[发明专利]一种逆作法处理隧洞塌方的施工方法

摘要

本发明涉及一种逆作法处理隧洞塌方的施工方法，包括以下具体步骤：1、搭设塌穴内安全棚护钢构，2、在塌穴内的安全棚护钢构上浇筑混凝土，3、对钢构混凝土结构的边墙基础进行固结灌浆，4、锚固上部的钢构混凝土结构，5、清除塌穴内渣体与托换钢构混凝土结构支撑体系，6、塌方段空腔混凝土衬砌，7、对塌方段衬砌混凝土顶拱回填灌浆。本发明的有益效果是：采用钢构混凝土逆作法的方案，避免了塌方处理过程中因塌落拱不稳定发生局部滑塌而造成人身和机械安全事故的发生；采用锚索或锚筋桩锁定钢构混凝土或固结灌浆形成的拱圈，简化了工序，避免了出渣、浇筑混凝土挑梁与塌方处理推进的相互干扰，缩短了塌方处理工期。

主权项

1.一种逆作法处理隧洞塌方的施工方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤1、搭设塌穴内的安全棚护钢构步骤1.1、将塌穴内两侧的渣堆整理平缓后，利用洞顶塌方后形成的空腔，在渣堆上安装钢支撑，钢支撑间距55cm，钢支撑采用I20A型工字钢制作，控制钢支撑的净空尺寸大于隧洞设计开挖断面50～100cm，在钢支撑与混凝土浇筑形成的钢构混凝土结构不占隧洞设计断面的同时，使钢构混凝土结构形成后具有防止上部再次塌方冲击的能力；步骤1.2、钢支撑间采用Ф28mm螺纹的纵向连接筋焊接成整体，纵向连接筋间距为75cm，将钢支撑分段焊接固定在连接钢板上；局部洞段塌穴空腔高于12m，则钢支撑采用双层工字钢的组合梁，两层工字钢间距为50cm，每根组合梁在安装时分段组装，螺栓连接，螺栓间距为15cm，形成搭设塌穴内的安全棚护钢构；步骤2、在塌穴内的安全棚护钢构上浇筑混凝土步骤2.1、利用钢支撑悬挂圆弧模板成型钢构混凝土，圆弧模板每块长度100cm，厚度5cm，圆弧方向宽度31.4cm，采用8#铅丝与钢支撑绑扎牢固，以固定并支撑圆弧模板，当塌方体上部空腔高度大于2m，安装模板时，辅以钢管脚手架安装圆弧模板；当钢构混凝土顶部一次浇筑厚度超过100cm时，将钢管脚手架固定牢靠，支撑圆弧模板，完成混凝土浇筑后再拆除钢管脚手架；步骤2.2、浇筑混凝土采用具有流动性的自密实混凝土，为便于混凝土振捣密实，在钢支撑间构成的拱排架下方安装3～4台附着式振捣器，附着式振捣器采取梅花型布置，布置在拱排架的拱脚和拱顶部位，混凝土浇筑时，控制拱顶混凝土厚度为100cm，并对拱排架两侧混凝土实施振捣，以使混凝土与围岩密实结合，以加固拱顶、拱脚；步骤3、对钢构混凝土结构的边墙基础进行固结灌浆步骤3.1、在步骤2的基础上，对钢构混凝土结构边顶拱衬砌完成后，进行固结灌浆，具体步骤如下：步骤3.1.1、确定待钻孔位置，采用潜孔钻钻孔，钻孔孔深为5m；步骤3.1.2、对钻孔进行清洗；步骤3.2、对每个钻孔进行灌浆，由里向外分段灌浆，段长为5m，固结灌浆的水灰比采用1:1，在灌浆压力达到0.5mpa、吸浆量小于0.4L/min后，再连续灌浆30min，即结束本次孔灌浆工序，转入下一孔灌浆；步骤3.3、对钢构混凝土结构的边墙基础进行固结灌浆，采用自上而下逆作法分层进行，先由灌浆区下部孔开始，逐孔由下而上进行，下部灌浆孔灌浆时，单孔吸浆大于5t，对灌浆孔采取限流方式或间歇方式灌注；步骤4、锚固上部的钢构混凝土结构采取钢构混凝土结构对塌落拱进行支撑加固、并完成本层边墙塌渣体固结加固后，及时对钢构混凝土形成的稳定拱圈布置锁脚或悬挂锚杆予以锚定；步骤5、清除塌穴内渣体与托换钢构混凝土结构支撑体系步骤5.1、塌穴内渣体的清理，每侧的每次清理高度按5m进行控制，清理过程中，每一榀钢支撑的支腿露出后及时焊接加长支腿至底部渣体面，下部设置混凝土预制垫块与渣体间隙捣实，以使钢构混凝土将顶部承载传至下部渣体；步骤5.2、在步骤5.1的基础上，先完成边墙1m厚工字钢混凝土浇筑，混凝土浇筑完成后，按照1.5×1.5m的间距安装锚筋桩或锚杆，作为悬挂和挟持上部钢构混凝土结构的承载结构；步骤5.3、钢构混凝土结构边墙每层自上而下施工时，上部混凝土支撑体系的转换过程均为由渣体承担，逐步向侧壁围岩锚杆、锚筋桩及型钢柱转换，最后由锚杆、锚筋桩、型钢柱及其边墙混凝土共同承担；步骤6、塌方段空腔混凝土衬砌混凝土衬砌随塌方段处理逐步展开，混凝土衬砌采用4台液压钢模台车，4台钢筋台车，8台混凝土泵，15辆混凝土搅拌运输罐车，按常规空腔段衬砌混凝土施工方式进行空腔段衬砌施工；步骤7、对塌方段衬砌混凝土顶拱回填灌浆塌方洞段衬砌混凝土浇筑完成后，衬砌混凝土与钢构混凝土间收缩缝采取回填灌浆进行处理，回填灌浆采取常规回填灌浆方式，灌浆压力控制在0.3MPa，浆液浓度采用3:1、1:1、0.6:1，共有三级，灌浆结束标准：在规定的灌浆压力下，单位注入量小于0.4L/min，再连续灌注30min结束。