[发明专利]一种适用于流沙或软弱围岩的施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及一种施工工法及其施工设备，具体为一种对流沙或软弱围岩土层进行保护开挖，开挖后再运用钢管片进行支护，最后利用模板台车进行衬砌的一种施工方法。

背景技术

在隧道施工过程中，开挖层为对流沙或软弱围岩土层的情况十分普遍，上述开挖层的特点为强度不高、完整性不好、结构相对松散、RQD值低。

传统的施工方法中，开采方式采用分步开挖，即将隧道断面用钢拱分为两块或多块（根据隧道断面而定），先对上半断面进行开挖支护，再对下断面进行开挖支护；初期支护方式采用立钢拱喷混凝土支护；防水采用贴土工布、防水板。

传统的施工工法中，存在以下不足，分步开挖的开采方式，掘进速度慢，安全程度低，初期支护方式复杂，支护不够牢固，存在塌方的问题，同时防水处理工作量大，施工成本高。

    因此，提供一种新的施工成本低，并且开采方式安全程度高，掘进速度快，同时初期支护方式简单、牢固，并防水处理好的新型适用于流沙或软弱围岩的施工工法，已经是一个值得研究的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种结构简单，操作方便，施工成本低，并且开采方式安全程度高，掘进速度快，同时初期支护方式简单、牢固，并且防水处理效果好的适用于流沙或软弱围岩的新型施工工法。

本发明的目的是这样实现的：

一种适用于流沙或软弱围岩的施工工法，其特征在于，包括如下几步：第一步开挖作业区13、第二步初期支护区14、第三步仰拱浇筑区15、第四步模板台车衬砌区16；

所述的第一步为；在盾构推进油缸4的推动下，将与盾构推进油缸4连接的网格1和网格封板组成的切口支撑推入被开采的围岩内，开启启闭式的网格封板；设置在盾构切口支撑后面的隔墙板2上的冲刷水枪3通过地面水泵房通过管道5提供的水，对启闭式的网格封板内的围岩进行冲刷；被冲刷的泥水流入设置在切口支撑与隔墙板2中间的泥水仓6内，设置在泥水仓6底部的出水泥水排出管口与泥浆泵7连接，通过与泥浆泵7连接的管道排出去；当围岩超级软弱的情况下，超前支护8伸出；

所述的第二步为：在完成一个循环的开挖后，进行初期支护，钢管片小车9将预制的钢管片12拉到指定位置，人工将预制的钢管片12固定在管片安装小车11上，管片安装小车11对预制的钢管片12进行安装，在预制的钢管片12之间加装密封胶条，起到防水作用；根据具体需要对预制的钢管片12于开挖面之间进行注浆；

所述的第三步为：在完成第二步的初期支护后，进行仰拱的浇筑，以便于各种物料的运输以及设备轨道的铺设；

所述的第四步为：通过模板台车对初期支护的断面进行二次的支护；

所述的网格封板包括固定式封板和启闭式封板，启闭式封板采用人工操作或液压控制方法，开启封板的开孔率为8~30%；

所述的冲刷水枪3为旋转水枪，按不同冲刷位置安装在隔墙板2上，冲刷水枪3即可向开启封板外的土体进行冲刷，又可将泥水舱6内土块稀释成泥浆水；

所述的冲刷水枪3的工作压力由地面水泵房通过管路输送至盾构工作面。工作压力水的压力控制在0.8~1.6MPa； 

所述的泥浆泵7抽出的泥浆通过泥水分离设备将水和泥分离开来，将分离出来的水循环再利用。

积极有益效果：1、在开挖方式不同：较传统开挖方式，该新工法掘进速度快，安全程度高；初期支护方式不同：较传统施工方法，该工新法支护更简单，钢管片支护牢靠，不存在坍塌问题，钢管片间设密封条，防水效果更佳；防水方式不同：较传统施工工法，该新工法防水工序与初期支护工序合二为一。即减少了工作量，又降低了成本。本发明具有结构简单、操作方便、便于排除正面障碍物等特点，尤其适用于淤泥质粘土底层中的推进。

附图说明

 图1为本发明的施工流程图；

图2为本发明的施工步骤一示意图；

图3为本发明的施工步骤二示意图；

图4为本发明的施工步骤三示意图；

图5为本发明的施工步骤四示意图；

图6为图5宗D-D向结构示意图；

图7为本发明的施工步骤五示意图；

图中为：网格1、墙板2、冲刷水枪3、盾构推进油缸4、管道5、泥水仓6、泥浆泵7、超前支护8、钢管片小车9、钢管片安装台架10、管片安装小车11、钢管片12、第一步开挖作业区13、第二步初期支护区14、第三步仰拱浇筑区15、第四步模板台车衬砌区16。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明做进一步的说明：