一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法与流程

本发明涉及一种土木工程施工技术领域，特别是涉及一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法。

背景技术：

在城市地铁暗挖隧道开挖过程中，常采用的施工方法主要板块盾构法、浅埋暗挖法、矿山法等，由于开挖过程对土体造成扰动，隧道周围土体向临空面产生蠕动变形，为了保证在开挖过程中隧道内部的稳定同时减少地表变形，必须采用适当的支护方法，在软弱地层中，隧道在施做完初期支护后，隧道内部往往会产生较大变形，必要时就需要用钢管和工字钢等型钢支撑构件来支撑变形较大部位。

但是以上支护方法存在以下问题：1）支护方式属于被动支撑，支撑效果不理想，对减少地层变形方面效果较差，尤其是在隧道穿越对底部沉降变形要求严格的高风险源的地铁隧道支护过程中，这一缺点就相对明显：2）目前的支架无法达到补偿变形作用，因此需要改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法，它能有效的解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法，在暗挖隧道台阶法开挖隧道的过程中，先进行小导管超前注浆，再开挖上部台阶土体，具体包括以下步骤：

s1、设置多个壁上带有孔的环形塑料管，先将部分环形塑料管一侧套接构建成半圆形结构，然后放入暗挖隧道的上部台阶土体作为上支护，并通过打设环形支架以及锚钉锁紧进行开口固定；

s2、然后开挖下台阶土体，并按照上部的方法进行下支护施工，在下支护施工过程中，将上支护的环形塑料管和下支护的环形塑料管进行纵向拼接缝套接；

s3、上支护和下支护构成完整的拱形支护，并间隔设置环形支架进行横向固定；

s4、然后在每一个孔内进行二次注浆，带冷却后，使得上支护和下支护强度变强；

s5、在拱形支护的中心设有连接器，在连接器上设有贯穿连接器并与拱形支护上、下顶接的第一支撑杆和贯穿连接器并与拱形支护左、右顶接的第二支撑杆，且所述第一支撑杆和第二支撑杆滑动连接在连接器上。

进一步，在第二支撑杆和第一支撑杆上均设有能够伸缩调节相应支撑杆的伸缩结构，且所述伸缩结构是，在对应的支撑杆上设有套于对应支撑杆内的带螺纹的套管，在对应支撑杆上设有与螺纹配合的螺母。

进一步，所述连接器内设有启动对应第二支撑杆和第一支撑杆进相对位置移动的驱动气缸，在拱形支护的四周设有变形监测器，且所述变形监测器和驱动气缸均与控制器连接。

进一步，上述步骤s5的具体变形补偿方法如下：

s51、当暗挖隧道左侧变形后，此时左侧的拱形支护被挤压，使得第二支撑杆往右侧挤压，右侧给左侧一个反作用力，从而实现补偿；

s52、当暗挖隧道上方变形后，此时上方的拱形支护被挤压，使得第一支撑杆往下挤压，下方给上方一个反作用力，从而实现补偿。

进一步，上述步骤s5的具体变形补偿方法如下：

s51、当对应的变形监测器检测到对应位置的暗挖隧道变形后，发送给控制器，由控制器驱动对应的驱动气缸工作，驱使支撑杆往变形的方向进行挤压，从而实现变形补偿。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：当一侧变形后通过另一侧的力进行补偿，从而防止变形的一侧再次变形，最终延迟变形时间。

附图说明

图1是实施例1的一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法的结构示意图；

图2是实施例2的一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法的结构示意图；

图3是实施例3的一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法的结构示意图。

附图标记中：1.小导管超前注浆；2.上部台阶土体；3.环形塑料管；4.下台阶土体；5.环形支架；6.二次注浆；7.拱形支护；8.连接器；9.第一支撑杆；10.第二支撑杆；11.套管；12.螺母；13.驱动气缸；14.变形监测器；15.控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供的一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法，在暗挖隧道台阶法开挖隧道的过程中，先进行小导管超前注浆1，再开挖上部台阶土体2，具体包括以下步骤：

s1、设置多个壁上带有孔的环形塑料管3，先将部分环形塑料管3一侧套接构建成半圆形结构，然后放入暗挖隧道的上部台阶土体2作为上支护，并通过打设环形支架5以及锚钉锁紧进行开口固定；

s2、然后开挖下台阶土体4，并按照上部的方法进行下支护施工，在下支护施工过程中，将上支护的环形塑料管3和下支护的环形塑料管3进行纵向拼接缝套接；

s3、上支护和下支护构成完整的拱形支护7，并间隔设置环形支架5进行横向固定；

s4、然后在每一个孔内进行二次注浆6，带冷却后，使得上支护和下支护强度变强；

s5、在拱形支护7的中心设有连接器8，在连接器8上设有贯穿连接器8并与拱形支护7上、下顶接的第一支撑杆9和贯穿连接器8并与拱形支护7左、右顶接的第二支撑杆10，且所述第一支撑杆9和第二支撑杆10滑动连接在连接器8上。

进一步，上述步骤s5的具体变形补偿方法如下：

s51、当暗挖隧道左侧变形后，此时左侧的拱形支护7被挤压，使得第二支撑杆10往右侧挤压，右侧给左侧一个反作用力，从而实现补偿；

s52、当暗挖隧道上方变形后，此时上方的拱形支护7被挤压，使得第一支撑杆9往下挤压，下方给上方一个反作用力，从而实现补偿。

实施例二：

如图2所示，本实施例提供的一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法，

在第二支撑杆10和第一支撑杆9上均设有能够伸缩调节相应支撑杆的伸缩结构，且所述伸缩结构是，在对应的支撑杆上设有套于对应支撑杆内的带螺纹的套管11，在对应支撑杆上设有与螺纹配合的螺母12。

根据挖掘孔洞的大小调节第二支撑杆10和第一支撑杆9到四周的距离，当挖掘的孔洞过大时，可以通过旋转螺母12，伸缩相应的套管11，然后进行固定，使其适合不同大小的孔孔固定。

实施例三：

如图3所示，本实施例提供的一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法，

所述连接器8内设有启动对应第二支撑杆10和第一支撑杆9进相对位置移动的驱动气缸13，在拱形支护7的四周设有变形监测器14，且所述变形监测器14和驱动气缸13均与控制器15连接。

进一步，上述步骤s5的具体变形补偿方法如下：

s51、当对应的变形监测器14检测到对应位置的暗挖隧道变形后，发送给控制器15，由控制器15驱动对应的驱动气缸13工作，驱使支撑杆往变形的方向进行挤压，从而实现变形补偿。

上述几个实施例通过当一侧变形后通过另一侧的力进行补偿，从而防止变形的一侧再次变形，最终延迟变形时间。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种装配式补偿变形的暗挖隧道支护方法，具体包括以下步骤：设置带有孔的环形塑料管，先将部分环形塑料管一侧套接构建成半圆形结构，放入暗挖隧道的上部台阶土体作为上支护，并通过打设环形支架以及锚钉锁紧进行开口固定；并按照上部的方法进行下支护施工，在下支护施工过程中，将上支护的环形塑料管和下支护的环形塑料管进行纵向拼接缝套接；上支护和下支护构成完整的拱形支护，并间隔设置环形支架进行横向固定；在每一个孔内进行二次注浆，在拱形支护的中心设有连接器，在连接器上设有贯穿连接器并与拱形支护上、下顶接的第一支撑杆和贯穿连接器并与拱形支护左、右顶接的第二支撑杆，第一支撑杆和第二支撑杆滑动连接在连接器上。

技术研发人员：皇民;苑俊杰;潘梦阳;赵玉如;冯荣贞;秦长坤;雷啸天;蔺权;贺斗;郭廷喜
受保护的技术使用者：河南工程学院
技术研发日：2017.11.09
技术公布日：2018.04.10