[發(fā)明專利]一種掌子面多巖性支護方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710182023.2
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107060821A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11210
• 代理人: 鄺溯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道工程開挖技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種掌子面多巖性支護方法。

背景技術(shù)

目前市場上隧道多巖性不整合接觸帶施工設(shè)計一般采用超前預(yù)注漿的設(shè)計，這種方法加固范圍為隧道開挖邊界3～8米，拱頂上方注漿效果不理想，開挖易出現(xiàn)拱頂再次塌方，為生產(chǎn)帶來巨大的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種掌子面多巖性支護方法，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種掌子面多巖性支護方法，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(yù)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(dǎo)管對反壓回填部分進行注漿處理；

S1.2：澆注止?jié){墻，具體包括：

S1.2.1：清理掌子面虛渣，并在拱頂上方打設(shè)兩排Φ25砂漿錨桿，且Φ25砂漿錨桿的外漏部分與止?jié){墻連接；

S1.2.2：使用沙袋對反壓回填體其余部分填充密實；

S1.2.3：填充密實后用立模泵送混凝土澆注止?jié){墻；

S1.2.4：在立模泵的外側(cè)設(shè)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(zhì)情況，并根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整注漿方案；

S1.4：根據(jù)調(diào)整后的注漿方案，進行超前預(yù)注漿施工，預(yù)注漿施工的注漿方式為前進式分段超前預(yù)注漿及鉆桿后退式注漿加固；

S1.5：超前預(yù)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(shè)雙層管棚，并注漿，具體包括：

S2.1：在掌子面超前預(yù)注漿完成后對掌子面拱部搭設(shè)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，兩層管棚水平間距1m，管棚孔環(huán)向間距中對中40cm，拱頂140°范圍內(nèi)布孔，外插角3～5°；

S2.2：對雙層管棚進行注漿。

進一步的，步驟S1.1中Φ42小導(dǎo)管的間距為1.5×1.5米，呈梅花型布設(shè)，每根Φ42小導(dǎo)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。

進一步的，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?jié){墻相連的外漏部分大于等于1米。

進一步的，步驟S1.2.3中，澆筑止?jié){墻的混凝土為C30混凝土，所述止?jié){墻的厚度為3.0m，所述止?jié){墻嵌入圍巖的厚度大于等于50cm。

進一步的，步驟S1.3具體是：對掌子面進行水平超前地質(zhì)探孔，根據(jù)地表探孔以及上循環(huán)探孔和鉆孔注漿情況分析掌子面地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整注漿設(shè)計，如發(fā)現(xiàn)空腔需先進行注漿回填。

進一步的，步驟S1.4中，超前預(yù)注漿施工中的鉆孔機械采用專門的地質(zhì)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φ外徑110mm，鉆孔注漿順序采用由外向內(nèi)，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。

優(yōu)選的，分段超前預(yù)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(yán)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(dāng)注漿一段時間、一定量時，若壓力達到設(shè)計終壓則結(jié)束注漿；或注漿過程中，壓力逐漸上升，流量逐漸下降，當(dāng)注漿壓力達到設(shè)計壓力并穩(wěn)定10min后，即可結(jié)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(jié)束對該孔的注漿。

進一步的，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。

進一步的，步驟S2.1中，管棚桿體外表面采用全長T型螺紋結(jié)構(gòu)鋼管及鋼花管，桿體外壁直徑是φ76mm，壁厚10mm，每節(jié)桿體長6m或8m，桿段之間采用連接套相連，同時每層管棚從自左至右按順序用正整數(shù)標(biāo)號，標(biāo)號為雙數(shù)的是花鋼管，標(biāo)號為單數(shù)的是鋼管，管棚施工時先打設(shè)花鋼管，再打設(shè)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。