[发明专利]一种敞开式TBM富水隧洞超前预注浆方法

说明书

本发明实施例提供了一种敞开式TBM富水隧洞超前预注浆方法，包括：步骤一、在隧道掘进机掘进的过程中，检测掌子面的出水情况，当检测出水达到危险程度时，启动掌子面围岩判定程序；步骤二、对掌子面围岩的状况进行判定，当掌子面围岩处于完整状态时，启动步骤三，当掌子面围岩处于破碎状态时启动步骤七。本发明采用敞开式TBM富水洞段施工，利用超前预注浆方式极大的解决了因突发涌水，对掘进工作产生的困扰。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体的说涉及一种敞开式TBM富水隧洞超前预注浆方法。

背景技术

敞开式TBM(隧道掘进机)隧道施工，由于受到地质条件的影响和地下空间施工的限制，施工受到诸多影响，特别是在富水隧洞段施工时掌子面发生特大涌水的情况，容易造成人员、设备的损失，甚至出现“淹机”风险，同时一旦涌水点出漏，出水集中，流速快、压力大、水量长时间不衰减，灌浆封堵困难，裂隙之间容易 “串通”，形成串浆通道，浆液流失严重，扩散范围较小，灌浆效果差，而且灌浆堵水周期较长，影响施工进度，造成人员窝工，施工成本较高。

发明内容

鉴于以上所述的技术问题，本发明实施例提供了一种敞开式TBM富水隧洞超前预注浆方法，通过对掌子面前部的地下水进行超前预注浆，进行有效封堵治理，形成“止水”幕墙，确保TBM顺利掘进通过，规避施工风险，提高施工效率，降低施工成本。

一种敞开式TBM富水隧洞超前预注浆方法，包括：

步骤一、在隧道掘进机掘进的过程中，检测掌子面的出水情况，当检测出水达到危险程度时，启动掌子面围岩判定程序；

步骤二、对掌子面围岩的状况进行判定，当掌子面围岩处于完整状态时，启动步骤三，当掌子面围岩处于破碎状态时启动步骤七。

步骤三、围绕掌子面的周向钻8-12个Ⅰ序灌浆孔，钻孔方向与隧道中心线呈10°-15°夹角朝向隧道围岩，然后在每组两个Ⅰ序灌浆孔的内侧更靠近隧道中心线的位置钻Ⅱ序灌浆孔，Ⅱ序灌浆孔与Ⅰ序灌浆孔平行；

步骤四、对步骤三中的Ⅰ序灌浆孔和Ⅱ序灌浆孔使用水泥单浆或水泥、水玻璃双浆灌浆；

步骤五、在掌子面的中心钻1-2个与隧道中心平行的检查孔，当检查孔内的渗水量满足施工要求时，恢复掘进；

步骤六、当掘进至步骤三中的I序灌浆孔的末端剩余3米时，停止掘进，并重新回到步骤一进行判断。

步骤三中，检测掌子面出水情况，并根据出水情况确定Ⅰ序灌浆孔的数量，出水越多，Ⅰ序灌浆孔的数量越多。

步骤四中，优先使用单液浆进行灌浆，但当钻孔完成后，孔内出水量大、流速快的情况下，单液浆灌浆漏浆及流失较大的情况，可以先采用双液浆灌注，当水量减少后，继续使用单液浆进行复灌，直到达到灌浆压力要求或不“吃浆”时方可结束灌浆。

所述水泥为42.5级低碱中抗水泥，所述水玻璃为波美度35～37的水玻璃。

步骤三中的Ⅰ序灌浆孔、Ⅱ序灌浆孔的深度在15-30米之间，优选25米。

步骤七、在隧道掘进机护盾尾部的隧道壁的圆周向隧道掘进机的前进方向钻Ⅰ序灌浆孔，钻孔方向与隧道中心线呈10°-15°夹角朝向隧道围岩；

步骤八、当孔内出水呈股状带压、喷射状、流速快时，即可停止钻孔，开始灌浆，待灌浆压力达到2Mpa以上停止灌浆，浆液凝固一段时间后，再对该孔加深复灌，复灌深度达到预定深度，方可结束灌浆；

步骤九、检查灌浆之后的出水情况，当出水降低到符合施工要求时，恢复掘进；

步骤十、当掘进至步骤七中的Ⅰ序灌浆孔的末端剩余3米时，停止掘进，并重新回到步骤一进行判断。

对出水集中区域，步骤七中的Ⅰ序灌浆孔之间的隧道壁上设置加密灌浆孔。