隧顶竖向注浆钢花管与隧道初支相结合的整体加固方法与流程

本发明设计一种隧道洞顶竖向注浆钢花管与隧道初支相结合的整体加固方法，适用于公路、铁路、矿山、市政等的隧道加固工程。

背景技术：

随着我国大规模建设向山区延伸，在隧道开挖过程中不可避免的遇到浅埋、偏压的问题，解决问题的办法主要有地表注浆、洞内大管棚和超前导管等强支护措施，这些措施往往独立实施，难以达到整体加固效果。

技术实现要素：

本发明为一种隧道洞顶竖向注浆钢花管与隧道初支相结合的整体加固方法，是在传统的施工加固工艺基础上更好的解决隧道开挖过程中存在的较为严重的浅埋、偏压问题。

本发明的技术方案是：一种隧顶竖向注浆钢花管与隧道初支相结合的整体加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)隧道的初次支护结构施工：该初次支护结构包括初支工字钢、钢筋网及超前支护用小导管，按照常规技术进行初次支护结构的施工；

2)注浆钢花管的施工：在所述的初次支护结构的范围内插入竖向注浆钢花管，并延伸至隧道仰拱顶面；

3)通过注浆钢花管对隧道轮廓线设定范围内的岩土体进行注浆加固；

4)截割洞身内注浆钢花管：在隧道开挖过程中，遇到注浆钢花管，按照钢花管截割终止线，将处于洞身内的注浆钢花管进行截割，使其长度与初支工字钢相交一段长度，相交的长度以不影响最终二衬轮廓线为准；

5)焊接并形成整体承载结构：用u型连接筋将注浆钢花管、初支工字钢、钢筋网及超前支护用小导管焊接在一起形成一个整体，提高整体加固作用。

所述的步骤3)中，注浆加固的隧道轮廓线设定范围为5-7m。

所述的步骤4)中，注浆钢花管的截割长度与初支工字钢相交的长度为10-20cm。

所述的步骤5)中，u型特制钢筋采用φ25mm螺纹钢筋，连接筋两端长70cm，弯曲段与注浆钢花管的外周相配合。

本发明的优点是：结合了竖向控制注浆钢花管和隧道施工初次支护的技术优点，通过焊接工艺使钢花管、钢花管端部的注浆体与初支相连成为整体承载结构，有助于形成稳定的上覆拱圈，不但解决了隧道的浅埋问题而且还解决了隧道的偏压问题。隧道洞顶竖向注浆钢花管与隧道初支相结合的整体加固方法，具有技术先进、经济合理、施工快速等优势，是一种具有发展前途的隧道洞顶加固技术。

附图说明

图1是本发明的隧道纵向截面结构示意图；

图2是本发明的隧道横截面结构示意图；

图3是图1中m处的放大图；

图4是图3的俯视图；

图5是图4的左(右)视图；

图6是图1中n处的放大图；

图7是图6的俯视图。

图中标记说明：1-u型连接筋、2-工字钢、3-(隧道洞顶竖向)注浆钢花管、4-焊接处、5-超前小导管、6-钢筋网、7-(隧道初支过程中)被截割的钢花管、d-钢花管截割终止线、g-地面、p-隧道、l1-注浆钢花管纵向布置间距、l2-工字钢布置间距、h—工字钢高度，b—工字钢腿宽度，a处-注浆钢化管与工字钢在拱顶相交位置，b处-注浆钢花管与工字钢在拱腰相交位置。

具体实施方式

1)隧道洞顶竖向注浆钢花管3的施工：

隧道洞内施工前，通过在隧道洞顶施做竖向注浆钢花管3，钢花管3插入隧道初支范围内并延伸至隧道仰拱顶面，通过控制注浆对隧道轮廓线6m范围内的岩土体进行注浆加固，提高隧道周围岩土体的强度。

2)u型特制钢筋1的加工：

采用φ25mm螺纹钢筋，连接筋两端长70cm，弯曲段根据图2标注来计算其半径，然后用钢筋折弯机制作。

3)截割洞身内注浆钢花管3：

在隧道开挖过程中，遇到注浆钢花管3，按照钢花管截割终止线，将处于洞身内的注浆钢花管3进行截割，使其长度与初支工字钢2相交约15cm，具体长度以不影响最终二衬轮廓线为准，以便焊接。

4)焊接并形成整体承载结构：

通过u型特制钢筋1使钢花管3与隧道初支工字钢2焊接在一起，如遇到超前小导管5、钢筋网6等也一并焊接在一起，使之成为整体承载结构。

技术特征：

技术总结
一种隧顶竖向注浆钢花管与隧道初支相结合的整体加固方法，在初次支护结构的范围内插入竖向注浆钢花管，并延伸至隧道仰拱顶面；通过注浆钢花管对隧道轮廓线设定范围内的岩土体进行注浆加固；截割洞身内注浆钢花管；用U型连接筋将注浆钢花管、初支工字钢、钢筋网及超前支护用小导管焊接在一起形成一个整体，提高整体加固作用。本发明的优点是：通过焊接工艺使钢花管、钢花管端部的注浆体与初支相连成为整体承载结构，有助于形成稳定的上覆拱圈，解决了隧道的浅埋问题和隧道的偏压问题。隧道洞顶竖向注浆钢花管与隧道初支相结合的整体加固方法，具有技术先进、经济合理、施工快速等优势，是一种具有发展前途的隧道洞顶加固技术。

技术研发人员：张玉芳;王安福;刘广宇;李健;袁坤
受保护的技术使用者：张玉芳
技术研发日：2017.06.22
技术公布日：2017.08.15