[发明专利]用于顶管机洞内组装的洞室及其施工方法

说明书

本发明提供一种用于顶管机洞内组装的洞室，所述洞室包括相连通的渐变段和标准段，渐变段的宽度沿着远离原开挖断面的方向逐渐变大，渐变段与标准段分别具有拱部、边墙和仰拱，边墙设于拱部和仰拱之间，洞室还包括设于渐变段及标准段的支护结构，支护结构包括多个超前小导管、多个格栅钢架、多个锁脚锚杆、多个系统锚杆及钢筋网，多个超前小导管设于拱部，多个格栅钢架分别设于拱部、边墙和仰拱，多个锁脚锚杆分别设于格栅钢架的两侧，多个系统锚杆分别设于拱部、边墙和仰拱，且呈梅花形布设，钢筋网设于拱部和边墙且呈双层布设。该洞室为顶管机改造提供了操作空间，且满足刚度和强度的要求。本发明同时提出一种洞室的施工方法。

技术领域

本发明涉及顶管法隧道施工技术领域，特别是一种用于顶管机洞内组装的洞室及其施工方法。

背景技术

顶管施工属非开挖施工工法的一种，广泛应用于市政管道、给排水、电力等工程施工。然而，施工过程中因地质情况复杂，可能出现多种特殊情况，如地质条件不均可能导致顶管机选型失败、掘进过程中突遇不明障碍物造成顶管机损伤或者顶管机长距离掘进造成自身损伤，需要对顶管机进行维修、改造、组装。由于顶管机各部件多为大体积构件，需要先施工符合顶管机改造的操作空间的洞室，且该洞室需满足安全性、施工高效性及经济性的要求。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种用于顶管机洞内组装的洞室及其施工方法，以解决上述问题。

一种用于顶管机洞内组装的洞室，所述洞室包括相连通的渐变段和标准段，所述渐变段的宽度沿着远离原开挖断面的方向逐渐变大，所述标准段以相等的宽度从渐变段末端向远离原开挖断面的方向延伸，所述渐变段与所述标准段分别具有拱部、边墙和仰拱，所述边墙设于所述拱部和所述仰拱之间，所述洞室还包括设于所述渐变段及所述标准段的支护结构，所述支护结构包括多个超前小导管、多个格栅钢架、多个锁脚锚杆、多个系统锚杆及钢筋网，多个所述超前小导管设于所述拱部，多个所述格栅钢架分别设于所述拱部、所述边墙和所述仰拱，多个锁脚锚杆分别设于所述格栅钢架的两侧，多个所述系统锚杆分别设于所述拱部、所述边墙和所述仰拱，且呈梅花形布设，所述钢筋网设于所述拱部和所述边墙且呈双层布设。

本发明同时提供一种用于顶管机洞内组装的洞室的施工方法，其包括以下步骤：在拱部施作多个超前小导管，在多个所述超前小导管中注浆；开挖所述拱部的环形土体；挂钢筋网、架设格栅钢架；安装多个系统锚杆；喷射混凝土；开挖上部的核心土；施作临时仰拱；开挖下部土体；挂钢筋网、架设格栅钢架；喷射混凝土；重复上述步骤，直到完成渐变段和标准段的施工。

本发明提供的洞室适用于顶管机的洞内组装作业，为顶管机改造提供了操作空间，该洞室包括支护结构，能够减少对地层的扰动，避免地表沉降，满足刚度、强度要求，确保施工安全。该洞室的施工工序简洁，可操作性强；洞室在满足维修、改造、组装空间的要求下尽量减少了开挖土体体积，尽量缩短施工工期，降低了洞室的施工成本，能够满足安全性、施工高效性及经济性的要求。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于顶管机洞内组装的洞室的平面图。

图2为图1所示的洞室的剖面示意图。

图3为图1所示的洞室的正视图。

图4为本发明提供的洞室的支护结构的示意图。

图5为图4中的超前小导管沿着隧道开挖方向上的纵向布置示意图。

图6为图5中的超前小导管的结构示意图。

图7为洞室的施工方法的流程图。

图8为在隧道开挖断面上的注浆孔的结构示意图。

图9A为图8所示的注浆孔在注浆后形成的扩散凝结圈的示意图。

图9B为注浆孔在隧道开挖方向上的剖面示意图。