[发明专利]铁路下穿公路隧道双层套管加筋双管棚跟管钻进施工方法

说明书

本发明公开一种铁路下穿公路隧道双层套管加筋双管棚跟管钻进施工方法，步骤如下：1)施工准备，既有隧道病害调查；2)超前地质预报；3)双层管棚超前预加固，采用双层管棚超前预加固，施工采用跟管钻进方法，单孔钢管每钻进一节安装一节，每孔成孔后立即对孔注浆，填充钻孔空隙并加固周边围岩；4)开挖支护，采用双侧壁导坑工艺开挖，开挖断面全环设置型钢钢架和格珊钢架双层支护；5)二次衬砌，采用曲墙带仰拱的复合式衬砌；6)施工结束、监控量测。本施工方法通过合理选择开挖工艺，采取有效的超前加固措施，平稳安全的完成了隧道下穿施工。

技术领域

本发明涉及一种铁路下穿公路隧道双层套管加筋双管棚跟管钻进施工方法，可广泛适用于公路、铁路、能源、水利等山岭隧道下穿既有隧道施工。

背景技术

随着我国交通事业迅速发展，高等级公路、铁路纵横交纵、贯穿南北，新建线路穿越丘陵、山区时，新建隧道下穿既有隧道现象越来越普遍。隧道下穿施工时，新建隧道拱顶与既有隧道底板间距小，爆破震动对结构间围岩的挠动容易造成拱顶岩围局部或整体失稳、坍塌，发生安全事故并影响既有隧道正常功能。如在既有隧道底板注浆预加固围岩，不仅影响现有交通，且对抑拱内部暗埋设施将造成不可避免的破坏，故如何保障新建隧道拱顶围岩稳定，加强拱顶支撑能力，保障隧道安全可靠的通过，成为施工中的重点、难点以及风险控制点。

发明内容

本发明目的是提供一种铁路下穿公路隧道双层套管加筋双管棚跟管钻进施工方法，核心是采用双层套管加筋双管棚跟管钻进施工方法有效保证拱顶围岩稳定上部公路隧道安全，其是以新奥法基本原理为依据，应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、快封闭”原则，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，有效保障下穿隧道施工安全可靠的新型工法。施工前对既有隧道病害情况详细调查并做出安全评估，结合超前地质预报资料制定可靠的监控量测方案，施工中对既有隧道和新建隧道地面、拱顶下沉和内径收敛变形全程监控，以精确的数据分析反馈优化设计、指导施工。隧道下穿交叠影响范围内采用跟管钻进套管加筋双层大管棚，配合超前小导管形成双重超前预支护体系，环向设置延伸至边墙最大跨度位置，投影覆盖全断面，确保开挖时围岩整体稳定。开挖采用双侧壁导坑工艺、控制爆破技术，减小震动对围岩扰动，使断面轮廓成型规整。初期支护采用型钢钢架和格珊钢架双层支撑，与大管棚、小导管、锚杆、钢筋网片、喷射混凝土形成整体复合受力结构，全环布置，组成全封闭柔性体系，有效约束围岩收敛速度，协同变形－承载，充分发挥围岩的自身承载能力，保障开挖后围岩稳定、安全、可靠。

本发明采用的技术方案为：

铁路下穿公路隧道双层套管加筋双管棚跟管钻进施工方法，步骤如下：

1)施工准备，既有隧道病害调查；

2)超前地质预报，以设计地质资料为基础，利用地震波反射法，采用TRT6000地质探测仪探测到的纵波资料为主，形成前方范围区域预报资料，与设计资料相对照，对隧道所在地层岩体状况形成宏观判断；

3)双层管棚超前预加固，采用双层管棚双层套管加筋超前预加固处理，施工采用跟管钻进方法，单孔钢管每钻进一节安装一节，每孔成孔后立即对孔注浆，填充钻孔空隙并加固周边围岩；

4)开挖支护，采用双侧壁导坑工艺开挖，开挖断面全环设置型钢钢架和格珊钢架双层支护，即第一层采用型钢钢架，第二层采用格栅钢架，配合双侧壁导坑开挖分部临时钢架，形成均衡的受力体系，钢筋网片、锚杆和喷射混凝土配合既有围岩，与双层管棚共同组成整体承载-收敛结构体系，在保障围岩稳定的前提下使应力收敛变形快速趋稳；

5)二次衬砌，采用曲墙带仰拱的复合式衬砌，下穿既有公路隧道交叠段二次衬砌加厚，二次衬砌采用全液压钢模衬砌台车施工；混凝土运输至现场后泵送入模，自下而上，从已灌筑段接头处向未灌筑方向，分层对称浇灌，两侧交叉灌注混凝土；插入式振捣器辅以附着式振捣器捣固，确保混凝土密实；

6)施工结束、监控量测。