ES2245119T3 - Procedimiento de reforzamiento del terreno. - Google Patents

Procedimiento de reforzamiento del terreno.

Info

Publication number
ES2245119T3
ES2245119T3 ES99944870T ES99944870T ES2245119T3 ES 2245119 T3 ES2245119 T3 ES 2245119T3 ES 99944870 T ES99944870 T ES 99944870T ES 99944870 T ES99944870 T ES 99944870T ES 2245119 T3 ES2245119 T3 ES 2245119T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
pipe
reinforcement
tunnel
natural
natural terrain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99944870T
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Haba
Yukio Kakiuchi
Tsutomu Matsuo
Yoshio Mitarashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KFC Ltd
Original Assignee
KFC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KFC Ltd filed Critical KFC Ltd
Priority to PCT/JP1999/005293 priority Critical patent/WO2001023711A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of ES2245119T3 publication Critical patent/ES2245119T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/001Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/04Driving tunnels or galleries through loose materials; Apparatus therefor not otherwise provided for

Abstract

Un procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural, en el que una varilla de perforación (22) que tiene una parte de extremo base montada en una perforadora de la roca (23) y que tiene un trépano de perforación (22a) montado en su extremo de punta está almacenado dentro de una tubería (11), la perforación se realiza en el terreno natural en una posición prescrita en la periferia exterior de la galería y/o la cara en la excavación de un túnel o similar mientras se proporcionan y se conectan de manera secuencial las tuberías (11) y las varillas de perforación (22), la tubería (11) siendo impulsada y colocada en el terreno natural a medida que avanza el trépano de perforación (22a), las tuberías (11) son tendidas como una tubería de reforzamiento (11) en una posición prescrita en el terreno natural, al colocar o después de colocar la tubería (11), la varilla de perforación (22) se arranca y se retrae y entonces se inyecta un material de solidificación en el terreno natural circundante a través de la tubería (11) para reforzar el terreno natural.

Description

Procedimiento de reforzamiento del terreno.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de construcción para el reforzamiento del terreno natural tal como los procedimientos de construcción de pilotes en avance y reforzamiento de los laterales aplicados como un procedimiento de construcción de prerreforzamiento del terreno natural en el momento de excavar por ejemplo, un túnel o subterráneo. La invención de manera particular, se refiere a un procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural aplicable en pobres condiciones geológicas.

Antecedentes de la técnica

En la construcción convencional de túneles, la entrada se proporciona de manera selectiva en una localización que excluye cualquier superficie inclinada que sea inestable para su forma del terreno y su geología, pero en los últimos años, las posiciones de las entradas tienden a ser aplanadas con independencia de la situación o de la geología. De acuerdo con los procedimientos convencionales, la sección de cabecera es pequeña en una localización en pobres condiciones geológicas, se emplean pilotes en avance cortos con el fin de mejorar la auto sustentación de la corona de la galería, y se usan pernos de resina cortos para mejorar la auto sustentación de la cara de la galería, de forma que el terreno en la localización esté más estabilizado. Sin embargo, en los últimos años, en dichos casos, se emplea a menudo un procedimiento de construcción de pilotes en avance del terreno natural que usa largas canalizaciones de pilotes en avance o un procedimiento de construcción de reforzamiento de la cara mediante pernos de resina antes de reforzar el terreno natural que se encuentra por delante de la galería del túnel.

De acuerdo con este procedimiento de pilotes en avance del terreno natural y con este procedimiento de construcción de reforzamiento de las caras, el terreno natural que se encuentra por delante de la galería es aferrada durante una larga longitud, de forma que se evite la pérdida de terreno por adelantado, y la longitud de pilotes en avance es más larga que en la construcción convencional de reforzamiento de la cara de pilotes en avance corta. Se realiza la construcción de pilotes en avance del terreno natural que se caracteriza por sus distintos procedimientos de perforación que usan las largas canalizaciones de acero de pilotes en avance, y también se proporciona la construcción de reforzamiento de la cara larga usando pernos de resina en varias formas.

El procedimiento de construcción de tipo inyección de pilotes en avance largo (procedimiento AGF o procedimiento de paraguas de tubo) es un ejemplo de dicho procedimiento de construcción de pilotes en avance del terreno natural. De acuerdo con el procedimiento AGF o el procedimiento de paraguas de tubo, que usan una perforadora enorme o similar para la excavación del túnel, la perforación se realiza usando un pieza de perforación de apertura de diámetro unida a la punta final de una varilla de perforación y que tenga un tamaño más grande que el tamaño de una tubería de acero por la que se hace fluir agua desde la perforadora para roca, con las tuberías de acero que tienen un tamaño de unos 3 metros estando dispuestas de manera secuencial y conectadas por medio del procedimiento de doble tubería mientras se realiza el trabajo de perforación, y las tuberías de acero se colocan a lo largo de una longitud larga. Las tuberías de acero situadas a lo largo de la longitud prescrita están tiradas sobre el suelo y se inyecta un material de solidificación en el terreno adyacente a través de las tuberías de acero, de forma que el terreno esté más estabilizado.

La figura 9 es una vista esquemática que muestra cómo se realiza la construcción de pilotes en avance de terreno del túnel de acuerdo con el procedimiento AGF o con el procedimiento de paraguas de tubo. De acuerdo con el procedimiento AGF o con el procedimiento de paraguas de tubo, se coloca una tubería de acero 1 desde el interior (el lado inferior de la figura 9) de un soporte de acero de túnel 2 en la galería del túnel F usando una perforadora enorme o similar que no se muestra. La tubería de acero 1 se sitúa con un ángulo de elevación T de unos 5º de forma que la tubería de acero 1 se sitúe a una distancia mínima de la parte de atrás de los soportes de acero de túnel 2 para su construcción hacia el frente de la galería. Con el fin de afianzar el ángulo de colocación, se proporciona una sección S de anchura expandida tan grande como 6 m para la longitud de la carcasa de guía de la perforadora enorme, y usando el extremo inferior del soporte de acero del túnel 2 ya construido en la vecindad inmediata de la galería F como una regla, las tuberías de acero 1 son colocadas de manera secuencial a lo largo de toda la longitud a los intervalos prescritos.

Entre los procedimientos AGF o los procedimientos de paraguas de tubo, existe el procedimiento AGF-P de acuerdo al que se tiende una tubería de resina (una tubería de cloruro de vinilo) como la tubería en el extremo terminal de las tuberías de acero. La figura 10 es una vista esquemática que muestra cómo se realiza la construcción de pilotes en avance del terreno del túnel de acuerdo con el procedimiento AGF-P. También de acuerdo con el procedimiento AGF-P, usando la perforadora enorme o similar que no se muestra, la tubería de acero 1 se coloca mientras es presionada desde el interior del soporte de acero del túnel 2 ya construido en la vecindad inmediata de la galería F del túnel. En la parte de atrás de los soportes de acero del túnel, se proporciona la tubería de acero 1 para construirla hacia el frente de la galería, se tiende una tubería de resina (una tubería de cloruro de vinilo) como la tubería en el extremo terminal de las tuberías de acero 1, estando la tubería de resina provisionalmente enterrada en una posición que impide que el soporte de acero del túnel 2 sea construido en la excavación del túnel de forma que el intervalo dentro de los tres soportes del túnel (tres soportes del túnel 2a, 2b, 2c) hacia el frente de la galería con un ángulo de elevación T de unos 10º con la condición de que se retire en el momento de construir los soportes del túnel. De acuerdo con el procedimiento, las tuberías de acero se colocan a intervalos prescritos usando el extremo inferior del soporte de acero del túnel en la vecindad inmediata de la galería F como una regla sin proporcionar una sección expandida en anchura en la sección transversal del túnel y se usan tuberías de acero para la longitud entera excepto para la tubería en el extremo terminal.

Mientras tanto, como un ejemplo de construcción de reforzamiento de la cara larga, cuando las condiciones geológicas son pobres, las paredes de los pernos perforadas insertando agujeros no están autosoportadas, y por lo tanto, los pernos de resina autotrepanados son insertados mientras se realiza la perforación mediante un procedimiento de doble tubería con una máquina dedicada (máquina de trepanado). La construcción de reforzamiento de las caras se realiza necesariamente usando pernos cortos de resina. Los pernos usados para la construcción de reforzamiento de las caras son pernos de resina reforzados de fibra de vidrio que tienen un diámetro que va de 22 mm a 32 mm, y cuando las paredes son autosoportadas mediante la construcción de tamaño largo de 8 m o más, se usan acopladores para la conexión. Por lo tanto, los agujeros perforados tienen a menudo un diámetro de un tamaño de unos 75 mm.

La figura 11 es una vista esquemática que muestra cómo se realiza la construcción de reforzamiento de las caras usando una máquina dedicada (la máquina de trepanado), y usando la máquina dedicada 5, los pernos de resina del hueco largo 6 son insertados de manera secuencial mediante la perforación de doble tubería. La cubierta de la tubería exterior se retrae después de insertar toda la longitud del perno de resina de hueco largo 6. Los pernos de resina de hueco largo insertados 6 están tendidos sobre el terreno natural, y se inyecta un material solidificador dentro del terreno circundante a través de los pernos de resina de los huecos 6 en los agujeros H que se vayan a fijar de acuerdo con este procedimiento.

A propósito de esto, el documento JP11-182173 describe un ejemplo modificado del procedimiento AGF-P. En el documento JP11-182173, el cuerpo combinado comprende la tubería de acero, el miembro de unión y la tubería de resina. En el estado de que la tubería de revestimiento sea ajustada de manera extraíble hacia el exterior de la tubería de resina, la perforadora conectada con el aparato conductor de la tubería de acero a través de la varilla se inserta en el cuerpo combinado desde el extremo trasero de la tubería de revestimiento, y el cuerpo combinado se fija en el aparato conductor de la tubería de acero. Cuando los bordes de la perforadora están situados en el interior del cuerpo combinado, el diámetro de los bordes se reduce de forma que los bordes puedan llevar a cabo el movimiento de disposición del interior del cuerpo combinado. Cuando los bordes atraviesan a toda velocidad el terreno natural, el diámetro de los bordes se expande más grande que el diámetro exterior de la tubería de acero. La carga de conducción para conducir el cuerpo combinado sumado a la parte de atrás de la tubería de revestimiento mediante el aparato de conducción de la tubería de acero se transmite a la superficie del extremo trasero del miembro de unión adherido a la tubería de acero a través de la superficie del extremo de punta de la tubería de revestimiento. Después de que se haya retirado la tubería de revestimiento de la tubería de resina, la tubería de resina se excava con la zona excavada hacia el frente de la cara. De manera adicional, el documento JP9-184400 describe el perno autoperforado que tiene una varilla en forma de tubería hecha de resina termoendurecible de fibra reforzada.

De acuerdo con el procedimiento anteriormente descrito de pilotes en avance de tipo inyección (procedimiento AGF o procedimiento de paraguas de tubo), la tubería de acero se coloca con un ángulo de elevación de aproximadamente 5º de forma que la tubería se posicione a una distancia mínima desde la parte de atrás del soporte de acero del túnel hacia el frente de la galería del túnel usando la perforadora enorme o similar. Con el fin de asegurar el ángulo mínimo de colocación, se deberá proporcionar una sección expandida de anchura de la sección transversal tan grande como 6 m para la longitud de la carcasa de guía de la perforadora enorme. Esto aumenta la excavación extra y la cantidad de material tal como el hormigón para la anchura expandida de la sección transversal del túnel, y se incrementa la carga de trabajo tal como la excavación de túnel. De manera más específica, se excava un espacio más grande que el tamaño de la sección transversal exactamente necesario y se le dota de soportes de túnel y con revestimientos, lo que es considerablemente antieconómico.

De acuerdo con la construcción de pilotes en avance del terreno natural del túnel mediante el procedimiento AGF-P (uno de los procedimientos de paraguas de tubo), una pluralidad de tuberías de acero se colocan mediante presión a intervalos prescritos a lo largo de la periferia exterior de la sección transversal del túnel hacia el frente de la galería del túnel sin proporcionar la sección de anchura expandida en la sección transversal del túnel, mientras se realiza la perforación con un trépano de perforación de ensanchamiento del diámetro montado en el extremo en punta de la varilla de perforación. A la vez, la tubería en el extremo terminal es una tubería de resina (tubería de cloruro de vinilo) y debe colocarse con el ángulo de elevación de aproximadamente 10º para estar dentro del intervalo de unos tres soportes hacia el frente de la galería, con la condición de que sea retirada después. Por lo tanto, la distancia D entre los soportes de acero del túnel y la tubería de acero en la sección de solapamiento (la sección W mostrada en la figura 12) es grande, el terreno que se encuentra bajo la tubería de acero en la parte puede estar sin aferrar dependiendo de las circunstancias del terreno, y la tubería de resina (la tubería de cloruro de vinilo) en el extremo terminal no puede ser lo bastante fuerte como para sujetar, o el grado de mejora del terreno podría verse afectado de manera adversa. En este caso, el refuerzo de pilotes en avance separado debería ser necesario, lo que aumenta la cantidad de material de refuerzo y la carga de trabajo.

En la construcción de refuerzo de las caras, en peores condiciones geológicas, las paredes de los agujeros de inserción de perno perforado no son autosoportados, y por lo tanto, es necesaria una máquina dedicada (la máquina de trepanado). Usando la máquina, se insertan una pluralidad de pernos de resina de hueco largo de manera secuencial dentro de los revestimientos mediante la perforación de tubería doble, y después las tuberías de revestimiento se retiran de manera secuencial. El proceso tiene un problema de incremento del coste y del período de construcción.

La invención presente está dirigida a una solución para las desventajas descritas anteriormente asociadas con la técnica convencional, y que proporciona un procedimiento eficaz de construcción de reforzamiento del terreno natural que siempre permite la excavación estable del túnel para proceder sin expandir la sección transversal del túnel en el momento de realizar la construcción de pilotes en avance larga a las distancias mínimas entre las tuberías y los soportes del túnel para reforzar el terreno natural, y sin una máquina dedicada en el procedimiento de construcción de reforzamiento de las caras.

Descripción de la invención

El procedimiento de construcción para el reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la presente invención está dirigido a una solución para las desventajas anteriormente descritas y tiene las siguientes características.

Más específicamente, de acuerdo con la presente invención, una varilla de perforación que tenga una parte de extremo base montada a una perforadora de roca y que tenga un trépano de perforación montado en su extremo de punta es almacenada en una tubería, la perforación se realiza en terreno natural en una posición prescrita en la periferia exterior de la galería y/o la cara en la excavación de un túnel o similar mientras que se proporciona y se conectan de manera secuencial las tuberías y las varillas de perforación, siendo la tubería propulsada y colocada en el terreno natural a medida que avanza el trépano de la perforadora, las tuberías se tienden como una tubería de reforzamiento en una posición prescrita en el terreno natural, al colocar la tubería o después de haberla colocado, la varilla de perforación se retira y se retrae y después se inyecta un material solidificador en el terreno natural circundante a través de la tubería para reforzar el terreno natural, caracterizado porque la tubería está hecha de resina reforzada con fibra, porque un trépano de anillo tiene una función de perforación y tiene un diámetro más grande que el diámetro exterior de la tubería se proporciona justo tras el final de la tubería y fuera de la tubería, y porque la tubería que se ajusta directamente o indirectamente de manera desmontable con el trépano de la perforadora es conducida dentro del terreno natural mediante el trépano de la perforadora.

En otro aspecto de la invención, se proporciona el procedimiento de construcción para el reforzamiento del terreno natural, en el que se excava un túnel hacia el frente dentro del terreno natural reforzado, la tubería de reforzamiento expuesta dentro del espacio del túnel formada a la vez, es cortada de manera secuencial, a medida que se construye un soporte de túnel a lo largo de la superficie interior del túnel, la tubería es impulsada y colocada en el terreno natural mientras que la tubería es dirigida hacia el lado frontal con un ángulo prescrito respecto de la dirección de avance de la excavación desde el espacio del túnel en el lado interior en el que ya se han construido los soportes del túnel.

En otro aspecto de la invención, se proporciona el procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural, en el que la tubería es impulsada y colocada dentro del terreno natural desde la cara hacia el lado frontal en la dirección de avance de la excavación del túnel, y la tubería de reforzamiento colocada incluyendo una pluralidad de tuberías es cortada y retirada de manera secuencial por completo a medida que se avanza la excavación.

En otro aspecto de la invención, se proporciona el procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural, en el que la tubería está hecha de resina y de fibra de refuerzo, la resina es poliéster no saturado, epoxi, éster de vinilo o similar, y la fibra de refuerzo es fibra de vidrio o fibra de carbono o fibra de aramida o similar.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural, en el que la tubería de reforzamiento se une con el trépano de anillo que tiene una función de perforación en su extremo de la punta y que incluye una pluralidad de tuberías roscadas en los extremos y que se conectan unas con otras, se aplica un adhesivo a las partes enroscadas en el momento de la conexión y después se usa un acoplador para la conexión.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural, en el que la tubería de reforzamiento está hecha de una tubería que tiene un agujero de salida de escape para un material de inyección y tiene un diámetro interno en el intervalo de 60 mm a 120 mm, y una longitud en el intervalo de 1 m a 12 m.

En otro aspecto adicional de la invención, se proporciona el procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural, en el que cuando se propulsa dicha tubería de reforzamiento, la parte del extremo de base de dicha varilla de perforación se monta a dicha perforadora de roca a través de una pieza giratoria capaz de proporcionar un material de inyección, un material de inyección basado en el cemento al que se hace fluir a través de la pieza giratoria para reforzar el terreno natural que rodea a la tubería de reforzamiento, y dicha tubería de reforzamiento se tiende en una posición prescrita sobre el terreno natural.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en sección longitudinal esquemática que muestra un procedimiento de construcción de reforzamiento de pilotes en avance usando una tubería de resina reforzada con fibra de vidrio de alta resistencia de acuerdo con una primera realización de la presente invención; la figura 2 es una vista en sección transversal que muestra el reforzamiento de pilotes en avance en la galería del túnel mostrado en la figura 1; la figura 3 es una vista global que muestra una tubería de resina reforzada con fibra de vidrio de alta resistencia y una máquina perforadora de acuerdo con una realización; la figura 4 es una vista en sección parcial que muestra un ejemplo de la parte de conexión de una tubería de resina reforzada con fibra de vidrio de alta resistencia y un acoplador; la figura 5 es una vista esquemática en sección longitudinal que muestra un ejemplo de un procedimiento de construcción de reforzamiento de las caras usando una tubería de resina reforzada con fibra de vidrio de alta resistencia; la figura 6 es una vista en sección transversal que muestra cómo se refuerza la cara de la galería del túnel mostrada en la figura 5; la figura 7 es una vista en sección transversal que muestra un procedimiento de inyección de válvula; la figura 8 es una vista en sección transversal que muestra un procedimiento de inyección de junta giratoria; La figura 9 es una vista esquemática que muestra un ejemplo de un procedimiento de construcción de pilotes en avance de acero de acuerdo con un procedimiento AGF convencional; la figura 10 es una vista esquemática que muestra un ejemplo de un procedimiento de construcción de pilotes en avance de tubería de acero de acuerdo con un procedimiento AGF-P convencional; y la figura 11 es una vista esquemática que muestra un ejemplo de un procedimiento de construcción convencional de reforzamiento de las caras que usa una máquina dedicada.

El mejor modo de llevar a cabo la invención

A continuación, se describe en detalle el procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con una realización de la presente invención mostrado en los dibujos.

La figura 1 es una vista esquemática que muestra cómo la sección superior de un túnel se somete a la construcción de reforzamiento de pilotes en avance mediante el procedimiento de construcción de reforzamiento de pilotes en avance de acuerdo con una primera realización del procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la presente invención, y hay una perforadora enorme 10 que se encuentra en la vecindad cercana de la galería del túnel en la pared colgante del túnel. El extremo en punta de la carcasa de guía 10a de la perforadora enorme 10 está fijado al extremo inferior del soporte de acero del túnel 12 construido en la vecindad inmediata de la cara de la galería 15 después de la excavación.

De acuerdo con la realización, la superficie de la pared excavada entre la cara 15 en la dirección de la sección longitudinal del túnel y el soporte de acero del túnel (H - 200 x 200) 12a en la vecindad inmediata están forrados con hormigón proyectado primario (t = 50 mm) 13, y después también se proporciona de manera adicional hormigón proyectado secundario (t = 200 mm) 14 con un grosor de revestimiento prescrito en la parte de atrás entre los soportes de acero del túnel 12 ya construidos a un cabeceo de 1 m. A la cara de la galería 15 se le proporciona hormigón proyectado (t = 100 mm) 16, y a la cara 15 se le proporciona un agujero (no mostrado) perforado por adelantado y que tiene un diámetro de aproximadamente 120 mm y una profundidad de aproximadamente 300 mm en el terreno en una posición prescrita (véase la figura 2) en el extremo inferior del soporte de acero del túnel 12a colocado a lo largo de la periferia exterior de la galería.

Nótese que el agujero perforado por adelantado se usa para proporcionar un hueco que evita las fugas mayor que la tubería de acero en la parte de la boca que rodea la tubería de acero en la que se podría filtrar material de solidificación para el sellado contra las fugas, cuando el material de solidificación se inyecta en el terreno que rodea a la tubería a través de una tubería de reforzamiento situada como se describe más adelante.

La carcasa de la guía 10a mostrada en la figura 1 se une con una tubería de reforzamiento 11 hecha de resina reforzada con fibra (FRP), en particular resina reforzada con fibra de vidrio (GFRP) de acuerdo con la realización. En el extremo de la punta de la tubería de reforzamiento 11, se une un trépano de anillo (no mostrado) que tiene un diámetro más grande que el tamaño de la tubería de reforzamiento 11 y una función de perforación, mientras la varilla de perforación que tiene la función de transmitir la fuerza de golpeo y la fuerza de giro al trépano de anillo, y una función de ayuda a la perforación, se sitúa en la tubería de reforzamiento 11 y se acopla a la perforadora de roca que se describirá más adelante.

La carcasa de guía 10a está situada en un ángulo de elevación (de 3º a 6º, preferiblemente 5º) tal que la tubería de reforzamiento 11 pase sobre el cuarto soporte de acero del túnel hacia el frente de la galería contando desde el que está en la posición guía de la perforación de la cara de la galería 15. En el terreno hacia el frente de la galería donde se fija el extremo en punta de la carcasa de guía 10a, se colocan una serie de cuatro tuberías de reforzamiento 11 acopladas. De acuerdo con la realización, se acoplan una pluralidad de tuberías de reforzamiento 11 cada una de ellas de 3 m de longitud, y la tubería de reforzamiento está hecha de resina reforzada con fibra de vidrio en toda su longitud. En el terreno alrededor de las tuberías de reforzamiento 11 ya colocadas, se forma una zona mejorada mediante la inyección de un material de solidificación en toda la longitud, y se puede esperar de esto un efecto de reforzamiento del terreno natural como resultado de la construcción de pilotes en avance. La inyección del terreno natural se detallará más adelante.

La figura 3 es una vista para su uso en la ilustración de cómo se hace la perforación con la tubería de reforzamiento 11 hecha de la resina reforzada con fibra de vidrio se propulsa para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención. De acuerdo con la realización, se usa la tubería de reforzamiento 11 que tiene un diámetro exterior de 70 mm, un diámetro interno de 60 mm, y una longitud de 3 m. Un trépano de anillo 20 que tiene una función de perforación se une a través de una zapata de tubería de revestimiento 21 al extremo en punta de la tubería de reforzamiento 11 en la cabeza, mientras que una varilla de perforación 22 que tiene una función de ayuda a la perforación se guarda en la tubería de reforzamiento 11 ya que tiene un trépano 22a montado en el extremo en punta que sobresale del trépano de anillo 20 hacia el lado frontal.

El trépano 22a de la varilla de perforación 22 está unida de manera que se puede separar con el trépano de anillo 20 y la zapata de tubería de revestimiento 21, mientras que el lado del extremo de la base de la varilla de perforación 22 se conecta a la varilla de fuste 23a de la perforadora de roca 23 mediante un manguito de fuste 24. De esta forma, cuando se realice el trabajo de perforación, la fuerza de golpeo y la fuerza de giro de la perforadora de roca 23 se transmiten al trépano 22a y al trépano de anillo 20 a través de la varilla de perforación 22, y la perforación se realiza mediante la varilla de perforación 22 que se desliza sobre la carcasa de guía 10a de manera íntegra con la perforadora de roca junto con el funcionamiento de avance de la perforadora de la roca 23. A medida que se realiza el trabajo de perforación, el trépano 22a guía a las tuberías de reforzamiento 11 unidas con él a través del trépano de anillo 20 y la zapata de tubería de revestimiento 21 y de esta manera, la tubería de reforzamiento 11 es impulsada y colocada. Nótese que el trépano anterior 22a puede guiar directamente a las tuberías de reforzamiento.

Durante el anterior trabajo de perforación, el trépano de anillo 20 perfora un agujero que tiene un tamaño más grande que el diámetro exterior de la tubería de reforzamiento 11, y la tubería de reforzamiento 11 es por lo tanto guiada de una manera suave. Como resultado, a pesar de su inferioridad en términos de la rigidez respecto de una tubería de acero y su larga longitud, la tubería de reforzamiento 11 hecha de resina reforzada con fibra puede colocarse de una manera rápida con un ángulo de elevación prescrito (que sea menor que el ángulo de acuerdo con el procedimiento AGF convencional o el procedimiento de paraguas de tubo) en una posición prescrita en el terreno mediante la operación de guía del trépano 22a situada en la cabeza del agujero y mediante la función del trépano de anillo guía 20 para avellanar el diámetro.

Por lo tanto, cuando los soportes de túnel 12 son construidos de manera secuencial en el proceso de excavación del túnel respecto de la posición de una nueva cara 15' denotada por la línea discontinua de la figura 1, se pueden construir los soportes a la distancia mínima sin expandir la anchura de la sección de cruce a diferencia de la técnica convencional, de forma que la excavación del túnel pueda ser estable. Las tuberías de reforzamiento 11 puestas de esta forma están hechas de resina reforzada con fibra a lo largo de toda la longitud, y por lo tanto, se puede cortar de una manera rápida y retirar de la manera requerida la parte que impide que los soportes sean construidos, a la vez que se ejecuta el trabajo de perforación.

Nótese que después de haber colocado las tuberías de reforzamiento 11, el trépano 22a puede girarse a la inversa, de forma que se libere la unión entre el trépano de anillo 20 y la zapata de tubería de revestimiento 21, la varilla de perforación 22 se separa de ellos, y la varilla de perforación 22 incluyendo el trépano anterior 22a se arranca y se retira de las tuberías de reforzamiento 11. El espacio creado en las tuberías de reforzamiento 11 después de haber retirado la varilla de perforación 22 se usa como un camino de inyección para un material de solidificación.

La figura 4 muestra un ejemplo de cómo se conectan las tuberías de reforzamiento 11 para llevar a cabo el procedimiento. De acuerdo con la primera realización, la tubería que está más a la cabeza, las tuberías intermedias que la siguen y la tubería terminal son tuberías de resina reforzada con fibra de vidrio que tienen un diámetro exterior de 70 mm, un diámetro interno de 60 mm, y una longitud de 3 m. Existe una parte de conexión dotada de una rosca cortante que tiene una sección transversal en forma de V para minimizar los defectos de la sección transversal en ambos extremos, un acoplador de conexión 25 está hecho de aluminio y provisto de una rosca cortante elevada en forma de V, y se aplica un adhesivo basado en resina en el momento de la conexión para mejorar la fuerza de la parte de conexión. Una pluralidad de varillas de perforación 22 y tuberías de reforzamiento 11 de resina reforzada con fibra de vidrio se conectan de manera secuencial, se impulsan y se colocan a lo largo de toda la longitud mientras se hace la perforación, de forma que las tuberías de reforzamiento de resina reforzada con fibra de vidrio de alta resistencia se puedan tender a lo largo de toda la longitud.

Las figuras 5 y 6 son vistas esquemáticas que muestran cómo se realiza la construcción de reforzamiento de cara en la sección superior del túnel en un procedimiento de construcción de reforzamiento de la cara de acuerdo con una segunda realización del procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la presente invención. Como se muestra en la figura 5, hay una perforadora enorme 10 en la cercanía de la galería, en la pared colgante del túnel. El extremo en punta de la carcasa de guía 10a de la perforadora enorme 10 se fija a la cara de la galería 15 después de la excavación del túnel. De acuerdo con la realización, a la cara 15 en la dirección de la sección longitudinal del túnel está provista de hormigón proyectado (t = 100 mm) 16 y existe un agujero (no mostrado) perforado que tiene un diámetro de unos 120 mm y una profundidad de unos 300 mm en el terreno en una posición prescrita en la cara.

La carcasa de guía 10a mostrada en la figura 5 está unida con la tubería de reforzamiento 11 hecha de resina reforzada con fibra de vidrio montada con un trépano de anillo (no mostrado) que tiene una función de perforación en el extremo de punta de manera semejante a la primera realización mostrada en la figura 1 descrita anteriormente, y una varilla de perforación que tiene una función de transmitir la fuerza de giro y la fuerza de golpeo al trépano de anillo y de ayuda a la perforación se une a la perforadora de roca. La carcasa de guía 10a se proporciona con un ángulo de elevación tal que no se deja salir el limo en el momento de la perforación desde la posición de perforación guía de la cara de la galería dentro del terreno natural hacia el frente de la galería donde se fija el extremo en punta de la carcasa de guía 10a, se colocan una serie de cuatro tuberías de reforzamiento conectada.

También de acuerdo con la realización, una pluralidad de tuberías de reforzamiento cada una de una longitud de 3 m se acoplan, y la tubería de reforzamiento está hecha de resina reforzada con fibra de vidrio en toda su longitud. En el terreno alrededor de las tuberías de reforzamiento 11 ya colocadas, se forma una zona del anclaje inyectando un material de solidificación en toda la longitud, y se puede esperar un efecto de reforzamiento del terreno natural como resultado de la construcción de reforzamiento de la cara. La inyección de terreno natural se detallará más adelante.

El procedimiento de impulsión/perforación con las tuberías de reforzamiento 11 y el procedimiento de conectar las tuberías de reforzamiento 11 son los mismos que en el caso del procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural mediante pilotes en avance de acuerdo con la primera realización mostrada en las figuras 1 a la 4 y no se detallan los procedimientos.

Las tuberías de reforzamiento 11 de acuerdo con las realizaciones primera y segunda descritas anteriormente son sometidas al mismo proceso de inyección. Como un ejemplo del procedimiento de inyección en la posición de la galería del túnel de acuerdo con la presente invención, se describirán un procedimiento de una inyección posterior, válvula de inyección y un procedimiento de inyección anterior, inyección de junta giratoria.

La figura 7 muestra un ejemplo del procedimiento de inyección de válvula, y el hueco (la parte de la boca) entre la parte del extremo trasero de la tubería terminal de las tuberías de reforzamiento colocadas en toda la longitud descritas anteriormente y la parte de perforación guía descrita anteriormente se sella con una tela de deshecho 28 o similar impregnada con un agente químico basado en uretano, de forma que se pueda evitar la fuga del material de solidificación.

El agente de solidificación se inyecta usando las tuberías de reforzamiento 11 tendidas a lo largo de toda la longitud y descritas anteriormente como la tubería de inyección. Por lo tanto, las tuberías de reforzamiento 11 están provistas de agujeros de coladero 11c a intervalos prescritos como se muestra en la figura 4 (b). En el extremo trasero de la tubería terminal de las tuberías de reforzamiento, se conecta una válvula de inyección 29 como se muestra en la figura 7, y el material de solidificación se introduce en las tuberías de reforzamiento 11 a través de la válvula de inyección 29 descrita anteriormente desde una manguera de inyección 31 conectada a un dispositivo de inyección 30. El material de solidificación introducido en las tuberías de reforzamiento 11 se descarga de manera secuencial desde los agujeros de colador 11c de las tuberías de reforzamiento 11, inyectado en el terreno natural y solidificado, de forma que se refuercen de manera íntegra las tuberías de reforzamiento 11 y la tierra circundante.

Mientras tanto, la figura 8 muestra un ejemplo del procedimiento de inyección de tipo junta giratoria, y las tuberías de reforzamiento 11 son unidas con el trépano de anillo 20 descrito anteriormente que tiene la función de perforación en el extremo en punta. Una pluralidad de varillas 22 y de tuberías de reforzamiento 11 son conectadas de manera secuencial a lo largo de toda la longitud, se impulsan y se colocan a medida que avanza el trabajo de perforación. En el caso de la inyección de válvula, el trabajo de perforación se realiza mientras se hace fluir agua o aire desde la perforadora de la roca a través de las varillas de perforación 22 teniendo una función de ayuda a la perforación.

A diferencia de esto, cuando la inyección se realiza mediante el procedimiento de tipo junta giratoria como se muestra en la figura 8, se hace fluir un material de inyección basado en cemento a través de una junta giratoria 33 situada en frente de la perforadora de la roca durante el trabajo de perforación, la pared que rodea a las tuberías de reforzamiento durante el trabajo de perforación se estabiliza para reforzar el terreno natural, y las tuberías de reforzamiento 11 se tienden a lo largo de toda la longitud. Entonces, el hueco (la parte de la boca) entre el extremo trasero de la tubería terminal de las tuberías de reforzamiento 11 y la parte de perforación guía descrita anteriormente se sella mediante una tela de deshecho 28 impregnada con un agente químico basado en uretano de manera similar al caso mostrado en la figura 7, de forma que se evite la fuga del material de solidificación, y se inyecta el material de solidificación. Para inyectar el material de solidificación, se usan las tuberías de reforzamiento 11 colocadas a lo largo de toda la longitud descritas anteriormente como la tubería de inyección.

La válvula de inyección está unida en el extremo trasero de la tubería terminal de las tuberías de reforzamiento 11, y se hace pasar el material de inyección a través de la válvula de inyección desde la manguera de inyección colocada en el dispositivo inyección (no mostrado), se descarga desde los agujeros de colador 11c de las tuberías de reforzamiento 11, se inyecta en el terreno y se solidifica, de forma que se refuercen de manera íntegra las tuberías de reforzamiento y el terreno circundante.

Aplicabilidad industrial

Como se ha dicho en lo precedente, de acuerdo con la presente invención, una pluralidad de tuberías tales como tuberías de resina reforzada con fibra de vidrio de alta resistencia que se pueden cortar se tienden en el terreno como una tubería de reforzamiento para pilotes en avance largo a lo largo toda la longitud sin usar una máquina dedicada y se puede inyectar un material de solidificación a lo largo de toda la longitud en el terreno que rodea a las tuberías a través de la tubería de reforzamiento. Como resultado, el ángulo de colocación de la tubería de reforzamiento puede restringirse a un valor pequeño, el tamaño de la sección transversal del túnel no se expande, mientras se proporciona la construcción de reforzamiento de pilotes en avance largo a la vez que se minimiza la distancia entre la tubería de reforzamiento y los soportes del túnel. Como la tubería de reforzamiento de pilotes en avance en el intervalo de excavación durante la excavación del túnel se puede cortar, se pueden construir de manera rápida soportes de acero del túnel en la misma sección transversal. Por lo tanto, se pueden reducir el período y el coste para un procedimiento de construcción auxiliar del procedimiento de construcción de reforzamiento, y se puede mejorar la eficacia de trabajo.

En la construcción de reforzamiento de la cara, una pluralidad de tuberías tales como las tuberías de resina reforzada con fibra de vidrio de alta resistencia que se pueden cortar se tienden en el terreno como una tubería de reforzamiento para reforzar la cara en toda la longitud sin usar una máquina dedicada, y se puede inyectar un material de solidificación a lo largo de toda la longitud en el terreno natural que rodea a las tuberías a través de la tubería de reforzamiento. Como resultado, no es necesario arrancar las tuberías de cubierta por medio de la perforación de doble tubería usando la máquina dedicada en el momento del reforzamiento de la cara como pasa con el caso convencional. Esto permite realizar el procedimiento de una manera fácil y estable, se puede mejorar la eficacia del trabajo y reducir el período de construcción y el coste.

Claims (7)

1. Un procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural, en el que una varilla de perforación (22) que tiene una parte de extremo base montada en una perforadora de la roca (23) y que tiene un trépano de perforación (22a) montado en su extremo de punta está almacenado dentro de una tubería (11), la perforación se realiza en el terreno natural en una posición prescrita en la periferia exterior de la galería y/o la cara en la excavación de un túnel o similar mientras se proporcionan y se conectan de manera secuencial las tuberías (11) y las varillas de perforación (22), la tubería (11) siendo impulsada y colocada en el terreno natural a medida que avanza el trépano de perforación (22a), las tuberías (11) son tendidas como una tubería de reforzamiento (11) en una posición prescrita en el terreno natural, al colocar o después de colocar la tubería (11), la varilla de perforación (22) se arranca y se retrae y entonces se inyecta un material de solidificación en el terreno natural circundante a través de la tubería (11) para reforzar el terreno natural,
caracterizado porque la tubería (11) está hecha de resina reforzada con fibra, porque un trépano de anillo (20) que tiene una función de perforación y que tiene un diámetro más grande que el diámetro exterior de la tubería (11) se proporciona justo después del extremo de la tubería (11) y fuera de la tubería (11), y porque la tubería (11) que se puede conectar de forma que se pueda separar de manera directa o indirecta del trépano de perforación (22a) es conducida dentro del terreno natural mediante el trépano de perforación (22a).
2. El procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el túnel se excava hacia el frente en el terreno natural reforzado, dicha tubería de reforzamiento (11) expuesta en el espacio del túnel formado en el momento es cortada de manera secuencial, a medida que se construye un soporte de túnel (12) a lo largo de la superficie interna del túnel, dicha tubería (11) es impulsada y colocada en el terreno natural mientras dicha tubería (11) es dirigida hacia el lado frontal con un ángulo prescrito respecto de la dirección de avance de la excavación desde el espacio del túnel en el lado interior que ya han construido los soportes del túnel (12).
3. El procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha tubería (11) es impulsada y colocada en el terreno natural desde la cara hacia el lado delantero en la dirección de avance de la excavación del túnel, y la tubería de reforzamiento colocada (11) que incluye una pluralidad de tuberías (11) es cortada de manera secuencial y retirada completamente a medida que avanza la excavación.
4. El procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la reivindicación 1, porque dicha tubería (11) está hecha de resina y de fibra de refuerzo, la resina es poliéster no saturado, epoxi, éster de vinilo o similar, y la fibra de refuerzo es fibra de vidrio o fibra de carbono o fibra de aramida o similar.
5. El procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha tubería de reforzamiento (11) es conectada con el trépano de anillo (20) teniendo una función de perforación en su extremo en punta e incluye una pluralidad de tuberías (11) enroscadas en ambos extremos y que se conectan entre sí, se aplica un adhesivo a las partes enroscadas en el momento de la conexión y entonces se usa un acoplador (25) para la conexión.
6. El procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la tubería de reforzamiento (11) está hecha de una tubería (11) que tiene un agujero de salida (11c) para un material de inyección y tiene un diámetro interno en el intervalo de 60 mm a 120 mm, y una longitud en el intervalo de 1 m a 12 m.
7. El procedimiento de construcción de reforzamiento del terreno natural de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando se impulsa dicha tubería de reforzamiento (11), la parte del extremo de base de dicha varilla de perforación (22) se monta a dicha perforadora de la roca (23) a través de una junta giratoria (33) capaz de proporcionar un material de inyección, un material de inyección basado en el cemento al que se hace fluir a través de la junta giratoria (33) para reforzar el terreno natural que rodea a la tubería de reforzamiento (11), y dicha tubería de reforzamiento (11) es tendida en una posición prescrita en el terreno natural.
ES99944870T 1998-07-16 1999-09-28 Procedimiento de reforzamiento del terreno. Expired - Lifetime ES2245119T3 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1999/005293 WO2001023711A1 (en) 1998-07-16 1999-09-28 Ground reinforcing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2245119T3 true ES2245119T3 (es) 2005-12-16

Family

ID=14236825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99944870T Expired - Lifetime ES2245119T3 (es) 1998-07-16 1999-09-28 Procedimiento de reforzamiento del terreno.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1223306B1 (es)
AT (1) AT300662T (es)
DE (1) DE69926410T2 (es)
ES (1) ES2245119T3 (es)
WO (1) WO2001023711A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20130034A1 (it) * 2013-01-21 2014-07-22 Giampaolo Capaldini Metodo e sistema di stabilizzazione di un fronte di scavo.
WO2016183645A1 (pt) * 2015-05-15 2016-11-24 Dos Santos Márcio Processo e dispositivo para tratamento de túneis através de enfilagens tubulares auto-revestidas e auto-injetáveis
US9840913B1 (en) 2015-10-22 2017-12-12 X Development Llc Device, system and method for reinforcing a tunnel
CN106194175B (zh) * 2016-09-26 2018-03-02 湖南文理学院 串联多杆变胞钻车联动粗滤排渣装置
CN106437571B (zh) * 2016-09-26 2018-08-14 湖南文理学院 一种使用多杆变胞机构的钻车粗滤联动排渣装置
CN106285525B (zh) * 2016-09-26 2018-11-16 湖南文理学院 一种使用双曲柄滑块变胞机构的钻车粗滤联动排渣装置
CN106351595B (zh) * 2016-09-26 2018-11-16 湖南文理学院 混联多杆变胞钻车联动排渣装置
CN106194174B (zh) * 2016-09-26 2018-01-30 湖南文理学院 一种钻车粗滤器变胞联动排渣装置
CN107143338B (zh) * 2017-06-28 2018-12-25 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种煤矿巷道掘进及支护方法
CN107842384A (zh) * 2017-12-18 2018-03-27 中国矿业大学 一种中空螺旋锚杆的同步锚及钻锚方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0131675Y2 (es) * 1982-05-18 1989-09-28
JP3465071B2 (ja) * 1995-06-19 2003-11-10 株式会社ケー・エフ・シー トンネルの長尺先受工法及びその長尺先受パイル
JP3251485B2 (ja) * 1995-12-28 2002-01-28 株式会社カテックス 自穿孔ボルト
JPH10212893A (ja) * 1997-01-31 1998-08-11 Ohbayashi Corp 地山削孔工法における排土方法
JP3198087B2 (ja) * 1997-12-12 2001-08-13 亀山ビット株式会社 水抜き工法
JP3030012B2 (ja) * 1997-12-19 2000-04-10 三建貿易株式会社 無拡幅鋼管先受式掘削方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1223306A4 (en) 2003-01-02
AT300662T (de) 2005-08-15
DE69926410T2 (de) 2006-05-24
DE69926410D1 (de) 2005-09-01
WO2001023711A1 (en) 2001-04-05
EP1223306B1 (en) 2005-07-27
EP1223306A1 (en) 2002-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103306687B (zh) 软岩隧道长悬臂水平旋喷变形控制施工方法
US6953306B2 (en) Method of accurate trenchless installation of underground pipe
JP4288331B2 (ja) ロックボルト及びこれを用いた支保工法
ES2220985T3 (es) Metodo para reemplazar un tubo enterrado.
EP1118718A2 (en) Rotary displacement piling equipment
CN101215836B (zh) 用于大口径空心桩的施工机械及其施工方法和用途
KR100718942B1 (ko) 연약지반 강관 압입용 터널굴착기 및 굴착시공 방법
CN203452083U (zh) 旋扩桩成桩设备及进浆装置
JP3974090B2 (ja) 長尺フェイスボルトの施工方法
CN108166981B (zh) 隧道软岩大变形段施工工艺
CN101812992B (zh) 一种隧道旋喷管棚预支护方法及纵向开口花管
JP2007217911A (ja) 地中空洞の施工方法およびトンネル工法
CN105863648B (zh) 一种暗挖浅覆大断面隧道施工方法
JP3834571B2 (ja) 地下構造物の施工法
KR101750273B1 (ko) 터널 굴착면 보강구조체 및 이를 이용한 터널 보강 방법
JP3493014B2 (ja) トンネル拡幅方法
JP2003206691A (ja) シールド到達工法
KR101933614B1 (ko) 강관 보강재를 이용한 터널 지반 선보강 방법 및 이를 이용한 터널 지반 선보강 방식 터널 굴착 방법
JP4958035B2 (ja) シールドルーフ工法
JP3824114B2 (ja) 大断面トンネルの鯨骨工法
US6520718B1 (en) Sardine-bone construction method for large-section tunnel
CN104632249A (zh) 在松散软弱破碎围岩中的隧道系统支护技术
US4516878A (en) Tunnel constructing
JP4793655B2 (ja) トンネル工法
KR20170087786A (ko) 터널 보강 방법