一种浅埋盾构隧道穿越高速公路施工用预注浆施工结构的制作方法

本实用新型属于隧道工程技术领域,特别涉及一种浅埋盾构隧道穿越高速公路施工用预注浆施工结构。

背景技术：

近年来，我国大规模的开展城市市政工程的建设，尤其是地铁的建设越来越多，盾构法隧道施工在地铁建设中得到了广泛的应用。但是，城市现代化、功能密集化的发展趋势对工程施工要求越来越高，在许多地下工程中，受到施工场地、道路交通等城市环境因素的限制，使得传统的施工方法难以适用。例如盾构隧道穿越高速公路的施工，通过与高速公路产权单位对接及现场调查了解，路段平均每小时车流量达到上千辆，掘进过程中若控制不佳或加固措施不到位将会导致沉降较大，破坏高速公路的路面，尤其是穿越高速公路的隧道为浅埋隧道且盾构层上方为卵石土层时，浅埋隧道施工，容易发生大沉降，可能造成路面塌陷，从而危及人身、财产安全，后果严重。基于高速公路的特殊情况及隧道开挖面水文地质特点，如何保证隧道盾构时高速公路地表稳定是施工重点要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种浅埋盾构隧道穿越高速公路施工用预注浆施工结构，能实现在隧道盾构施工前对位于隧道盾构区域上方的加固区域进行注浆加固，保证了盾构隧道时人员的安全，降低了盾构施工的难度，保证了隧道盾构时高速公路地表的稳定，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种浅埋盾构隧道穿越高速公路施工用预注浆施工结构，其特征在于：包括在高速路面两侧的斜坡上开设的多个斜坡注浆孔、在斜坡外侧的地面上开设的多个地面注浆孔、以及安装在斜坡注浆孔和地面注浆孔中的注浆管，所述斜坡注浆孔朝向高速路面的下方倾斜布设，多个所述斜坡注浆孔沿高速路面的长度方向成行布设且沿斜坡的宽度方向成列布设,多个所述斜坡注浆孔的底部均与待建隧道拱顶面相接触，位于同一侧斜坡上的多个斜坡注浆孔互相平行设置。

上述的一种浅埋盾构隧道穿越高速公路施工用预注浆施工结构，其特征在于：多个所述地面注浆孔沿高速路面的长度方向成行布设且沿高速路面的宽度方向成列布设，所述地面注浆孔的轴线与水平面相垂直，多个所述地面注浆孔的底部均与待建隧道拱顶面相接触。

上述的一种浅埋盾构隧道穿越高速公路施工用预注浆施工结构，其特征在于：所述斜坡注浆孔轴线与水平面的夹角为α，其中60°≤α≤70°。

上述的一种浅埋盾构隧道穿越高速公路施工用预注浆施工结构，其特征在于：所述注浆管为袖阀管。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置斜坡注浆孔和地面注浆孔，使得在隧道盾构前可以对位于隧道盾构区域上方的加固区域进行注浆加固，避免了隧道盾构时，大沉降的发生，保证了施工人员的安全，降低了盾构难度，保证了隧道盾构时高速公路地表的稳定。

2、本实用新型通过使位于同一侧斜坡上的多个斜坡注浆孔互相平行设置设置，保证了对加固区域可以均匀充分的注浆，提高了注浆加固质量。

3、本实用新型通过倾斜的设置斜坡注浆孔，使从高速路面两侧的斜坡注浆孔注入的浆液可以相连在一起成为一个整体，形成一块完整的水泥土，提高了对加固区域的注浆加固效果。

综上所述，本实用新型能实现在隧道盾构施工前对位于隧道盾构区域上方的加固区域进行注浆加固，保证了盾构隧道时人员的安全，降低了盾构施工的难度，保证了隧道盾构时高速公路地表的稳定，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中去除注浆管后的俯视图。

附图标记说明:

1—斜坡注浆孔； 2—地面注浆孔； 3—待建隧道拱顶面；

4—高速路面； 5—斜坡； 6—地面；

7—隧道盾构区域； 8—加固区域； 9—注浆管。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括在高速路面4两侧的斜坡5上开设的多个斜坡注浆孔1、在斜坡5外侧的地面6上开设的多个地面注浆孔2、以及安装在斜坡注浆孔1和地面注浆孔2中的注浆管9，所述斜坡注浆孔1朝向高速路面4的下方倾斜布设，多个所述斜坡注浆孔1沿高速路面4的长度方向成行布设且沿斜坡5的宽度方向成列布设,多个所述斜坡注浆孔1的底部均与待建隧道拱顶面3相接触，位于同一侧斜坡5上的多个斜坡注浆孔1互相平行设置，设置斜坡注浆孔1的目的在于能够对高速路面4下方的加固区域8进行均匀充分的注浆，使得该加固区域8的土体得到加固，避免盾构时大沉降的发生；优选地，所述斜坡注浆孔1为多行多列布设在斜坡5上，相邻两行所述斜坡注浆孔1之间的行距为1.2m,相邻两列所述斜坡注浆孔1之间的列距为1m。

如图1和图2所示，本实施例中，多个所述地面注浆孔2沿高速路面4的长度方向成行布设且沿高速路面4的宽度方向成列布设，所述地面注浆孔2的轴线与水平面相垂直，多个所述地面注浆孔2的底部均与待建隧道拱顶面3相接触，优选地，所述地面注浆孔2为单列多行布设在单侧斜坡5外侧的地面6上，两个相邻的地面注浆孔2之间的距离为1m，设置地面注浆孔2目的在于能够对斜坡5和地面6的相接处下方的加固区域8进行均匀充分的注浆,防止盾构到斜坡5与地面6的相接处下方时，因覆土压力的变化，引起大沉降的发生。

如图1所示，本实施例中，所述斜坡注浆孔1轴线与水平面的夹角为α，其中60°≤α≤70°，其优点在于，当60°≤α≤70°时，斜坡注浆孔1既可以保证朝向高速路面4下方的加固区域8倾斜，还能保证斜坡注浆孔1内的注浆管9注浆时浆液在水平方向的扩散半径达到要求。

本实施例中，所述注浆管9为袖阀管，其优点在于，能利用比较高的压力进行注浆且降低了冒浆几率。

实际施工时，通过潜孔钻钻出斜坡注浆孔1和地面注浆孔2，然后在斜坡注浆孔1和地面注浆孔2中安装袖阀管，通过注浆泵将水泥单液浆从袖阀管均匀地注入加固区域8的土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走加固区域8土体缝隙中的水分和气体，并填充其位置，通过水泥单液浆中所含矿物与土体中的水土分别发生水解、水化反应以及团粒作用等，形成悬浮胶体和团粒，硬化后形成强度大、压缩性小和抗渗性高、稳定性良好的水泥土；水泥土结硬后，土体的孔隙率和含水率降低，密度加大，同时由于水泥土挤压土体，使土体抗变形能力增加，提高了变形模量，从而防止高速公路在盾构隧道时土体坍塌；土体孔隙率降低后提高了土体的抗渗能力，减少地下水和周围水系对高速公路土体的水波动压力影响。

实际使用过程中，采用袖阀管注浆施工工艺通过斜坡注浆孔1对高速路面4正下方的加固区域8进行注浆，通过地面注浆孔2对斜坡5和地面6的相接处下方的加固区域8进行注浆；使位于隧道盾构区域7上方的加固区域8形成强度大、压缩性小和抗渗性高、稳定性良好的水泥土，提高高速公路土体的变形能力，避免在盾构施工时，高速公路土体发生大沉降，引起高速路面4发生变形甚至塌陷。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。