[发明专利]处理隧道顶部不稳定塌方空腔的方法

说明书

本发明公开了一种处理隧道顶部不稳定塌方空腔的方法，涉及隧道施工技术领域，解决的技术问题是提供一种技术简单、操作性强、安全快速、造价低且切实有效的处理不稳定塌方空腔的方法。本发明采用的技术方案是：处理隧道顶部不稳定塌方空腔的方法，包括以下步骤：S1制备支撑杆备用；S2对塌方洞渣的处理，形成安装钢支撑的位置；S3在空腔两端设置两榀钢支撑；S4在两榀钢支撑之间施工安装多根支撑杆；S5在支撑杆的上方放置垫板；S6支撑杆和钢支撑之间固定连接；S7回填注浆：S8出渣。处理隧道顶部不稳定塌方空腔的方法采取钢支撑联合支撑杆的支护方法，可快速安全地处理隧道顶部不稳定塌方，避免隧洞顶部发生进一步塌方，确保施工人员安全。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体是软弱破碎围岩洞段开挖出渣后，因围岩不稳定在支护前发生塌方导致隧洞顶部出现空时，可采取的一种处理方法。

背景技术

软弱破碎围岩洞段在开挖出渣后，若围岩不稳定，可能发生塌方并导致隧洞顶部出现空腔。目前对该工况的处理措施包括以下几种方法：第一、在空腔部位施工超前锚杆或超前小导管，并在超前锚杆或超前小导管上方挂网，预留注浆孔后喷射混凝土，待混凝土达到一定强度后向空腔内注浆。第二、在空腔下照常支护，并随时观察围岩情况，加密钢支撑并挂网，预留注浆孔后喷射混凝土，待混凝土达到一定强度后向空腔内注浆。

上述第一种处理方法需要先在软弱围岩上钻孔，然后施工超前锚杆或超前小导管，掌子面完全靠围岩进行支撑，施工需要深入围岩内一定长度，难度大且成本较高；同时，施工时会对不稳定空腔造成干扰，且施工时间较长，存在继续垮塌的风险。第二种处理方法需加密钢支撑，导致成本增加且施工时间较长，而且施工人员在不稳定空腔下施工，存在较大安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种技术简单、操作性强、安全快速、造价低且切实有效的处理不稳定塌方空腔的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：处理隧道顶部不稳定塌方空腔的方法，包括以下步骤：

S1、制备支撑杆备用；

具体的：步骤S1中，选用小导管，在小导管内灌注混凝土，混凝土终凝后制得支撑杆。

更具体的：步骤S1中，小导管由长度为4.5米的无缝钢管制得，小导管的管身无开孔、前端呈锥形；小导管内灌注的混凝土的骨料最大粒径不超过小导管内径的1/4，在灌注过程中将小导管竖立在振动设备上进行振动，将混凝土振动密实，待混凝土终凝后堆存备用。

S2、对塌方洞渣的处理：调查塌方形成洞渣的量；根据洞渣的量，在空腔两端清理洞渣得到安装钢支撑的位置，或者将洞渣锤击密实形成安装钢支撑的位置；

具体的：步骤S2中，若具备出渣条件，通过扒渣机清理出安装钢支撑的位置；否则，用扒渣机将洞渣锤击密实形成安装钢支撑的位置。

S3、钢支撑支护施工：在空腔两端设置两榀钢支撑；

具体的：步骤S3中，钢支撑上间隔30～40cm设置支撑杆安装孔，支撑杆安装孔的直径比支撑杆的直径大2cm；钢支撑包括顶拱部分和边墙部分，顶拱部分和边墙部分分别运进隧道内，再在靠近空腔部位且已经支护的安全洞段进行拼装作业，拼装完成后再移动至对应的位置。

S4、安装支撑杆：在两榀钢支撑之间施工安装多根支撑杆；

具体的：步骤S4中，在远离掌子面一端的钢支撑的外侧，由两名工人配合安装支撑杆，其中一人负责安放支撑杆，另一人通过托举工具将支撑杆的另一端放进钢支撑的支撑杆安装孔内。

S5、在支撑杆的上方放置垫板：支撑杆安装完毕后，在支撑杆的上方安装垫板并固定，其中垫板在安装前预留注浆孔；

具体的：步骤S5中，垫板为木板，木板的厚度为1cm，木板上预留注浆孔；垫板通过铁丝固定在钢支撑和支撑杆上。