[其他]超前棚頂暗挖法

無效

• 申請號: 87100318
• 申請日: 1987-01-23
• 公開（公告）號: CN87100318B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 陶義
• 申請（專利權）人: 陶義
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種新的地下鐵道和地下工程暗挖施工的新方法。

在修建地下鐵道，地下過街道、大型地下管溝或其它地下構筑物時，為避免地面交通、建筑物、管網等的干擾影響，而要在地下暗挖時，除采用頂管或盾構法、新奧法外，近幾年內還有法國SOLETANCHE公司在巴黎AUBERSTATION地鐵站的靜壓預注漿土壤固結法，1983～1984年在意大利北部Moggioudinesc用高壓旋噴法在泥砂混合地質條件下建造了一個直徑12米的鐵路隧道，以上這兩種注漿法，均需要在地下鐵洞體結構的外殼作大工作量的預注漿，使土層固結0.6～3.0米厚（此法無法加鋼筋），以便開挖中能安全承受土壓和地面動荷載，因此需要大量的鉆孔和注漿作業，這就產生了冒漿、排污、排水問題，且耗資大、工期長、有坍方危險，洞頂蓋土厚度至少在5米以上。

本發明的目的是提供一種能在除巖石以外的各種地質條件和地面荷載情況下，在地面一米深以下的地下鐵道結構外沿還沒有開挖土方之前，超前做成一個由一根根鋼筋籠和水泥漿或砂漿組成的梁及孔周固結土體共同組成的一個外殼，以安全承受開挖后的土壓力和地面荷載的超前棚頂。

本發明的主要內容是：先在起點挖一豎井，然后用多方位的超前鉆機，在豎井壁向水平或規定方向，沿地鐵或地下結構的外輪廓外逐個超前鉆孔，一般均接近水平或稍帶傾角1～5度以控制精度偏差，孔徑在φ100～400毫米，并向孔內插進鋼筋籠，然后封口壓力灌漿，間隔逐根進行，最后聯成一根根相鄰很近的鋼筋水泥砂漿（或水泥漿）的梁，同時由于壓力灌漿，而使漿液滲透到了鉆孔壁周圍而使土層固結。從而使其在洞內土層尚未掘進前就已在洞頂和兩側超前聯成了一個堅固的鋼筋砂漿梁組成的棚頂圖1、A、B，然后根據洞頂覆蓋土層的壓力和地面荷載情況，邊向前挖土掘進，邊加內部支撐圖2、C、D，同時作噴射混凝土或其它結構形式的洞內襯砌圖3、E、F。直到距超前的端頭1.5～2.0米時，停止開挖。再開始第二個超前段的鉆孔圖4、G、H插進鋼筋籠，壓漿形成第二段超前棚頂，然后開挖掘進，待前后一定流水步距后，作拱部鋼筋混凝土襯砌圖5、I、＊作土方、落底做邊墻作拱襯砌圖6、K、L總之，從豎井壁做第一超前孔到土方落底作邊墻仰拱襯砌是施工的全過程（見附圖1、2、3、4、5、6），每個超前段的長度為6～100米，根據不同的地質條件，蓋層的厚度以及地面荷載情況，所用注漿壓力范圍為6～150kg/cm²，分段長度范圍為6～100米，超前孔成孔后在向孔內插入兩根膠管，以供注漿和排氣使用。

本發明提出的超前棚頂暗挖法，由于兼備靜壓注漿法和旋噴注漿法的優點，而避免了無法加鋼筋和大量冒漿、排污的缺點，使地鐵結構外沿尚未掘進前就聯成了一個由鋼筋籠、水泥漿（或水泥砂漿）的根據梁和周圍注漿固結土組成的棚頂。這樣就使得開挖掘進的工作人員和設備均能在雙支點的棚頂下作業，較之新奧法等既安全又可靠。同時由于在未開挖前就在掘進的途徑上成環地鉆了孔，這就保證全面準確地摸清了地質情況，起到了先探后挖的作用，超前棚頂暗挖法。較之盾構法有斷面大小形狀可以在掘進中任意調整改變和淺埋深的優點，不但完全避免了盾構法對洞頂覆蓋土有隆起沉降的弊病，反而帶來加固密作用，這對保護城市建筑物基礎和地下管道的安全十分重要，總之，超前棚頂法的特點是：先探后挖梁注結合，超前棚頂，步步為營。因此它具有多種暗挖法的優點，克服了其他方法的缺點和不足。

圖1（A）是超前鉆孔及梁的橫剖面。

圖1（B）是超前鉆孔及梁的縱剖面。

圖2（C）是超前棚頂下，邊挖土邊加支撐的橫剖面。

圖2（D）是超前棚頂下，邊挖土邊加支撐的縱剖面。

圖3（E）是在超前棚頂下做噴射混凝土的橫剖面。

圖3（F）是在超前棚頂下做噴射混凝土的縱剖面。

圖4（G）是在超前棚頂下，向前鉆孔做第二個超前段的橫剖面。

圖4（H）是在超前棚頂下，向前鉆孔做第二個超前段的縱剖面。

圖5（I）是在超前棚頂下作拱部襯砌的橫剖面。

圖5（J）是在超前棚頂下作拱部襯砌的縱剖面。

圖6（K）是在超前棚頂下挖底部土方和邊墻仰拱襯砌的橫剖面。

圖6（L）是在超前棚頂下挖底部土方和邊墻仰拱襯砌的縱剖面。

一項工程要做一個直徑為2米，全長63米（其中有20米長在公路下），埋深4.5米的拱頂直墻管溝，要求在全長63米上暗挖施工，其地質情況為灰色粉細砂和粘砂土層，原因一般方法暗挖，因坍方而停工。