[发明专利]一种采用灌浆处理隧洞塌方的方法

说明书

本发明涉及一种采用灌浆处理隧洞塌方的方法,该方法包括：（1）直接将两根灌浆管从塌方段的洞口送入塌渣体内，控制注浆点高出洞顶5‑6m，将浆液注入松散体内，灌浆过程中，浆液由注浆点先下降包裹、固结下部松散体，随着浆液在下部的固结，塌渣体内的浆液液面逐步上升至出浆点，完成出浆点以下松散体的包裹和固结；（2）将利用传统的拱效应原理，将塌方段顶拱的松散体进行固结，即在洞顶以上5‑6m范围的松散体进行固结后，将塌方段隧洞顶部开挖成拱形，利用其成拱效应承受上部松动体的荷载；（3）在完成洞顶5‑6m的松动圈加固后，按Ⅴ类围岩的支护方式，每次进尺0.5m就布置一榀工字钢制作的钢支撑与顶拱开挖作业面撑顶牢固，共同承担顶拱的荷载。本发明的目的在于克服现有三种传统注浆法存在的不足而提供一种快速高效且安全性高的采用灌浆处理隧洞塌方的方法。

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，尤其涉及一种采用灌浆处理隧洞塌方的方法。

背景技术

现有隧洞塌方体在作业的掌子面形成松散体堆集后，大多采取注浆的方式进行松散体加固，并采取锚固的方式，如注浆锚固法、大管棚注浆超前支护法以及塌坑注浆法。

注浆锚固法大都采取中空自进式锚杆来完成，利用中空自进式锚杆自带的钻头钻孔，并将其作为下一步的灌浆管埋入塌方体中，钻孔的外插角度控制在15-30度之间，然后采用喷射混凝土封闭掌子面后，采用中高压注浆方式进行注浆；将中空锚杆钻入塌方体过程中，如钻孔穿过的塌方体中存在大块体，则钻孔进尺速度较慢，如遇碎块或活动的石块，则出现卡钻事故，造成钻孔不能到达预定的位置，需重新布置钻孔，如塌方体中有覆盖层土体，则钻头上的注浆孔被堵塞。

大管棚注浆支护超前支护法，采用管棚钻机先将直径Φ108～Φ189的钢花管沿隧洞顶部打入塌方体内，钻孔外插角控制在5-10度，然后通过管棚上的孔进行灌浆，必要时辅以小导管采取较大的外插角进一步加大管棚灌浆上部的灌浆范围；采取大管棚注浆超前支护时，要在塌方段前进行锁口，防止塌方段扩大，管棚间距一般为20cm，沿隧道顶拱120-180度布置，不仅工程量较大，而且管棚钻机将管棚钢管插打进入塌方体时，还需将塌方段锁口前的隧道顶部扩大，以便布置管棚钻机进行施工，但是紧临塌方段扩挖洞室，还存在造成塌方洞段扩大的危险。

以上两种，无论是注浆锚固还是大管棚注浆的方式，将锚杆或管棚打入松散体，均存在可能多次发生卡管或不能正常施工的现象。

塌坑注浆法直接在地表塌坑处向塌方体注浆，注浆范围扩大、代价高，如地表塌坑与隧洞顶部距离大，灌浆浆液下渗至洞顶的难度大，如浆液不能到达洞顶部位，则其不能在洞顶附近形成固结圈，清理塌渣时，大量的松动石渣将会滑落，不仅出渣量大，而且隧洞顶部因塌渣清除后产生空腔，增加处理难度，且穿越塌方的可控性不能得到保证。

发明内容

本发明的目的在于克服上述三种传统注浆法存在的不足而提供一种快速高效且安全性高的采用灌浆处理隧洞塌方的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种采用灌浆处理隧洞塌方的方法，其特征在于：该方法包括：（1）改变传统钻孔固结灌浆理念为浆液包裹松散体后自由流动、重力充填松散体孔隙理念，从而不需钻孔或其它机械，用人工直接将两根灌浆管从塌方段的洞口送入塌渣体内，克服了因钻孔造成施工质量问题。控制注浆点高出洞顶5-6m，由此处通过灌浆管将浆液注入松散体内，灌浆过程中，浆液由注浆点先下降包裹、固结下部松散体，随着浆液在下部的固结，塌渣体内的浆液液面逐步上升至出浆点，完成出浆点以下松散体的包裹和固结；（2）将利用传统的拱效应原理，将塌方段顶拱的松散体进行固结，即在洞顶以上5-6m范围的松散体进行固结后，将塌方段隧洞顶部开挖成拱形，利用其成拱效应承受上部松动体的荷载；（3）在完成洞顶5-6m的松动圈加固后，按Ⅴ类围岩的支护方式，每次进尺0.5m就布置一榀工字钢制作的钢支撑与顶拱开挖作业面撑顶牢固，共同承担顶拱的荷载。

更进一步地，注浆之前采用出渣设备对塌方段洞口的渣体进行修整，以便将塌方松散体堆集而掩埋的洞口通过开挖而出露。