[發明專利]軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法

有效

• 申請號: 201210425650.1
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103306687A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王卓
• 申請（專利權）人: 王卓
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D20/02
• 代理公司: 北京獻智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11434
• 代理人: 楊獻智

1.一種軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，包括：

(1)根據預先確定的開孔位置在軟巖施工區的隧道開挖面鉆出具有規定深度和直徑的第一型鉆孔；

(2)在完成所述第一型鉆孔后將預先制備好的水泥漿供給至所述第一型鉆孔的末端，啟動水平旋噴注漿使得高速噴射的水泥漿帶動所述第一型鉆孔周邊的軟巖一起旋轉攪拌融成一體，從而隨著鉆桿退出所述第一型鉆孔而沿著所述第一型鉆孔由內向外形成第一型樁體，在所述鉆桿完全退出所述第一型鉆孔后停止水平旋噴注漿；

(3)將預先制備的長度與所述第一型鉆孔深度相同的第一型加強構件沿所述第一型鉆孔插入所述第一型樁體直至所述第一型鉆孔的末端；以及

(4)重復步驟(1)至(3)，獲得若干個第一型鉆孔以及插有第一型加強構件的第一型樁體，使得相鄰的所述第一型樁體在徑向方向上部分重疊，從而所述若干個第一型樁體在待形成的隧道的至少部分邊緣構造出第一帷幕體系。

2.如權利要求1所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，進一步包括重復步驟(1)至(2)，以進一步獲得若干個第一型鉆孔以及第一型樁體，使得相鄰的所述第一型樁體在徑向方向上部分重疊，從而所述若干個第一型樁體在待形成的隧道的至少部分邊緣構造出第二帷幕體系，所述第一帷幕體系與所述第二帷幕體系結合成一個整體式的帷幕體系。

3.如權利要求1或2所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，進一步包括：

(5)根據預先確定的開孔位置在軟巖施工區的隧道開挖面鉆出具有規定深度和直徑的第二型鉆孔；

(6)在完成所述第二型鉆孔后將預先制備好的水泥漿供給至所述第二型鉆孔的末端，啟動水平旋噴注漿使得高速噴射的水泥漿帶動所述第二型鉆孔周邊的軟巖一起旋轉攪拌融成一體，從而隨著鉆桿退出所述第二型鉆孔而沿著所述第二型鉆孔由內向外形成第二型樁體，在所述鉆桿完全退出所述第二型鉆孔后停止水平旋噴注漿；

(7)將預先制備的長度與所述第二型鉆孔深度相同的第二型加強構件沿所述第二型鉆孔插入所述第二型樁體直至所述第二型鉆孔的末端；以及

(8)重復步驟(5)至(7)，獲得若干個第二型鉆孔以及插有第二型加強構件的第二型樁體，使得所述若干個第二型樁體在待形成的隧道的內部形成陣列狀穩定體系。

4.如權利要求3所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，所述第一型加強構件的直徑設定為大于或等于所述第二型加強構件的直徑，所述第一型加強構件選用剛性支護方式的管棚支護，所述第二型加強構件選用柔性支護方式的玻纖錨桿。

5.如權利要求3所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，在步驟(2)和(6)中，水平旋噴注漿的旋噴壓力設定為35～55MPa。

6.如權利要求3所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，在步驟(6)中，在所述第二型鉆孔的末端附近進行的水平旋噴注漿的旋噴壓力設定為比在所述第二型鉆孔的其它區段進行的水平旋噴注漿的旋噴壓力高5～10MPa，使得所述第二型樁體形成為“T”形構造。

7.如權利要求3所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，沿所述第一型鉆孔的深度方向，所述第一型樁體相對于水平面向上傾斜4～6度，以便于在一段隧道完成后與下一段隧道的第一型樁體搭接。

8.如權利要求3所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，在步驟(1)之前，還包括將隧道開挖面掛網噴射混凝土以穩定隧道開挖面的步驟，并且采用間隔跳孔的方式完成所述若干個第一型鉆孔。

9.如權利要求1所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，在步驟(1)之前，還包括通過地質超前預報系統為主、超前鉆孔為輔的方式探明前方軟弱地質條件，以便制定相應的控制巖土變形的設計方案。

10.如權利要求3所述的軟巖隧道長懸臂水平旋噴變形控制施工方法，其特征在于，在所述第一帷幕體系、所述第二帷幕體系、所述陣列狀穩定體系完成后以所述整體式的帷幕體系為邊界進行大斷面的機械開挖以形成隧道，并且還包括步驟：

(9)沿著所述隧道的縱向軸線在所述隧道的兩側從所述隧道的壁的中部和下部分別斜向下傾斜30～45度鉆出具有規定深度和直徑的第三型鉆孔；

(10)在完成所述第三型鉆孔后將預先制備好的水泥漿供給至所述第三型鉆孔的末端，啟動水平旋噴注漿使得高速噴射的水泥漿帶動所述第三型鉆孔周邊的軟巖一起旋轉攪拌融成一體，從而隨著鉆桿退出所述第三型鉆孔而沿著所述第三型鉆孔由內向外形成第三型樁體，在所述鉆桿完全退出所述第三型鉆孔后停止水平旋噴注漿；

(11)將預先制備的長度與所述第三型鉆孔深度相同的第三型加強構件沿所述第三型鉆孔插入所述第三型樁體直至所述第三型鉆孔的末端；以及

(12)重復步驟(9)至(11)，獲得若干個第三型鉆孔以及插有第三型加強構件的第三型樁體，使得所述若干個第三型樁體在所述隧道的兩側形成鎖腳旋噴樁穩定體系。