一种单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法.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CN110966019A(43)申请公布日2020.04.07(21)申请号201911156724.4(22)申请日2019.11.22(71)申请人中国铁建重工集团股份有限公司地址410100湖南省长沙市经济技术开发区东七线88号(72)发明人刘飞香张馨(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人张天一(51)Int.Cl.E21D11/00(2006.01)E21D11/10(2006.01)E21D11/20(2006.01)E21D11/22(2006.01)E21D20/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法(57)摘要本发明公开了一种单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，包括：一，对初支变形、侵限段进行径向注浆加固，控制变形延伸和保证更换变形侵限钢拱架的安全；二，根据监控测量的数据，待注浆的收敛变形基本稳定后，保留拱部单元的拱架，由下台阶向上台阶依次更换三叉戟钢拱架；三，再次对初支变形、开裂、侵限段进行径向后注浆加固，使喷射混凝土更加密实，对周边围岩进行进一步的固结；四，在下台阶开挖前，要对围岩破碎严重处注浆加固，每进尺2.0m，都要采用三中方法，对隧道两侧的初支背后进行径向注浆加固，往复循环，直至通过初支变形、侵限段。本发明对于单侧软弱破碎围岩控制变形作用好，成本低，工期短，可推广性强。CN110966019ACN110966019A权利要求书1/2页1.一种单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：当单线铁路隧道半侧软弱破碎岩初支严重变形侵限时，采取的具体施工方法包括：步骤一，对初支变形、开裂、侵限段进行径向注浆加固，控制变形延伸和保证更换变形侵限钢拱架的安全；步骤二，根据监控测量的数据，待注浆的收敛变形基本稳定后，保留拱部单元的拱架，由下台阶向上台阶依次将变形侵限侧的起拱线以下的边墙单元的拱架更换为三叉戟钢拱架；步骤三，更换完变形后的钢拱架后，再次对初支变形、开裂、侵限段进行径向后注浆加固，使喷射混凝土更加密实，对周边围岩进行进一步的固结；步骤四，在下台阶开挖前，要对围岩破碎严重处注浆加固，每开挖两榀进尺2.0m后，都需要采用所述步骤三中方法，对隧道两侧的初支背后进行径向注浆加固，往复循环，直至通过所述初支变形、开裂、侵限段。2.根据权利要求1所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤一中，所述径向注浆加固采用钢花管注浆加固，重点对所述初支变形、开裂、侵限段的拱脚部位下方0.5m处进行注浆加固。3.根据权利要求2所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤一中，所述注浆的浆液采用水泥浆和水玻璃的双液浆，所述水泥浆和所述水玻璃体积比为1：0.8～1，注浆压力为1～2Mpa，所述水泥浆中的水泥和水重量比为1:1。4.根据权利要求1所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤二中的三叉戟钢拱架包括对称设置于所述拱部单元工字钢两侧的斜工字钢，所述斜工字钢之间的夹角为锐角，每个所述斜工字钢下连接一边墙单元工字钢。5.根据权利要求1所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤二中，更换拱架时，先用带破碎锤的挖掘机在已变形的拱架两边400mm的位置刻槽，安装三叉戟钢拱架并挂网、喷射混凝土封闭，再凿除混凝土、拆除已经变形的拱架，然后挂网、喷射混凝土封闭。6.根据权利要求1所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤二中，所述三叉戟钢拱架的拱脚连接一槽钢铺垫，且使所述拱脚处于同一水平线上；锁脚采用Φ42×4.5m锚管，所述锚管的沿水平线向下倾斜的角度为30°～40°，所述三叉戟钢拱架与所述锚管通过U型钢筋焊接。7.根据权利要求6所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤二中，对所述锁脚的锚杆注水泥单液浆，水和灰的比为1:1，注浆压力不超过1Mpa，每榀所述三叉戟钢拱架之间用螺纹钢筋连接，且所述螺纹钢筋的环向间距为1m。8.根据权利要求1所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤三中，每更换五榀拱架时，需采用钢花管对初支背后进行径向注浆且浆液采用快硬微膨胀的硫铝酸盐水泥单液浆，水和灰的重量比为0.5～0.7:1，注浆压力为1～2Mpa。9.根据权利要求1所述的单线铁路隧道半侧软岩初支变形三叉戟拱架处治方法，其特征在于：所述步骤四中，对围岩严重破碎处用间距为40cm的超前小导管注浆加固，所述超前小导管的上倾角为30°，注浆的水