[发明专利]一种浅埋段逆向小管棚成洞方法

说明书

本发明公开的是隧洞施工技术领域的一种浅埋段逆向小管棚成洞方法，首先在隧洞开挖面架设工字钢拱架，从工字钢拱架的管棚固定孔处沿斜向上方向钻设管棚孔，然后沿管棚孔插入管棚钢管，管棚钢管端部外露部分与工字钢拱架拱顶部位焊接在一起，随后用水泥向管棚钢管内注浆，直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止，最后用悬臂掘进机进行作业面开挖，采用短掘短支的形式，每开挖0.4‑0.5m进行一次支撑，直到浅埋段施工完毕、贯通地表。该成洞方式有效的减小了开挖对地表变形的影响，保证进口洞段浅埋段的稳定性，加快了施工进度，解决了浅埋段正向进口段无法成洞的施工技术难题，确保隧道施工安全性，同时节省投资，提高了经济效益。

技术领域

本发明涉及隧洞施工技术领域，尤其涉及一种浅埋段逆向小管棚成洞方法。

背景技术

目前，隧道浅层段施工大多数都使用机械掏槽，钻孔爆破，机械清渣、隧道支护等方法。但对于进口段边坡较陡，地形地貌为冲沟地貌为主，沟谷纵横，起伏较大等比较复杂的地形，围岩无自稳能力，采用常规方式开挖隧洞容易导致变形破坏严重，出现大面积冒顶、塌方现象。目前对于隧道正向由于不利地形，洞口不能成洞的情况，也有采用架桥、大开挖边坡及支护等形式进洞，但该类方式对项目成本不利，施工的安全性也无法得到保证。

发明内容

为克服现有隧道浅层段施工存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种成本低、安全性高的浅埋段逆向小管棚成洞方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种浅埋段逆向小管棚成洞方法，包括以下步骤：

a、根据开挖的隧洞尺寸，在工厂制作工字钢拱架及管棚钢管，在工字钢拱架的拱顶部位的腹板上间隔钻设多个管棚固定孔，在管棚钢管的管壁上间隔钻设注浆孔；

b、在隧洞开挖面架设工字钢拱架，工字钢拱架通过锚杆与周围岩体固定；

c、从工字钢拱架的管棚固定孔处沿斜向上方向钻设管棚孔；

d、沿管棚孔插入管棚钢管，管棚钢管端部外露部分与工字钢拱架拱顶部位焊接在一起；

e、用水泥向管棚钢管内注浆，直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止；

f、用悬臂掘进机进行作业面开挖，每开挖0.4-0.5m重复步骤b至步骤f，并在相邻工字钢拱架之间通过锚网喷砼进行支护，以此循环施工，直到浅埋段施工完毕、贯通地表。

进一步的是，所述工字钢拱架包括高低两种规格，高规格采用20#工字钢，低规格采用16#工字钢，沿隧洞掘进方向每间隔1.6-2m架设一组高规格工字钢拱架，其间均匀间隔设置三组低规格工字钢拱架，并且只在高规格工字钢拱架上设置管棚固定孔及管棚钢管。

进一步的是，所述工字钢拱架包括立柱部分和拱顶部分，两部分通过螺栓进行连接。

进一步的是，所述管棚固定孔每间隔300mm设置一个，管棚固定孔的孔径为Φ45-50mm。

进一步的是，所述管棚钢管的管径为Φ40-42mm，长度不小于4m，管壁上的注浆孔按梅花形布置，孔径不小于Φ10mm。

进一步的是，在步骤b中，先撬除作业面浮石，施作规格不小于Φ20*2m的锚杆，并用树脂锚固剂锚固到围岩内，端部与工字钢拱架焊接。

进一步的是，在步骤c中，所述管棚孔的轴线方向为斜向上15°。

进一步的是，在步骤d中，将管棚钢管口用2mm钢板做出6cm变径口，与管棚钢管口焊接，变径口设置堵浆塞与注浆管丝扣连接。

进一步的是，在步骤e中，所述水泥浆液水灰比为l：l，注浆压力为0.5-1.0MPa。