本發(fā)明屬于隧道超前支護(hù)的，具體涉及一種適用于下穿道路施工的管幕與管棚組合的新型超前支護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法。

背景技術(shù)：

1、管幕支護(hù)技術(shù)通常是利用微型頂管技術(shù)，在地下建筑物四周頂入鋼管或其他材質(zhì)的管子，鋼管之間采用鎖扣連接并注入防水材料，形成一種帷幕型支護(hù)結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)常用于淺埋暗挖施工中，以應(yīng)對地面沉降變形及周邊建筑物安全問題。管棚支護(hù)技術(shù)是一種超前預(yù)支護(hù)方法，主要用于隧道開挖過程中防止塌方、控制地表沉降和拱頂沉降。

2、上述兩種支護(hù)技術(shù)在隧道施工中經(jīng)常使用并且施工技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但兩者在實際工程中單獨使用均存在一定的局限性。例如管幕支護(hù)技術(shù)，尤其是鋼管之間采用鎖扣連接的管幕支護(hù)結(jié)構(gòu)，存在施工成本高，周期長，技術(shù)要求嚴(yán)格，對周邊地層擾動較大等缺點。此外，管棚支護(hù)技術(shù)存在強(qiáng)度和穩(wěn)定性相對較低，不適用于長期支撐，在復(fù)雜地質(zhì)條件下的效果有限。

3、下穿道路工程常位于繁華地段，周圍有重要的建筑物和設(shè)施，需要能夠在不干擾地面交通和周圍環(huán)境的情況下進(jìn)行施工，滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工要求。管幕和管棚兩種支護(hù)技術(shù)的聯(lián)合使用，可以在確保整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時，增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度，提高對地層的適應(yīng)能力，從而降低施工過程中出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或塌陷的風(fēng)險。同時管幕聯(lián)合管棚的超前支護(hù)結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)管幕支護(hù)技術(shù)中鋼管之間鎖扣連接的方式，這在一定程度上縮短了施工周期，提高了施工效率，降低了施工成本?；诖?，本發(fā)明提供了一種新型下穿通道支護(hù)的施工方法，有效地結(jié)合管幕和管棚兩種支護(hù)技術(shù)的優(yōu)點，使得管幕和管棚互利互補達(dá)到對工程的有效支護(hù)，以及后期穩(wěn)定性的長遠(yuǎn)防治。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，有效地結(jié)合管幕和管棚兩種支護(hù)技術(shù)的優(yōu)點，以此來解決現(xiàn)目前下穿通道施工技術(shù)的不足，提高施工的安全性和穩(wěn)定性。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，包括以下施工步驟：

4、步驟s1，管幕施工，

5、對工作井進(jìn)行施工前準(zhǔn)備就緒工作后，平整場地，搭設(shè)管幕作業(yè)平臺，放出管幕孔位并編號，隨后安裝頂管設(shè)備并開始管幕鋼管頂進(jìn)，頂進(jìn)過程中對頂進(jìn)軸線偏差和頂進(jìn)扭轉(zhuǎn)偏差進(jìn)行控制、進(jìn)行釘鐵吊裝、頂進(jìn)出泥和膨脹土泥漿減阻，同一軸線上的管幕鋼管之間采用死扣連接，管幕鋼管內(nèi)細(xì)石混凝土填充，如此循環(huán)施工并完成每一根管幕鋼管的頂進(jìn)；

6、步驟s2，套拱施工，

7、管幕施工完成后，在管幕下表面設(shè)置多組沿管幕鋼管長度方向間隔陣列的工字鋼，每組工字鋼在豎向平面內(nèi)沿洞口拱形連續(xù)設(shè)置，工字鋼的上表面固定有多個沿洞口拱形間隔設(shè)置的定位件，用于后續(xù)管棚施工，隨后在管幕上部設(shè)置套拱鋼筋籠并搭設(shè)模板，澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)；

8、步驟s3，管棚施工，

9、套拱養(yǎng)護(hù)完成后，架設(shè)鉆機(jī)工作臺架，根據(jù)預(yù)留的定位件作為管棚鉆孔口開始進(jìn)行橫向鉆孔灌注樁，鉆孔時將已鉆好注漿孔的管棚鋼管隨鉆頭共同鉆入土層內(nèi)，當(dāng)達(dá)到設(shè)計深度后停機(jī)，如此循環(huán)施工并完成每一根管棚鋼管的安裝，并且每根管棚鋼管內(nèi)放置與其同軸的管棚鋼筋籠，隨后在管棚鋼管孔口通過法蘭盤安上孔口管，向鋼管內(nèi)注漿。

10、進(jìn)一步，任意相鄰兩根管幕鋼管之間設(shè)有用于提高其整體性的連接件，所述連接件包括沿管幕鋼管長度方向設(shè)置的第一連接塊以及沿管棚鋼管長度方向設(shè)置的第二連接塊，其中，任意相鄰兩根管幕鋼管表面的兩個第一連接塊相互抵接后，共同與相鄰管棚鋼管表面的第二連接塊通過榫卯結(jié)構(gòu)可拆卸連接，并形成整體受力結(jié)構(gòu)。

11、進(jìn)一步，在步驟s1中，管幕鋼管在拱頂部位從左到右依次進(jìn)行等間距頂進(jìn)施工，并且所有管幕鋼管施工完成后，其位置和數(shù)量均關(guān)于下穿通道洞口的豎向軸線對稱；在步驟s3中，管棚鋼管在沿下穿通道洞口邊沿施工時，邊墻與拱頂處具有不同的環(huán)向間距，靠近邊墻處的管棚鋼管間距小于拱頂處的管棚鋼管之間的間距。

12、進(jìn)一步，在步驟s3中，管棚鉆孔時需要控制偏差，鉆頭偏差應(yīng)控制在±5cm內(nèi)。

13、進(jìn)一步，在步驟s1中，每節(jié)管幕鋼管交替連接時應(yīng)與相鄰管幕鋼管錯開接口，并且管幕鋼管之間的連接方式采用螺紋連接。

14、本發(fā)明的有益效果在于：

15、通過先進(jìn)行管幕施工可控制地表沉降，防止掌子面拱頂坍塌，待管幕全部施工完成后在管幕兩端端頭施作套拱，形成整體。套拱根據(jù)管幕施作情況進(jìn)行設(shè)置。之后再進(jìn)行管棚的施工后進(jìn)而加固圍堰。管幕加管棚支護(hù)能夠有效提高地下通道周邊地層的穩(wěn)定性，減少因地層移動導(dǎo)致的坍塌風(fēng)險。這種復(fù)合超前支護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅能提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力和抗變形能力，還可以控制地層變形，減少對地面和周圍結(jié)構(gòu)的破壞，尤其適合城市密集區(qū)域下穿工程。同時，還能夠適用于多種復(fù)雜的地質(zhì)條件，如軟弱地層、水位較高的地區(qū)等；能夠有效地減少施工過程中因地層失穩(wěn)造成的風(fēng)險，提高施工安全性；精確控制地層變形，減少施工對地面和環(huán)境的影響，降低施工對交通和居民生活的影響。管幕和管棚的施工方法相對成熟，可以在保證質(zhì)量的前提下，提高施工速度?？梢杂行Ю貌牧希瑴p少不必要的材料消耗，降低工程成本。有利于保證下穿通道的長期穩(wěn)定性和耐久性。該技術(shù)不僅適用于下穿公路、鐵路的道路工程，也適用于地下管線、地下空間開發(fā)等多種地下工程，因此，管幕和管棚聯(lián)合的超前支護(hù)技術(shù)在下穿道路工程中的應(yīng)用，能夠顯著提高工程的施工質(zhì)量和安全性，減少對環(huán)境的影響。

16、本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，其特征在于：包括以下施工步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，其特征在于：任意相鄰兩根管幕鋼管(17)之間設(shè)有用于提高其整體性的連接件，所述連接件包括沿管幕鋼管(17)長度方向設(shè)置的第一連接塊(18)以及沿管棚鋼管(16)長度方向設(shè)置的第二連接塊(19)，其中，任意相鄰兩根管幕鋼管(17)表面的兩個第一連接塊(18)相互抵接后，共同與相鄰管棚鋼管(16)表面的第二連接塊(19通過榫卯結(jié)構(gòu)可拆卸連接，并形成整體受力結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，其特征在于：在步驟s1中，管幕鋼管(17)在拱頂部位從左到右依次進(jìn)行等間距頂進(jìn)施工，并且所有管幕鋼管(17)施工完成后，其位置和數(shù)量均關(guān)于下穿通道洞口的豎向軸線對稱；在步驟s3中，管棚鋼管(16)在沿下穿通道洞口邊沿施工時，邊墻與拱頂處具有不同的環(huán)向間距，靠近邊墻處的管棚鋼管(16)間距小于拱頂處的管棚(1)鋼管之間的間距。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，其特征在于：在步驟s3中，管棚(1)鉆孔時需要控制偏差，鉆頭偏差應(yīng)控制在±5cm內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，其特征在于：在步驟s1中，每節(jié)管幕鋼管(17)交替連接時應(yīng)與相鄰管幕鋼管(17)錯開接口，并且管幕鋼管(17)之間的連接方式采用螺紋連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于隧道超前支護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種下穿通道管幕加管棚支護(hù)的施工方法，包括步驟S1，管幕施工，搭設(shè)管幕作業(yè)平臺，放出管幕孔位并編號，隨后安裝頂管設(shè)備并開始管幕鋼管頂進(jìn)；步驟S2，套拱施工，在管幕下表面設(shè)置多組工字鋼，工字鋼的上表面固定有多個沿洞口拱形間隔設(shè)置的定位件；步驟S3，管棚施工，根據(jù)預(yù)留的定位件作為管棚鉆孔口開始進(jìn)行橫向鉆孔灌注樁，鉆孔時將已鉆好注漿孔的管棚鋼管隨鉆頭共同鉆入土層內(nèi)，每根管棚鋼管內(nèi)放置與其同軸的管棚鋼筋籠，隨后向鋼管內(nèi)注漿，采用本發(fā)明技術(shù)方案，能夠有效地結(jié)合管幕和管棚兩種支護(hù)技術(shù)的優(yōu)點，以此來解決現(xiàn)目前下穿通道施工技術(shù)的不足，提高施工的安全性和穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊永浩,付天保,黃鋒,樊多震,羅志浩,夏江
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15