[发明专利]全断面超前预注浆施工方法

权利要求书

1.一种全断面超前预注浆施工方法，包括：

(1)用混凝土在掌子面内浇筑厚度为2.5～5米止浆墙，所述止浆墙的周缘采用2～4排砂浆锚杆嵌入围岩，嵌入深度为0.8～1.5米，所述砂浆锚杆的环向间距为1～2米，排间距为1～2米；

(2)将所述止浆墙后方预留的8～10米范围整平压实后浇筑砼层作为施做平台，砼层厚度设定为20～30厘米；

(3)在径向加固范围轮廓线外确定注浆孔，外圈注浆孔终孔在开挖轮廓线外4～6米，所述注浆孔的开孔位置和终孔位置均按环形方式布孔；

(4)钻设注浆孔，所述注浆孔的直径设定为40～70毫米，孔深设定为5～30米，继续顶入至少一根直径为35～50毫米的无缝钢管，每根所述无缝钢管的长度为1～3米，外露20～30厘米，所述注浆孔之间的间距为1～1.5米，所述注浆孔的排距为1～1.5米，所述注浆孔呈梅花形布置；

(5)准备注浆材料，所述注浆材料为硫铝酸盐水泥单液浆和水泥—水玻璃双液浆混合配制，所述硫铝酸盐水泥单液浆中水与硫铝酸盐水泥的配比为0.8～1:1，所述水泥—水玻璃双液浆中水泥和砂的配比为1:1；以及

(6)测量单孔出水量并根据单孔出水量确定采用钻杆后退式注浆或分段前进式注浆，注浆压力设定为1.0～3.0兆帕；

其中，注浆施工结束后在所述止浆墙的纵深方向开挖轮廓线内布设大管棚作为初期支护；大管棚的施作流程如下：(1)测量放线，根据设计孔位标出开孔位置；(2)调整好钻孔角度，先采用地质钻机引孔，成孔后再下入大管棚至设计深度；(3)为防止管棚安设过程中泥浆进入管棚内，影响注浆施工，管棚布设完成后，对管棚进行全孔一次性注浆；(4)注浆材料硫铝酸盐水泥单液浆，液浆配比同注浆孔注浆；(5)注浆终压设定为2～4兆帕；大管棚沿开挖轮廓线向内20～40厘米环向布置，开孔环向间距20～50厘米，外插角5～7度；管棚孔还兼作上断面补充注浆孔；

其中，在注浆施工结束后根据现场实际情况选择在止浆墙钻设泄水孔，在帷幕注浆施做完毕后在止浆墙退后2～3米钻设3～5个泄水孔，首先钻设3米长的孔径为130毫米孔，安设孔径为108毫米的钢管焊接法兰盘并安装高压闸阀，然后通过孔口管钻设孔径为90毫米的孔，孔深30米，终孔位置在注浆加固范围外1.5米；将前方围岩内水压卸掉，以降低开挖安全风险，开挖通过后可根据围岩情况关闭闸阀或者进行顶水注浆，达到减少抽排水量的目的。

2.如权利要求1所述的全断面超前预注浆施工方法，其特征在于，采用若干直径为100～120毫米的钢管焊接成法兰盘，浇筑所述止浆墙前通过所述法兰盘对所述掌子面进行股状水集中引排、清理虚渣以便于径向注浆施工结束后对所述掌子面涌水进行顶水注浆。

3.如权利要求1所述的全断面超前预注浆施工方法，其特征在于，所述注浆孔的钻进过程为：

(1)标定孔位并确定钻进外插角，外插角设定为5～10度；

(2)钻头低速钻进2～3米；

(3)准备孔口管，所述孔口管为直径100～120毫米、厚度3～8毫米的无缝钢管，所述孔口管的管长2～3米；

(4)在所述孔口管前端安设高压闸阀以防止钻孔过程中突发涌水，增大抽排水负荷，所述孔口管的外壁缠绕50～80厘米长的麻丝成纺锤型；以及

(5)用钻机冲击所述孔口管到要求深度，用水泥基锚固剂锚固所述孔口管使所述孔口管安设牢固。

4.如权利要求3所述的全断面超前预注浆施工方法，其特征在于，注浆顺序按由外到内、由下到上、间隔跳孔的原则进行。

5.如权利要求4所述的全断面超前预注浆施工方法，其特征在于，在钻孔过程中出现涌水，测定单孔出水量，所述单孔出水量小于2立方米每小时，继续钻进并采用分段前进式注浆；若水量在2～5立方米每小时，采用钻杆后退式注浆；若水量大于5立方米每小时，则停止钻进。