[发明专利]冰碛层隧道超前预支护工艺方法

说明书

本发明涉及一种隧道的预支护工艺方法，尤其是冰碛层隧道超前预支护工艺方法，包括以下步骤：施工准备；测量放样；安装具有导向孔的钢架支撑；搭设工作平台、钻机就位；钻孔；清孔；验孔，若孔不合格则进行补孔，补孔后进行清孔和验孔；顶入管棚、安装止浆塞；喷射混凝土封闭工作面；连接注浆管路、调试；压水试验；注浆作业；注浆效果分析；封孔。本发明提供的冰碛层隧道超前预支护工艺方法简单，能有效实现冰碛层加工，方便后续开挖，提高了安全性。

技术领域

本发明涉及一种隧道的预支护工艺方法，尤其是冰碛层隧道超前预支护工艺方法。

背景技术

冰碛层在结构上呈现非均质性、非均匀性和非连续性，自冰碛层形成之初，再到漫长的地质历史时期环境改造，最后才形成了现今堆积体的结构和形态特征，颗粒细小、含泥量高，且存在高水头承压水的冰碛层地段，是冰碛层施工难度最大的，易发生涌水、突泥，安全风险大；开挖过程中，由于周边围岩存在较大水压，可能造成初支大变形等情况；采用帷幕注浆施工时，不易达到预期效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种能对冰碛层加固，使后续开挖达到安全施工的冰碛层隧道超前预支护工艺方法，具体技术方案为：

冰碛层隧道超前预支护工艺方法，包括以下步骤：施工准备；测量放样；安装具有导向孔的钢架支撑；搭设工作平台、钻机就位；钻孔；清孔；验孔，若孔不合格则进行补孔，补孔后进行清孔和验孔；顶入管棚、安装止浆塞；喷射混凝土封闭工作面；连接注浆管路、调试；压水试验；注浆作业；注浆效果分析；封孔。

进一步的，所述施工准备包括管棚加工及依次进行的原料进场检、初选浆液配合比、初配浆液试注、确定浆液配合比和浆液制备。

进一步的，钻孔时，钻孔直径比管孔直径大；若钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进；钻机开钻时，低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压；钻进过程中适时采用测量仪器测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正；作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导管棚范围内洞身开挖。

进一步的，连接注浆管路时，钢花管采用人工配合机械安装，先在φ89mm钢管上打10～16mm的注浆孔，环向间距90～120mm，纵向间距150～200mm，呈梅花形布置，尾部留不小于1.0m的不钻孔止浆段，钢管采用丝扣连接牢固，丝扣长150mm，相邻钢管的搭接需前后错开布置，同一横断面内的接头数量不大于50％，相邻钢管接头至少错开1m。

进一步的，浆液包括M20水泥浆或水泥砂浆，其中，水泥：水＝1:1。

进一步的，注浆压力初压为0.5～1.0MPa，终压为2.0MPa。

进一步的，注浆量为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，使钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满；注浆时先灌注单号孔，再灌注双号孔。

进一步的，注浆时从低向高进行；浆液由稀到浓，单管达到设计注浆量则结束注浆或注浆压力达到设计终压10min后，注浆量不小于设计注浆量的80％结束注浆。

进一步的，若发生塌孔及缩孔成孔十分困难，无法一次成孔时采用前进式预注浆成孔，初钻出一段后，通过钻杆进行孔内注浆，待注浆液达到一定强度后，继续钻进，以此循环施作，直到达到设计孔深；钻孔时若发生掉块卡钻则在异径接头处镶焊硬质合金，若发生卡钻，施工以少量循环水，再将以拉拔回归。