[發明專利]一種掌子面多巖性支護方法

在審

• 申請號: 201710182023.2
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107060821A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王傳宗;劉春輝;何旭東;譚朝陽;林少軍;雷保珂;楊洪飛;邱桂文
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團第五工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D20/02
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙)11210
• 代理人: 鄺溯瓊

1.一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：先期對多巖性不整合接觸帶掌子面進行預處理并注漿，具體包括：

S1.1：利用隧道洞渣對隧道掌子面反壓回填密實，并采用Φ42小導管對反壓回填部分進行注漿處理；

S1.2：澆注止漿墻，具體包括：

S1.2.1：清理掌子面虛渣，并在拱頂上方打設兩排Φ25砂漿錨桿，且所述Φ25砂漿錨桿的外漏部分與止漿墻連接；

S1.2.2：使用沙袋對反壓回填的其余部分填充密實；

S1.2.3：填充密實后用立模泵送混凝土澆注止漿墻；

S1.2.4：在立模泵的外側設積水坑，將掌子面的水引至積水坑抽排至洞外；

S1.3：分析掌子面地質情況，并根據地質情況調整注漿方案；

S1.4：根據調整后的注漿方案，進行超前預注漿施工，預注漿施工的注漿方式為前進式分段超前預注漿及鉆桿后退式注漿加固；

S1.5：超前預注漿施工的所有注漿孔都注漿完成后，檢查注漿效果，并對不合格的注漿孔進行補注漿；

S2：在步驟S1完成后對掌子面拱部打設雙層管棚，并注漿，具體包括：

S2.1：在掌子面超前預注漿施工完成后對掌子面拱部搭設雙層管棚，第一層管棚角度為15°，第二層管棚的角度為20°，每一層管棚的總長度30米，兩層管棚之間的水平間距是1m。管棚孔環向間距中對中40cm，拱頂140°范圍內布孔，外插角是3～5°；

S2.2：對雙層管棚進行注漿。

2.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S1.1中Φ42小導管的間距為1.5×1.5米，呈梅花型布設，每根Φ42小導管長度為5米；注漿的漿液是水泥漿液，所述水泥漿液的水灰比是1:1，注漿的壓力為0.3～0.5 MPa。

3.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S1.2.1中，所述的Φ25砂漿錨桿的錨桿長是3.5米，間距是1×1米，且所述錨桿與止漿墻相連的外漏部分大于等于1米。

4.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S1.2.3中，澆筑止漿墻的混凝土為C30混凝土，所述止漿墻的厚度為3.0m，所述止漿墻嵌入圍巖的厚度大于等于50cm。

5.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S1.3具體是：對掌子面進行水平超前地質探孔，根據地表探孔以及上循環探孔和鉆孔注漿情況分析掌子面地質情況，根據地質情況調整注漿設計，如發現空腔需先進行注漿回填。

6.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S1.4中，超前預注漿施工中的鉆孔機械采用專門的地質鉆機，鉆機爬坡的坡度小于等于25°，鉆桿采用自進式鉆桿，鉆桿的平均長度是25m，桿體外徑110mm，鉆孔注漿順序采用由外向內，由下向上間隔跳孔的原則，每次隔孔1～2個孔，沿開挖輪廓線按軸向輻射狀分布。

7.根據權利要求6所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，分段超前預注漿的分段長度原則是：在鉆孔過程中無塌孔及水量在0～10m³/h時分段長度為10m，輕微塌孔及水量10～30m³/h時分段長度為5m，塌孔嚴重及水量大于30m³/h時立即停止鉆進并開始注漿；在注漿過程中，當注漿一段時間、一定量時，若壓力達到設計終壓則結束注漿；或注漿過程中，壓力逐漸上升，流量逐漸下降，當注漿壓力達到設計壓力并穩定10min后，即可結束該孔注漿；如果注漿量達到一定量時，壓力仍然不上升，可采取雙液注漿措施結束對該孔的注漿。

8.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S1.5中，注漿效果檢查采用探孔檢查法、注漿壓力-注漿量-注漿時間曲線檢查法和聲波檢查法。

9.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S2.1中，管棚桿體外表面采用全長T型螺紋結構鋼管及鋼花管，桿體外壁直徑是φ76mm，壁厚10mm，每節桿體長6m或8m，桿段之間采用連接套相連，同時每層管棚鋼管從自左至右按順序用正整數標號，標號為雙數的是花鋼管，標號為單數的是鋼管，管棚施工時先打設花鋼管，再打設鋼管，花鋼管管壁打孔，布孔采用梅花型，孔徑為10～16mm，孔間距為15cm。

10.根據權利要求1所述的一種掌子面多巖性支護方法，其特征在于，步驟S2.2中：管棚注漿時在無水地段從拱腳起順序注漿，注漿速度根據注漿孔出水量大小而定，直至壓力流量達到要求時結束注漿，注漿結束時將閘閥關閉，卸下進漿管，進入下一循環。