浆连接管节上安装注浆球阀。
进一步的，所述超前支护导管内增设钢筋。
进一步的，所述步骤S105中，注浆填充物凝结固化后，拆除注浆连接管节，在填充物表面涂刷一层密封胶，并安装密封胶圈，最后利用密封法兰盘封闭。
进一步的，所述步骤S106中，超前注浆加固后在超前支护导管的支撑下，按照隧道分洞开挖步骤进行洞门凿除。
在上述技术方案中，本发明提供的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，具有以下有益效果：
本发明的施工方法采用在车站结构施工期间提前进行暗挖马头门超前支护，直接规避了马头门反向凿除和开挖的重大施工风险，也避免已施工完成的结构损坏，为作业人员人身安全提供强有力的保证，同时提高了进洞工效，缩短了整体的工期。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的第一种常规马头门超前施工方法的示意图；
图2为现有技术中的第二种常规马头门超前施工方法的示意图；
图3为本申请实施例公开的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法的超前管幕支护施工的主视图；
图4为本申请实施例公开的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法的超前管幕支护永久性封堵施工的主视图。
附图标记说明：
10、基础结构；
1、超前管幕预埋套管；2、超前支护导管；3、遇水膨胀止水胶条；4、注浆连接管节；
100、迎水面外包防水层；1002、背水面混凝土结构；
101、法兰；102、螺纹孔；
201、聚合物砂浆混合物；
401、注浆球阀；
501、密封胶圈；502、密封法兰盘。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图3至图4所示；
本发明的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，该施工方法包括以下步骤：
S101、超前管幕预埋套管1的加工，在超前管幕预埋套管1上设置法兰101，并在超前管幕预埋套管1上设置遇水膨胀止水胶条3；
S102、超前管幕预埋套管1的定位安装；
S103、超前支护导管2的安装，在超前管幕预埋套管1与超前支护导管2之间的空隙通过聚合物砂浆混合物201填充和封堵；
S104、超前注浆，待超前管幕预埋套管1与超前支护导管2之间的聚合物砂浆混合物201硬化后，安装注浆连接管节4，并按照设计注浆压力和注浆量进行超前注浆；
S105、封孔，待注浆填充物凝结固化后，拆除注浆连接管节4，并利用封堵部件封堵；
S106、马头门施工。
优选的，本实施例的步骤S101中，超前管幕预埋套管1的内径大于钻筒外径，且超前管幕预埋套管1的内径与钻筒外径的差值为20mm至30mm，且超前管幕预埋套管1的壁厚不小于5mm；
超前管幕预埋套管1内穿设有超前支护导管2；
钻筒的内径不小于超前支护导管2的直径。
其次，上述的步骤S101中，超前管幕预埋套管1一端延伸至基础结构10的迎水面外包防水层1001处，超前管幕预埋套管1另一端延伸至基础结构10的背水面混凝土结构1002一侧；
超前管幕预埋套管1上设置有两道法兰101，其中一道法兰101位于超前管幕预埋套管1的中部位置，另外一道法兰101位于超前管幕预埋套管1靠近背水面混凝土结构1002一侧；
法兰101的宽度不小于30mm，且法兰101上预设4个螺纹孔102。
最后，步骤S101中，超前管幕预埋套管1与结构混凝土之间设置两道遇水膨胀止水胶条3；
其中一道遇水膨胀止水胶条3位于超前管幕预埋套管1靠近迎水面外包防水层1001一端的端部；
另外一道遇水膨胀止水胶条3位于超前管幕预埋套管1中部位置的法兰101朝向迎水面一侧；
遇水膨胀止水胶条3缠绕管壁2圈后利用铁丝绑扎固定。
优选的，本实施例的步骤S102中，采用全站仪和水准仪在侧墙马头门预留洞口位置设置轮廓线控制点，施工完成侧墙大面的迎水面外包防水层1001(暗挖洞内方向防水层留槎甩头1m)，利用控制点在迎水面外包防水层1001上采用红色记号笔绘制超前管幕预埋套管1的内外轮廓线，侧墙钢筋绑扎过程中做好超前管幕预埋套管1的避让和加强，超前管幕预埋套管1采用井字形钢筋和侧墙钢筋焊接固定，放置左右上下移动。
优选的，本实施例的步骤S103中，现浇结构达到拆模强度后，拆除支撑脚手架至超前管幕施工工作面，搭设工作平台，采用加长水钻钻筒在超前管幕预埋套管1内钻透迎水面的围护结构，取芯后再利用风钻或者风镐将超前支护导管2水平顶入；
超前支护导管2的顶入预埋套管内长度不小于100mm；
超前支护导管2和超前管幕预埋套管1之间的空隙通过麻刀聚合物砂浆混合物进行封堵。
另外，随着步骤S103的完成，在步骤S104中，麻刀聚合物砂浆混合物硬化后，利用法兰安装注浆连接管节4，并在利用法兰密封垫圈密封连接；
注浆连接管节4上安装注浆球阀401。
利用增设注浆球阀401可以放置注浆浆液逆流，按照设计注浆压力和注浆量进行超前注浆，增加超前支护导管2的刚度。
作为拓展性地增加超前支护导管2刚度的方法，本实施例的超前支护导管2内增设钢筋。
优选的，本实施例的步骤S105中，注浆填充物凝结固化后，拆除注浆连接管节4，在填充物表面涂刷一层密封胶，并安装密封胶圈501，最后利用密封法兰盘502封闭。而拆除的注浆连接管节4、注浆球阀401清理后可以重复利用，节约了施工成本。
优选的，本实施例的步骤S106中，超前注浆加固后在超前支护导管2的支撑下，按照隧道分洞开挖步骤进行洞门凿除。按照本实施例公开的施工方法，无需渐变上挑扩大格栅临时支护，也不用后期反向凿除无支护开挖，可一次性将围护桩凿至开挖尺寸，完成初期支护结构施工。
在上述技术方案中，本发明提供的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，具有以下有益效果：
本发明的施工方法采用在车站结构施工期间提前进行暗挖马头门超前支护，直接规避了马头门反向凿除和开挖的重大施工风险，也避免已施工完成的结构损坏，为作业人员人身安全提供强有力的保证，同时提高了进洞工效，缩短了整体的工期。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，该施工方法包括以下步骤：
S101、超前管幕预埋套管(1)的加工，在超前管幕预埋套管(1)上设置法兰(101)，并在超前管幕预埋套管(1)上设置遇水膨胀止水胶条(3)；
S102、超前管幕预埋套管(1)的定位安装；
S103、超前支护导管(2)的安装，在超前管幕预埋套管(1)与超前支护导管(2)之间的空隙通过聚合物砂浆混合物(201)填充和封堵；
S104、超前注浆，待超前管幕预埋套管(1)与超前支护导管(2)之间的聚合物砂浆混合物(201)硬化后，安装注浆连接管节(4)，并按照设计注浆压力和注浆量进行超前注浆；
S105、封孔，待注浆填充物凝结固化后，拆除注浆连接管节(4)，并利用封堵部件封堵；
S106、马头门施工。
2.根据权利要求1所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S101中，所述超前管幕预埋套管(1)的内径大于钻筒外径，且所述超前管幕预埋套管(1)的内径与所述钻筒外径的差值为20mm至30mm，且所述超前管幕预埋套管(1)的壁厚不小于5mm；
所述超前管幕预埋套管(1)内穿设有超前支护导管(2)；
所述钻筒的内径不小于所述超前支护导管(2)的直径。
3.根据权利要求2所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S101中，所述超前管幕预埋套管(1)一端延伸至基础结构(10)的迎水面外包防水层(1001)处，所述超前管幕预埋套管(1)另一端延伸至基础结构(10)的背水面混凝土结构(1002)一侧；
所述超前管幕预埋套管(1)上设置有两道所述法兰(101)，其中一道所述法兰(101)位于所述超前管幕预埋套管(1)的中部位置，另外一道所述法兰(101)位于所述超前管幕预埋套管(1)靠近所述背水面混凝土结构(1002)一侧；
所述法兰(101)的宽度不小于30mm，且所述法兰(101)上预设4个螺纹孔(102)。
4.根据权利要求3所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S101中，所述超前管幕预埋套管(1)与结构混凝土之间设置两道所述遇水膨胀止水胶条(3)；
其中一道所述遇水膨胀止水胶条(3)位于所述超前管幕预埋套管(1)靠近所述迎水面外包防水层(1001)一端的端部；
另外一道所述遇水膨胀止水胶条(3)位于所述超前管幕预埋套管(1)中部位置的法兰朝向迎水面一侧；
所述遇水膨胀止水胶条(2)缠绕管壁2圈后利用铁丝绑扎固定。
5.根据权利要求3所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S102中，采用全站仪和水准仪在侧墙马头门预留洞口位置设置轮廓线控制点，施工完成侧墙大面的迎水面外包防水层，利用控制点在迎水面外包防水层(1001)上采用红色记号笔绘制超前管幕预埋套管(1)的内外轮廓线，侧墙钢筋绑扎过程中做好超前管幕预埋套管(1)的避让和加强，超前管幕预埋套管(1)采用井字形钢筋和侧墙钢筋焊接固定。
6.根据权利要求5所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S103中，现浇结构达到拆模强度后，拆除支撑脚手架至超前管幕施工工作面，搭设工作平台，采用加长水钻钻筒在超前管幕预埋套管(1)内钻透迎水面的围护结构，取芯后再利用风钻或者风镐将超前支护导管(2)水平顶入；
所述超前支护导管(2)的顶入预埋套管内的长度不小于100mm；
所述超前支护导管(2)和所述超前管幕预埋套管(1)之间的空隙通过麻刀聚合物砂浆混合物进行封堵。
7.根据权利要求6所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S104中，所述麻刀聚合物砂浆混合物硬化后，利用法兰(101)安装所述注浆连接管节(4)，并在利用法兰密封垫圈密封连接；
所述注浆连接管节(4)上安装注浆球阀(401)。
8.根据权利要求7所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述超前支护导管(2)内增设钢筋。
9.根据权利要求7所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S105中，注浆填充物凝结固化后，拆除注浆连接管节(4)，在填充物表面涂刷一层密封胶，并安装密封胶圈(501)，最后利用密封法兰盘(502)封闭。
10.根据权利要求9所述的一种暗挖马头门进洞前的超前支护施工方法，其特征在于，所述步骤S106中，超前注浆加固后在超前支护导管(2)的支撑下，按照隧道分洞开挖步骤进行洞门凿除。
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