[发明专利]管棚和超前小导管进行磁性浆液注浆的施工方法

权利要求书

1.管棚和超前小导管进行磁性浆液注浆的施工方法，其特征在于：

通过帷幕注浆覆盖，使开挖轮廓线外至少5m范围内的断层破碎带围岩凝结，以防止溜塌及突涌，同时在打设超前管棚和超前小导管，增强超前支护的强度与稳定性，具体包括以下步骤：

S1，超前地质预报：

检测掌子面前方断层破碎带和地下水的位置，探测岩溶的发育情况；

S2，测量放线：

确定帷幕层的成型位置，从而确定注浆孔（3）的钻孔位置，并对钻孔位置进行标注，相邻两注浆孔（3）之间距离相等；

S3，浇筑止浆液墙：

根据掌子面断层及出水情况确定混凝土止浆墙墙长，浇筑止浆墙；

S4，埋管：

在标注的钻孔位置钻至要求深度，埋设孔口管，沿孔口管继续钻孔至设计深度；

S5，钻孔内放置磁性花管：

在注浆孔（3）内放置磁性花管（2），通电导线（4）与外部可控开关电源（12）连接，通过外部可控开关电源（12）调节磁性花管（2）的磁场大小；

S6，制备磁性浆液：

S7，注浆：

通过注浆管（1）向注浆孔（3）内注浆，注浆顺序为先外圈孔、底部孔，封闭后再注中间孔，自下而上注浆，每环钻孔间隔注浆，采取前进式分段注浆和后退式分段注浆相结合的方式；

S8，在超前帷幕注浆结束后，在洞口进行套拱立模，并预埋导向管，然后浇筑混凝土；

S9，管棚安装：

利用套管跟进的方法钻进，由高孔位向低孔位进行钻进成孔，孔深符合设计要求，安装管棚（6）；

S10，管棚内放置磁性花管：

在管棚（6）内放置磁性花管（2），通电导线（4）与外部可控开关电源（12）连接，通过外部可控开关电源（12）调节磁性花管（2）磁场大小；

S11，制备磁性浆液：

S12，管棚注浆：

通过注浆管（1）向管棚（6）进行磁性浆液注浆，注浆应遵循着：先两侧后中间、跳孔注浆、由稀到浓的原则；

S13，布置超前小导管的预钻孔孔位，并在所述预钻孔孔位进行打孔操作，以获得预注浆孔；

S14，将超前小导管（5）打入所述预注浆孔，并对所述超前小导管（5）进行固定操作；

S15，超前小导管（5）内放置磁性花管：

在超前小导管（5）内放置磁性花管（2），通电导线（4）与外部可控开关电源（12）连接，通过外部可控开关电源（12）调节磁性花管（2）磁场大小；

S16，制备磁性浆液：

S17，通过注浆管（1）对超前小导管（5）进行注浆操作，以获得隧道开挖前的预支护。

2.根据权利要求1所述管棚和超前小导管进行磁性浆液注浆的施工方法，其特征在于，所述S6、S11和S16中磁性浆液由水性环氧树脂、固化剂、磁粉、水泥、水、分散剂、消泡剂和减水剂配置而成，具体比例为：水灰比0.2~0.4，磁粉掺量10%~30%，分散剂5%，消泡剂2%，减水剂1%，环氧树脂乳液：固化剂=1:0.85。

3.根据权利要求1所述管棚和超前小导管进行磁性浆液注浆的施工方法，其特征在于，所述磁性花管（2）上钻有直径10～16mm的花管孔，花管孔的孔间距为15～20cm，花管孔在磁性花管（2）的管壁上呈梅花形布置，磁性花管（2）的尾部未钻有花管孔的长度至少150cm。

4.根据权利要求1所述管棚和超前小导管进行磁性浆液注浆的施工方法，其特征在于，所述管棚在拱顶150°范围内打设，且环向间距20~30cm，管棚的外插角为1～3°，搭接长度不小于1m。

5.根据权利要求1所述管棚和超前小导管进行磁性浆液注浆的施工方法，其特征在于，所述S12中对管棚（6）的钢管进行管内注浆时，要安排排气管，并使终压值达到至少1.0MPa，并稳定至少5min。

6.根据权利要求1所述管棚和超前小导管进行磁性浆液注浆的施工方法，其特征在于，所述S14~S17的具体操作为：

将超前小导管（5）前端加工成尖锥状，管壁上按照设计要求设有出浆孔；

按照梅花形设计要求在开挖面上准确设定本循环需设的超前小导管（5）的位置；

采用风钻进行钻孔，超前小导管（5）外插角严格按照设计要求施作，尾部与钢架焊接在一起，超前小导管（5）与线路中线方向平行；

超前小导管（5）由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不小于管长的90％，超前小导管（5）顶进时，保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接；

检查超前小导管（5）孔口是否达到密闭标准，以防漏浆；

超前小导管（5）尾端外露足够长度，并与钢支撑焊接在一起；

采用注浆机注浆，磁性浆液按照设计要求进行配制，注浆压力为0.5～1.0MPa，按单管达到要求注浆量作为结束标准，注浆结束后，将管口封堵。