挡墙结构的防护加固方法与流程

本发明涉及隧道工程领域，具体而言，涉及一种挡墙结构的防护加固方法。

背景技术：

高铁隧道施工需下穿道路，施工采用盾构方案。施工中对现况道路下原状土层及地下水会产生扰动，破坏原有土层的稳定，容易引起道路或者挡墙隆起或下沉，严重时会对道路基层结构产生破坏，进而引起挡墙开裂、沉陷，影响车辆正常行驶。

隧道的洞顶附近可能存在粉、细砂层，若上述土层存在上层滞水，易产生坍塌及突然涌水、涌沙等问题，进而会影响挡墙，可能会出现挡墙沉陷情况。

隧道施工过程中采取洞内注浆措施，泥浆及注浆压力控制不当，易引起挡墙沉降或隆起，影响道路平整度，进而对行车安全带来隐患影响行车安全。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种挡墙结构的防护加固方法，以解决相关技术中的挡墙沉降或隆起时容易产生的开裂或者沉陷的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种挡墙结构的防护加固方法，挡墙结构位于隧道的上方，挡墙结构包括挡墙基础和与挡墙基础拼接的挡墙，挡墙结构的防护加固方法包括：在挡墙上搭建支撑架；在型钢上形成多个第一定位孔；将带有多个第一定位孔的型钢放置在支撑架上，利用多个第一定位孔的位置，在挡墙上一一对应地钻出多个第二定位孔；校正型钢上的第一定位孔与对应的第二定位孔的之间的相对位置；膨胀螺栓穿过第一定位孔和第二定位孔后将型钢紧固在挡墙上；挡墙的转角处的两段型钢通过钢板进行焊接。

进一步地，挡墙还包括位于挡墙基础下方的二灰砂砾稳定层，二灰砂砾稳定层的顶部设置有第一凹部，挡墙基础的底部设置有与第一凹部配合的第一凸起，挡墙基础的顶部上设置有第二凹部，挡墙的底部插入至第二凹部内，挡墙的后方位于地层中，挡墙包括楔块部和与楔块部连接的板部，膨胀螺栓穿过板部延伸至楔块部内。

进一步地，支撑架包括横梁和与横梁连接的支撑杆，横梁固定在板部上，横梁垂直于板部的前表面，支撑杆相对于板部的前表面倾斜设置，支撑杆第一端固定在板部上，支撑杆的第二端与横梁连接，支撑杆支撑横梁。

进一步地，支撑架包括多个，多个支撑架间隔布置在板部上，型钢包括多个，支撑架上设置有两个型钢。

进一步地，钢板的上表面平齐于两个型钢的顶面，钢板的下表面平齐于两个型钢的底面。

进一步地，多个型钢在上下方向上形成上道型钢和下道型钢，上道型钢和下道型钢均包括两个型钢，挡墙基础的顶面平齐于下地面，上道型钢中的两个型钢之间的缝隙与下地面之间的距离h1为3.5m，下道型钢中的两个型钢之间的缝隙与下地面之间的距离h2为1.75m。

进一步地，挡墙结构的防护加固方法还包括：步骤1：在挡墙的后方的上地面上确定每个袖阀管孔的位置；步骤2：用钻机钻孔，在挡墙的后方的地层中形成袖阀管孔，使袖阀管孔的深度向第二凹部处延伸；步骤3：将套壳料放入至袖阀管孔内；步骤4：将袖阀管放入至套壳料内；步骤5：配置浆液，向袖阀管内注入浆液；步骤6：检测袖阀管内的浆液是否满足标准；步骤7：在袖阀管内的浆液满足标准的情况下，在袖阀管内的浆液能够形成加固桩，对下一个袖阀管孔进行钻孔操作。

进一步地，用钻机钻孔的步骤包括：使袖阀管孔的孔径偏差在0至50mm之间；使袖阀管孔的轴线与竖直方向之间的夹角在0至5.4°的范围内；使袖阀管孔的深度的偏差在-200mm200mm的范围内；袖阀管内的浆液能够形成加固桩的步骤包括：使加固桩的桩径d的桩径偏差在0至50mm之间；使加固桩的轴线相对于袖阀管孔的轴线的偏移距离在0至0.2d之间。

进一步地，多个第一定位孔包括上定位孔和下定位孔，上定位孔位于型钢的上部，下定位孔位于型钢的下部。

进一步地，第二定位孔的孔深在18cm至22cm的范围内，多个第一定位孔在型钢上对称布置，在水平面上位于同一型钢上的相邻的两个第一定位孔的轴线之间的距离为1m。

应用本发明的技术方案，挡墙结构位于隧道的上方，挡墙结构包括挡墙基础和与挡墙基础拼接的挡墙。挡墙结构的防护加固方法包括：在挡墙上搭建支撑架；在型钢上形成多个第一定位孔；将带有多个第一定位孔的型钢放置在支撑架上，利用多个第一定位孔的位置，在挡墙上一一对应地钻出多个第二定位孔；校正型钢上的第一定位孔与对应的第二定位孔的之间的相对位置；膨胀螺栓穿过第一定位孔和第二定位孔后将型钢紧固在挡墙上；挡墙的转角处的两段型钢通过钢板进行焊接。在隧道施工过程中采取洞内注浆措施，泥浆及注浆压力控制不当时，通过挡墙结构的防护加固方法能够围挡挡墙，使挡墙基础和挡墙能够固定在一起，使挡墙结构能够成为一个稳定的整体，有效地降低了挡墙结构沉降或隆起时产生的开裂或者沉陷。因此，本申请的技术方案有效地降低了相关技术中的挡墙沉降或隆起时容易产生的开裂或者沉陷的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的挡墙结构的防护加固方法的实施例的挡墙结构位于隧道上方的局部结构示意图；

图2示出了图1的挡墙结构的防护加固方法的挡墙结构的剖视示意图；

图3示出了图2的挡墙结构的防护加固方法的第一局部示意图；

图4示出了图2的挡墙结构的防护加固方法的第二局部示意图；

图5示出了图2的挡墙结构的防护加固方法的第三局部示意图；

图6示出了图2的挡墙结构的防护加固方法的加固桩的施工流程图；

图7示出了图2的挡墙结构的防护加固方法的膨胀螺栓的螺栓部的主视示意图；以及

图8示出了图2的挡墙结构的防护加固方法的膨胀螺栓的套筒部的主视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、挡墙结构；11、第二定位孔；12、二灰砂砾稳定层；13、挡墙基础；131、第二凹部；14、挡墙；141、楔块部；142、板部；20、支撑架；21、横梁；22、支撑杆；30、型钢；31、第一定位孔；32、钢板；40、膨胀螺栓；41、螺栓部；42、套筒部；51、隧道；521、下地面；522、上地面；53、地层；61、袖阀管孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图4所示，本申请提供了一种挡墙结构的防护加固方法。挡墙结构10位于隧道51的上方，挡墙结构10包括挡墙基础13和与挡墙基础13拼接的挡墙14。挡墙结构的防护加固方法包括：在挡墙14上搭建支撑架20；在型钢30上形成多个第一定位孔31；将带有多个第一定位孔31的型钢30放置在支撑架20上，利用多个第一定位孔31的位置，在挡墙14上一一对应地钻出多个第二定位孔11；校正型钢30上的第一定位孔31与对应的第二定位孔11的之间的相对位置；膨胀螺栓40穿过第一定位孔31和第二定位孔11后将型钢30紧固在挡墙14上；挡墙14的转角处的两段型钢30通过钢板32进行焊接。

应用本实施例的技术方案，挡墙结构的防护加固方法包括：在挡墙14上搭建支撑架20；在型钢30上形成多个第一定位孔31；将带有多个第一定位孔31的型钢30放置在支撑架20上，利用多个第一定位孔31的位置，在挡墙14上一一对应地钻出多个第二定位孔11；校正型钢30上的第一定位孔31与对应的第二定位孔11的之间的相对位置；膨胀螺栓40穿过第一定位孔31和第二定位孔11后将型钢30紧固在挡墙14上；挡墙14的转角处的两段型钢30通过钢板32进行焊接。在隧道施工过程中采取洞内注浆措施，泥浆及注浆压力控制不当时，通过挡墙结构的防护加固方法能够围挡挡墙，使挡墙基础和挡墙14能够固定在一起，使挡墙结构能够成为一个稳定的整体，有效地降低了挡墙结构沉降或隆起时产生的开裂或者沉陷。因此，本实施例的技术方案有效地降低了相关技术中的挡墙沉降或隆起时容易产生的开裂或者沉陷的问题。

需要说明的是，校正型钢30上的第一定位孔31与对应的第二定位孔11的之间的相对位置，以使第一定位孔31与对应的第二定位孔11对齐，如果第一定位孔31与对应的第二定位孔11发生错位，在发生相对错位的第一定位孔31和第二定位孔11中进行补钻，以使第一定位孔31与对应的第二定位孔11对齐。

如图4所示，挡墙14的转角处是指位于垂直设置的第一前墙面和第二前墙面的转角位置，挡墙14的转角处的两段型钢30是指一段型钢30位于第一前墙面上，另一段型钢30位于第二前墙面上。钢板32位于第一前墙面上，钢板32侧面与一段型钢30的端部焊接，钢板32的后面与另一段型钢30的端部焊接。

如图2所示，挡墙14还包括位于挡墙基础13下方的二灰砂砾稳定层12，二灰砂砾稳定层12的顶部设置有第一凹部，挡墙基础13的底部设置有与第一凹部配合的第一凸起。挡墙基础13的顶部上设置有第二凹部131，挡墙14的底部插入至第二凹部131内，挡墙14的后方位于地层53中。挡墙14包括楔块部141和与楔块部141连接的板部142，膨胀螺栓40穿过板部142延伸至楔块部141内。这样，膨胀螺栓40能够将楔块部141和板部142一起固定在一起，提高了膨胀螺栓40的连接强度，使膨胀螺栓40牢固地将型钢30固定在挡墙14上。

需要说明的是，如图2所示，挡墙14的后方是指挡墙14的远离下地面521并靠近上地面522的一侧。

如图2所示，支撑架20包括横梁21和与横梁21连接的支撑杆22，横梁21固定在板部142上。横梁21垂直于板部142的前表面，支撑杆22相对于板部142的前表面倾斜设置。横梁21垂直于板部142的前表面，这样，使得横梁21能够垂直于板部142的前表面，将横梁21放置在横梁21上，通过第一定位孔31钻与该第一定位孔31对应的第二定位孔11时，能够保证钻头在垂直于竖直方向上进行钻孔工作，进而保证了加工成型的第二定位孔11的垂直度。支撑杆22第一端固定在板部142上，支撑杆22的第二端与横梁21连接，支撑杆22支撑横梁21。支撑杆22的设置能够保证横梁21能够稳定地固定在板部142上。

如图2所示，支撑架20包括多个，多个支撑架20间隔布置在板部142上。多个支撑架20的设置使得型钢30能够位于板部142上，避免从板部142上掉落。型钢30包括多个，支撑架20上设置有两个型钢30。通过两个型钢30对挡墙14进行加固，能够有效地防止挡墙14开裂或者沉陷。

如图3和图4所示，钢板32的上表面平齐于两个型钢30的顶面，钢板32的下表面平齐于两个型钢30的底面。这样能够避免钢板32与两个型钢30之间发生错位，而产生相对凸出部分，避免剐蹭行人，提高了安全性。

如图2至图4所示，多个型钢30在上下方向上形成上道型钢和下道型钢。上道型钢和下道型钢均包括两个型钢30，挡墙基础13的顶面平齐于下地面521。上道型钢中的两个型钢30之间的缝隙与下地面521之间的距离h1为3.5m，下道型钢中的两个型钢30之间的缝隙与下地面521之间的距离h2为1.75m。这样，上道型钢和下道型钢能够牢牢地将二灰砂砾稳定层12、挡墙基础13、楔块部141和板部142固定在一起，提高了挡墙结构成为一个整体的稳定性。

如图2、图5和图6所示，挡墙结构的防护加固方法还包括：

步骤1：在挡墙14的后方的上地面522上确定每个袖阀管孔61的位置；

步骤2：用钻机钻孔，在挡墙14的后方的地层53中形成袖阀管孔61，使袖阀管孔61的深度向第二凹部131处延伸；

步骤3：将套壳料放入至袖阀管孔61内；

步骤4：将袖阀管放入至套壳料内；

步骤5：配置浆液，向袖阀管内注入浆液；

步骤6：检测袖阀管内的浆液是否满足标准；

步骤7：在袖阀管内的浆液满足标准的情况下，在袖阀管内的浆液能够形成加固桩，对下一个袖阀管孔61进行钻孔操作。这样，按照上述步骤1至步骤7的工作过程，能够控制浆液的注浆压力，以保证浆液的渗透至第二凹部131处，在保证浆液在地层中快速填充和并固结。同时由于在第二凹部131处形成的加固桩，使地层中的土体抗变形能力增加，提高了变形模量，从而加固了挡墙14的后方的土体。在膨胀螺栓40、型钢30以及加固桩的共同作用下，使二灰砂砾稳定层12、挡墙基础13、楔块部141和板部142结合在一起的效果更佳，进而使挡墙结构10成为一个牢固地整体，进一步降低了挡墙结构沉降或隆起时产生的开裂或者沉陷。

如图6所示，用钻机钻孔的步骤包括：使袖阀管孔61的孔径偏差在0至50mm之间；使袖阀管孔61的轴线与竖直方向之间的夹角在0至5.4°的范围内；使袖阀管孔61的深度的偏差在-200mm至200mm的范围内；袖阀管内的浆液能够形成加固桩的步骤包括：使加固桩的桩径d的桩径偏差在0至50mm之间；使加固桩的轴线相对于袖阀管孔61的轴线的偏移距离在0至0.2d之间。这样，上述的标准涵盖为用钻机钻孔的步骤中提到的数值、袖阀管内的浆液能够形成第二加固桩的步骤中提到的数值以及袖阀管内的注入浆液的注浆量的计算公式。其中，袖阀管内的注入浆液的注浆量的计算公式由q＝π×r²×l+π×r²×l×η×α×β来确定，其中，q为注浆量，r为袖阀管的半径，l为袖阀管的总长度，r为浆液扩散半径，η为地层孔隙率，α为浆液有效充填率，其中，α＝0.9，β为浆液损耗系数，其中，β＝1.15，r＝1.0m。满足上述标准进行注浆液的注入工作，能够防止加固桩出现结构变形或者浆液窜入附近的袖阀管孔61中，保证注入袖阀管内的浆液不溢浆或者不跑浆。同时，也能够保证钻机中的钻杆钻进的垂直度。

如图2至图4所示，为确保型钢30与挡墙14能够连接牢靠，多个第一定位孔31包括上定位孔和下定位孔，上定位孔位于型钢30的上部，下定位孔位于型钢30的下部。这样，位于上定位孔中的膨胀螺栓40和位于下定位孔中的膨胀螺栓40能够均匀地向型钢30施力，以将型钢30牢固地挤压在挡墙14上。

如图2和图4所示，第二定位孔11的孔深在18cm至22cm的范围内。多个第一定位孔31在型钢30上对称布置，在水平面上位于同一型钢30上的相邻的两个第一定位孔31的轴线之间的距离h4为1m。这样，在保证膨胀螺栓40紧固效果的同时保证钻头的钻进精度。

如图7和图8所示，膨胀螺栓40包括螺栓部41、套筒部42和螺母，螺母套设在螺栓部41上，在螺母向挡墙14施加作用力，螺栓部41相对于套筒部42移动，以使套筒部42在螺栓部41的斜面部的支撑下发生径向变形，以使套筒部42紧紧地挤压在第二定位孔11内。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。