申请/专利权人：中交二航局第一工程有限公司;中交第二航务工程局有限公司

申请日：2023-02-16

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN116335679B

主分类号：E21D9/00

分类号：E21D9/00;E21B7/20;E21B17/22;E21B7/04;E02D5/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2023.07.25#实质审查的生效;2023.06.27#公开

摘要：本发明提供一种管幕支护结合水平旋喷桩闭合成环超前支护方法，管幕支护结合水平旋喷桩闭合成环超前支护是管幕施工完成后隧道开挖之前，在管幕外侧、拱脚及隧道基底进行水平旋喷注浆；的管幕采用“钢管液压顶进，管内螺旋出土”的顶管施工方法逐一完成；注浆小导管，为减小管幕法施工引起的地层扰动及沉降，管幕外壁焊接通长Φ42×3.25mm注浆导管。在管幕施工过程中可跟踪注浆，并根据监测情况补充注浆；水平旋喷是采用水平定向钻机打设水平孔，进行水平旋喷注浆施工，以同心圆形式在管幕外侧及隧道底部形成封闭的水平旋喷帷幕体,具有梁效应和土体改良加强效应，管幕支护结合水平旋喷桩闭合成环。

主权项：1.一种管幕支护结合水平旋喷桩闭合成环超前支护方法，其特征是：超前支护方法包括：S1、隧道轮廓线外侧管幕（1）施工，管幕（1）采用钢管液压顶进，管内螺旋出土的顶管施工方法：管幕（1）钢管作为套管，内部设有螺旋钻杆，管幕（1）安装设备提供螺旋钻杆的旋转动力和套管的顶推力；管幕（1）钢管顶进时，螺旋钻杆向钻头传递钻压和扭矩切削土层，并将钻渣由管内螺旋排到孔口管外，将管幕（1）钢管逐段向前顶进至该施工单元施工结束；反复进行后续单元施工，逐步在开挖线外形成管幕（1）结构，管幕（1）施工完毕后对已顶进管幕（1）钢管进行注浆；具体步骤分为标准管（101）施工和常规扣接管（102）施工；S2、采用水平定向钻机打设水平孔，钻进至设计深度后，拨出钻杆，且同时通过水平钻机、钻杆、喷嘴以大于35MPa的压力把配制好的浆液喷射到土体内,借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度20-40rmin旋转，一面低速15～30cmmin外拔，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后形成直径比较均匀，强度为0.5～8.0Mpa的桩体，地层得到加固；当旋喷桩（2）相互咬接后,便以同心圆形式在隧道周边形成封闭的水平旋喷帷幕体；上述步骤S1中标准管施工方法为：A1、管幕（1）的标准管（101）内插入螺旋钻杆（9）并安装钻头，吊装至工作平台；A2、将螺旋钻杆（9）与钻机的动力头旋转输出轴连接，根据管幕（1）设计的入孔角度调整管幕钻机和钢管的入孔姿态；A3、启动设备，旋转螺旋钻杆（9）出土，标准管（101）经顶推油缸吃土顶进，顶进过程中，利用经纬仪实时监测定位管的顶进轨迹，当顶进轨迹与设计轨迹发生偏差或定位管的姿态发生变化时，及时进行纠偏；A4、单节标准管（101）顶进完成后，拆开螺旋钻接头，将管幕钻机回拖至顶进初始位置，安装下一节内置钻杆的标准管（101）与已顶进标准管（101）进行焊接，连接螺旋钻，旋转出土顶进；A5、重复上述步骤，直至标准管（101）顶进至设计深度，完成顶进后回拔螺旋钻杆（9），拆卸并吊返；上述步骤S1中常规扣接管（102）施工方法为：B1、在标准管（101）的导向作用下，与标准管（101）定位管相邻的常规扣接管（102）以标准管（101）定位管为轨道，沿其锁扣滑行，后续常规管分别依次沿相邻常规管锁扣顶进滑行，如此直至管幕（1）所有钢管顶进完毕；B2、施工准备：焊接锁扣；清理场地，扣接管（102）钢管内置入螺旋钻杆（9），管幕（1）钢管吊装：将管幕（1）管吊送至平台，钻杆与管幕（1）钻机动力头的旋转输出轴连接，扣接管（102）入孔调整，根据管幕（1）设计的入孔角度调整管幕（1）钻机和管幕的入孔姿态；B3、管幕（1）顶进：启动设备，旋转螺旋钻杆（9）出土，油缸顶推扣接管（102）前进；在顶进的过程中，实时监测管排顶进轨迹，当顶进轨迹与设计轨迹发生偏差时，及时进行纠偏；B3、管幕（1）接尺：单节顶进完成将钻机动力头回拖至初始位置；安装次节钢管并与已顶进完成的钢管焊接，后端分别与管幕钻机动力头的各个旋转输出轴连接；重复上述B1-B3步骤，直至管幕（1）顶进至设计深度，停止顶进，该孔位施工结束；回拔螺旋钻杆，拆卸并吊返；然后将管幕钻机移动至下一排管幕的施工位置；循环进行管幕（1）后续孔位钢管的施工，直至整个管幕（1）结构完成。

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