风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111236951A(43)申请公布日2020.06.05(21)申请号202010109673.6(22)申请日2020.02.22(71)申请人中铁十九局集团第六工程有限公司地址214000江苏省无锡市无锡国家高新技术产业开发区香山路7-101(72)发明人陶琦王奇王涛关喜彬何旭韩希平陈守昭刘昌济栗敏罗振平关铭惠冯研(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人王勇(51)Int.Cl.E21D9/00(2006.01)E02D3/12(2006.01)E02D19/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法(57)摘要本发明涉及一种隧道咬合桩的加固方法，尤其是风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，包括以下步骤：现场准备、浆液备制、掌子面水平桩孔位设置、测量放线、钻机定位角度调整、钻孔和水平旋喷施工；将竖直方向的旋喷桩以水平方向打入隧道开挖轮廓外，进行隧道围岩的预加固，当旋喷桩相互咬合后，在隧道拱顶及周边固结形成封闭的水平旋喷帷幕体，起到防流砂、抗滑移、防渗透的稳定拱売保护作用，基本实现隧道拱顶下沉和水平收敛变形“零”位移，支护效果好，适用风积砂、淤泥层、粘性土、砂砾层、砂类土、泥页岩等软弱地层，能够更好的改善此类颗粒较小、性状松散的软弱围岩的力学性能，隧道超前预加固后开挖时具备良好的安全保证。CN111236951ACN111236951A权利要求书1/2页1.风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，包括以下步骤：现场准备，所述现场准备包括采用台阶法挖洞，并将高压泵站及浆液搅拌站设置在洞外；浆液备制，所述浆液备制包括向制浆桶内注入水和水泥，浆液材料水灰比1:0.8～1:1.5，每桶搅拌时间不少于2min；掌子面水平桩孔位设置，所述掌子面水平桩孔位设置包括水平旋喷桩沿着隧道开挖线范围布置，循环加固长度15m，每循环开挖10m，预留5m作为搭接，先由下至上跳孔施工周边水平旋喷桩，再施工掌子面稳定水平旋喷桩；测量放线，施工前在掌子面画出隧道开挖轮廓，将所有的开孔孔位测量放线并标好孔号，确定旋喷次序，保证钻机钻孔孔位正确后，再确定钻机定位角度；钻机定位角度调整，测量放线后按计算的水平旋喷机对位的参数，用垂球、钢尺、配合坡度尺量测，检查钻臂前点和后点坡度，即可调整钻机的倾角及摆角，使钻杆方向符合外插角要求；钻孔，钻机定位角度调整后启动旋喷钻机，钻头边旋转边钻进，同时用低压低流量清水从喷嘴喷出，达到设计位置停止钻进；水平旋喷施工，钻孔完成后施作拱部旋喷，次序为拱顶中央孔，然后每次间隔一个孔位从上到下，左右交替补注所缺孔位，拱部完成后施作边墙部位旋喷桩，钻杆钻到位后开始给浆，先旋转半分钟再开始后退，旋喷时，边喷便转动边后退，距离洞口1米左右开始停止旋喷，插入纤维锚杆，封堵洞口，然后开挖隧道上台阶，台阶长度控制在3m左右，施作上台阶初期支护，接着开挖隧道下台阶，施作下台阶初期支护。2.根据权利要求1所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，所述挖洞的开挖断面宽度为8.3m，洞内钻机的操作平台设置高度为拱顶下3.5～4.0m，整平夯实长10m。3.根据权利要求1所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，所述掌子面网喷C20混凝土厚度20cm，加强隧道掌子面的整体强度，加强水平旋喷桩施工时的掌子面的稳定性。4.根据权利要求1所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，所述浆液备制时水泥过筛，将杂物和较大颗粒清除，所述浆液进出储浆罐均采用滤网过滤，防止在喷射过程中发生堵塞，储浆桶采用自动搅拌，防止浆液沉淀、离析。5.根据权利要求1所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，隧道开挖轮廓线线周边采用φ500mm水平旋喷桩加固，外插角5～10°，开孔间距29cm，10m处断面桩间距35cm，15m处终孔断面桩间距38cm，桩长度15m，每循环周边旋喷桩共71根。6.根据权利要求5所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，所述掌子面设φ500mm稳定桩，长度15m，水平布置，旋喷桩间距1.8m，间距1.5m，梅花型布置，其中上台阶5根，中台阶4根，共布设9根。7.根据权利要求1所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，所述钻孔时在旋喷前采用水泥浆洗孔1～3遍。8.根据权利要求1所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，其特征在于，所述水平旋喷施工时为保证浆液与砂体的搅拌均匀程度，施工前进行不少于4根桩的工艺性试验。2CN111236951A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的风积砂地层隧道洞口段咬合桩加固方法，