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复合式超前ly12铝板支护结构

作者:铝板 来源:www.6063lfg.com 点击数: 更新时间:2019年12月19 【字体:

 特别是指一种超前双排ly12铝板装置。作为施工防塌陷沉的辅助手段,适用于大断面暗挖隧道,尤 其是穿越建筑物底部、隧道拱部处于无粘结、自稳力差的砂层及砂砾(卵)石层等地层。背景技术:现有的超前ly12铝板装置中,ly12铝板选用①32水煤气管制作,其长度 控制在23m,超前双排ly12铝板超前双排ly12铝板装置的制作方法技术领域:本实用新型涉及一种ly12铝板装置。采用单排沿隧道周边布设,环向间距一般不大于400mm外插角度控制在1015°以内。其缺点是大断面暗挖隧道,穿越建 构)筑物底部及应对隧道拱部处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾 卵)石层等地层时,由于单层加固,对地层的加固效果较差,沉降难以 控制,如果加固壳体达不到设计效果将发生重大事故。发明内容本实用新型的目的于提供一种针对大断面暗挖隧道,尤其是穿越建 筑物底部时,作为加固用的超前双排ly12铝板装置。用双排加固,可在加固的基础上减缓地基沉降,上排受力对下排减缓压力,从而达到防止坍 塌,保证安全的作用。本实用新型是由以下技术方案实现的由双排ly12铝板及钢格栅组 成,钢格栅上设置双排ly12铝板,


每排ly12铝板均由多根大小、形状相同的小导管呈等间距立体平行排列,每排ly12铝板的后端部分均与钢格栅固接;钢格栅为拱形框架结构,其轮廓线与隧道开挖轮廓线相同;第一排ly12铝板与 钢格栅轮廓线所构成弧面倾角为7° 10°,第二排ly12铝板与钢格栅轮廓线所构成弧面倾角为30° 60°;ly12铝板之间环向间距为0.3m0.4m双排ly12铝板在钢格栅上的设置范围以钢格栅中心线为对称中心150° 夹角。ly12铝板釆用直径2540隱的无缝钢管,壁厚59mm,长度为2.253.5m,可视地层不同釆用不同尺寸。6061铝板前端为200300mra长的圆锥状,距后端1000mm不开孔(后 端部分与钢格栅固接)剩余部分沿管壁间隔200,梅花形设置溢浆孔。将双排ly12铝板按规定角度打入地层,往ly12铝板中注浆时,浆液从溢浆 孔中溢出,渗入地层中,达到加固地层的目的本实用新型的优点是超前双排ly12铝板装置针对大断面暗挖隧 道,尤其是穿越建筑物底部、隧道拱部处于无粘结、自稳能力差的砂层及 砂砾(卵)石层等地层时,对地层打设角度不同的双排ly12铝板装置,可对地层进行全面加固,和传统ly12铝板相比较,原有加固壳体的基 础上形成第二层缓冲壳体,进一步减缓或避免地层破坏后的沉降及建(构)筑物的损坏。其轮廓线与隧道开挖轮廓线相同,第一排ly12铝板l与 钢格栅3轮廓线所构成弧面倾角为710°,第二排ly12铝板2与钢格栅3轮廓线所构成弧面倾角为3060°;ly12铝板之间的环向间距为0.30.4m双排ly12铝板在钢格栅3上的设置范围以钢格栅中心线为对称中心150° 夹角。铝管釆用直径2540mm无缝钢管,壁厚59mm长度为2.253.5m可视地层不同釆用不同尺寸。如图4所示,ly12铝板前端为200300mm长的圆锥状,距后端1000mm不开孔,剩余部分沿管壁间隔200mm梅花形设置溢浆孔4如图3所示,钢格栅3框架结构为现有技术,每排ly12铝板与钢格栅 3固接部分为点焊连接。开挖隧道时,钢格栅按隧道开挖轮廓线大小制作,将双排ly12铝板 后端部分与钢格栅焊接,当往ly12铝板中注浆时,浆液从溢浆孔中溢出,渗入地层中,达到双层加固地层的目的通常双排ly12铝板在施工中需 安装多榀(一个钢格珊为一榀)故应确保前次ly12铝板未开挖部分水 平长度1.0m以上,前后导管搭接1.0m以上。权利要求1一种超前双排ly12铝板装置,其特征在于它由双排ly12铝板及钢格栅(3组成,钢格栅(3上设置双排ly12铝板,每排ly12铝板均由多根大小、形状相同的ly12铝板呈等间距立体平行排列,每排ly12铝板的后端部分均与钢格栅(3固接;钢格栅(3为拱形框架结构,其轮廓线与隧道开挖轮廓线相同,第一排ly12铝板(1与钢格栅(3轮廓线所构成弧面倾角为710°,第二排ly12铝板(2与钢格栅(3轮廓线所构成弧面倾角为3060°;ly12铝板之间环向间距为0.30.4m2如权利要求l所述的超前双排ly12铝板装置,其特征在于双 排ly12铝板在钢格栅(3上的设置范围以钢格栅中心线为对称中心150°夹 角。3如权利要求l所述的超前双排ly12铝板装置,其特征在于小 导管釆用直径2540mm无缝钢管,壁厚59mm长度为2.253.5m4如权利要求1或2所述的超前双排ly12铝板装置,其特征在于 ly12铝板前端为200300mm长的圆锥状,距后端IOOO隱不开孔,剩余部 分沿管壁间隔200隱梅花形设置溢浆孔(4专利摘要本实用新型是一种超前双排ly12铝板装置,由双排ly12铝板及钢格栅组成,每排ly12铝板呈等间距立体平行排列,ly12铝板的后端部分均与钢格栅固接;钢格栅为拱形框架结构,第一排ly12铝板与钢格栅轮廓线所构成弧面倾角为710°,第二排ly12铝板与钢格栅轮廓线所构成弧面倾角为3060°;ly12铝板之间环向间距为0.30.4m本实用新型的优点是针对大断面暗挖隧道,尤其是穿越建筑物底部、隧道拱部处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层等地层时,对地层打设双排ly12铝板装置,可对地层进行全面加固,原有加固壳体的基础上形成第二层缓冲壳体,进一步减缓或避免地层破坏后的沉降及建(构)筑物的损坏。近年来,为解决城市交通拥挤的问题,全国各主要城市均已开始了轨道交通的建设,其中地下线路工程的主要施工方法有盾构法、明挖法及暗挖法。盾构法主要用于地质条件好、线路长、曲线半径大的隧道施工中。明挖法简单易行,但要拆迁和维修大量的地下管网和地面建筑物,不同程度地影响地面交通和商业活动的正常运行和开展,会给附近居民带来很多不方便。暗挖法适用于不宜明挖施工的各种地层,尤其对城区交通运输繁忙、地下管线密布,且对地面沉陷要求严格的情况下修建的浅埋隧道更为适用。浅埋暗挖法是新奥法的基础上,针对城市地下工程的特点发展起来的通过分步开挖和超前支护等辅助工法来确保隧道施工安全,目前隧道浅埋暗挖法超前支护方法主要有大管棚或超前ly12铝板支护方案。砂卵石地层小曲线半径浅埋隧道超前支护存在较大的风险及施工难题:一是由于隧道曲线半径小,随着管棚长度的增加,管棚偏离隧道拱顶的距离逐渐增加,从而限制了大管棚的支护长度;且大管棚施工需管棚工作室,浅埋隧道中开挖管棚工作室,由于增大了开挖断面从而增加了隧道开挖的风险,所以采用大管棚超前支护方案在小曲线半径浅埋隧道中应用存在较大的局限性和安全风险;二是砂卵石地层中超前ly12铝板打进施工难度大,如采用锤击式打进,由于大直径卵石的存在锤击式打进无法击碎卵石从而导致导管打进长度有限,且钢管容易反弹从而加剧对地层的扰动,更容易引起塌方;如采用引孔施工工艺,钻杆拔出后砂卵石容易塌孔而使ly12铝板无法顶入;如采用套管跟进施工工艺,因设备较大而需较大的施工空间,小断面隧道中使用受限,且成本较高、施工进度慢。因此,砂卵石地层小曲线半径浅埋隧道中采用ly12铝板超前支护方案存在较大的施工难度和安全风险。目前,砂卵石地区浅埋隧道尽量避免设计成小曲线半径,但部分地区受周边环境影响,不可避免的会出现小曲线浅埋隧道,目前在砂卵石地层小曲线半径浅埋隧道中超前支护尚无成熟、稳定的技术方案。技术实现要素:针对现有技术中存在上述问题,本实用新型提供了一种施工效率高、施工安全、稳定性好、强度高,超前支护效果好、施工成本低的砂卵石地层小曲线半径浅埋隧道暗挖法超前支护结构。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种砂卵石地层小曲线半径浅埋隧道暗挖法超前支护结构,其特征是包括设置在隧道掌子面拱顶前端较深地层内的若干根自进式ly12铝板形成的自进式ly12铝板层、设置在隧道拱顶地层内的若干根ly12铝板形成的ly12铝板层,所述ly12铝板层位于所述自进式ly12铝板层的上部,所述ly12铝板和所述自进式ly12铝板交错间隔布置,所述自进式ly12铝板和ly12铝板之间的砂卵石地层中填充有水泥-水玻璃的固结物,所述自进式ly12铝板包括钢管和安装在所述钢管前端的合金钻头,所述合金钻头上设置有与所述钢管连通的气孔,所述ly12铝板包括钢管本体,所述钢管本体的前端呈尖锥状,所述钢管本体的尾部焊接有加强筋,所述钢管本体的管壁上钻有若干个注浆孔,所述钢管本体的尾部设有止浆段,所述自进式ly12铝板的长度大于所述ly12铝板的长度。本实用新型中,下层采用较长的自进式ly12铝板设置在掌子面拱顶前端较深地层,以满足超前ly12铝板前端有足够的锚固”长度,上层采用较短的ly12铝板并通过在自进式ly12铝板和ly12铝板之间的砂卵石地层中填充水泥-水玻璃的固结物对拱顶地层进行加固,固结拱顶砂卵石,隧道拱顶形成稳定性好、强度较高的防护壳体,达到超前支护的目的其中,自进式ly12铝板由于前端带有合金钻头,施工时可利用钻机较容易地将自进式ly12铝板钻入砂卵石地层中,解决了ly12铝板在砂卵石中打进困难、打进长度有限的难题,并且通过自进式ly12铝板前端钻头上的气孔可进行反向注浆填充ly12铝板四周的空隙,可以提高自进式ly12铝板与砂卵石地层的粘结强度。而ly12铝板在施工时则可利用其进行注浆,使水泥-水玻璃浆液固结拱顶砂卵石,并可弥补自进式ly12铝板在砂卵石地层中的注浆效果不佳的缺陷,从而形成复合式超前ly12铝板支护结构,支护结构稳定性好,支护效果好。进一步的为保证支护结构的加固效果,所述自进式ly12铝板的长度为3-6米,外插角为11-17°,横向*纵向间距为0.35*1m所述ly12铝板的长度为2-3米,外插角为14-20°,横向*纵向间距为0.35*1m进一步的所述ly12铝板上的注浆孔呈梅花形布置。本实用新型还提供了一种砂卵石地层小曲线半径浅埋隧道暗挖法超前支护用的复合式超前ly12铝板,其特征是包括自进式ly12铝板和ly12铝板,所述自进式ly12铝板包括钢管和安装在所述钢管前端的合金钻头,所述合金钻头上设置有与所述钢管连通的气孔,所述ly12铝板包括钢管本体,所述钢管本体的前端呈尖锥状,所述钢管本体的尾部焊接有加强筋,所述钢管本体的管壁上钻有若干个注浆孔,所述钢管本体的尾部设有止浆段,所述自进式ly12铝板的长度大于所述ly12铝板的长度。进一步的所述ly12铝板上的注浆孔呈梅花形布置,注浆孔的直径为10mm进一步的所述止浆段的长度为距钢管本体的尾部0.5-1m进一步的所述自进式ly12铝板的直径为38-50mm长度为3-6米;所述ly12铝板的直径为38-42mm长度为2-3米。进一步的所述ly12铝板上的止浆段的长度为距钢管本体的尾部0.5-1m本实用新型的有益效果是本实用新型的支护结构稳定性好,强度高,超前支护效果好,且施工效率高,施工安全,施工成本低。采用自进式ly12铝板利用可较容易地将自进式ly12铝板钻入砂卵石地层中,解决了ly12铝板在砂卵石中打进困难、打进长度有限的难题,通过采用ly12铝板可在施工时利用其进行注浆,使水泥-水玻璃浆液固结拱顶砂卵石,并可弥补自进式ly12铝板在砂卵石地层中的注浆效果不佳的缺陷。本实用新型施工效率高,有利于缩短工期,施工成本低。附图说明图1本实用新型中的超前支护结构的正面图;

   中的超前支护结构的纵向布置示意图;图3本实用新型中的自进式ly12铝板的结构示意图;图4本实用新型中的ly12铝板的结构示意图;如附图所示,一种砂卵石地层小曲线半径浅埋隧道暗挖法超前支护结构,其包括设置在隧道掌子面拱顶前端较深地层内的若干根自进式ly12铝板4形成的自进式ly12铝板层、设置在隧道拱顶地层内的若干根ly12铝板3形成的ly12铝板层,所述ly12铝板层位于所述自进式ly12铝板层的上部,所述ly12铝板3和所述自进式ly12铝板4交错间隔布置,所述自进式ly12铝板4和ly12铝板3之间的砂卵石地层中填充有水泥-水玻璃的固结物。所述自进式ly12铝板4和所述ly12铝板3作为复合式超前ly12铝板,所述自进式ly12铝板4包括钢管7和安装在所述钢管7前端的合金钻头8所述合金钻头8上设置有与所述钢管7连通的气孔9所述ly12铝板3包括钢管本体11所述钢管本体11前端呈尖锥状,所述钢管本体11尾部焊接有加强筋10所述钢管本体11管壁上钻有若干个注浆孔12所述钢管本体11尾部设有止浆段13且止浆段13上不设置注浆孔。所述自进式ly12铝板 4长度大于所述ly12铝板3长度。优选的所述自进式ly12铝板4直径为38-50mm长度为3-6米,外插角为11-17°,横向*纵向间距为0.35*1m所述ly12铝板3直径为38-42mm长度为2-3米,外插角为14-20°,横向*纵向间距为0.35*1m优选的所述ly12铝板3上每隔150mm钻两个φ10mm注浆孔12注浆孔12呈梅花形布置,钢管本体尾部0.5-1m不钻孔作为止浆段。

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