[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

摘要

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。

主权项

1.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，其特征在于，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；双层管棚双层套管加筋超前预加固处理为：在隧道的顶部设置两层半环形管棚，管棚的每个单孔中均设置双层套管加筋，即每个单孔中先设置一个外径与单孔孔径相匹配的大钢管，再在大钢管内插入一个小钢管，再在大钢管与小钢管之间均布设置数个加强筋；具体包括：3.1)管棚加工，加工用于管棚的钢管，所述钢管由数节钢花管组成；所述管棚采用热轧无缝钢管制作，加工数个不同长度的钢花管作为钢管的第一节，加工相同长度的钢花管作为钢管的其余节段；相邻节段的钢管采用套管连接，每节钢管的连接端采用外车丝扣，套管采用热轧无缝钢管制作；每节花钢管的孔径10～16mm，钻孔按150‑200mm梅花形布置，尾部留1.5m不钻孔止浆段；3.2)挑高段施工，挑高段以形成管棚作业平台为目的，整体按台阶法沿隧道断面最大开挖线向下分割，对上部断面采用分部开挖法原则预留核心土形成管棚作业平台，并充分保证掌子面稳定；进行初期支护；3.3)导向架安装，掌子面喷射混凝土封闭，预留核心土平台上安设工字钢导向架；3.4)钻孔施工，在隧道下穿交叠段管棚施工采用跟管钻进法施工，即钻孔作业每完成一节钢花管长度，立即清孔安装管节，往复循环，直至单孔成孔；管棚钻孔施工整体采用先外环后内环，即先施工第二层管棚，后施工第一层管棚的顺序，采用全站仪、钻杆相结合的定位方法，定向孔口及孔轴线；3.5)管棚安装管棚孔位统一编号，第一节钢管循环采用不同长度的钢花管，其它管节均采用相同长度的钢花管，以保证同一断面钢管接头＜50％，相临钢管接头间距＞1m；管棚安装时，利用测斜仪时时检查钢管的倾斜度；检验合格后转入注浆工序；3.6)管棚注浆采用后退注浆法，利用注浆压力和注浆量对注浆作业双重控制，浆液采用的1：1水泥浆，水泥强度等级不小于32.5MPa；利用注浆压力和注浆量对注浆作业双重控制，注浆初压控制在0.5～1MPa之间，终压不大于2MPa，持压15min后停止注浆；注浆量为钻孔圆柱体的1.5倍；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。