隧道初期支护的加固方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道初期支护的加固方法，特别是一种应用于软弱破碎围岩地段的隧道初期支护的加固方法。隧道初期支护的加固方法，包括以下几个步骤：a、采用洞渣快速对初期支护底部两侧进行反压处理；b、在初期支护内侧设置支撑装置进行临时支撑处理；c、对初期支护变形段的隧道拱墙范围内的围岩进行径向加固处理；d、对初期支护进行二次砼衬砌施工。本发明专利技术提供一种安全、快速、可操作性强，并节省工程投资的隧道初期支护的加固方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隧道初期支护的加固方法，特别是一种应用于软弱破碎围岩地段的隧道初期支护的加固方法。
技术介绍
在铁路、公路交通隧道建设的过程中，隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层，称为初期支护，隧道工程中初期支护一般采用锚喷网结构形式。对软弱破碎围岩地段，经常发生隧道二次衬砌前出现隧道初期支护变形开裂，隧道初期支护出现变形的主要原因可能有：1、隧道开挖断面太大，开挖使围岩的松弛圈变大；2、初期支护背后脱空的问题，初期支护没有充分发挥作用，脱空区围岩松弛，并影响周边围岩松弛变形；3、初期支护不能满足实际需要；4、由于上述综合及其它因素导致隧道变形。不管是那种原因导致的初期支护变形，初期支护变形后有一个共同的特点是：初期支护后面的围岩破碎，且松弛圈较大，松散压力大，如果隧道初期支护变形不及时处理，或处理方法不得当的情况下很容易诱发隧道塌方及发生安全事故。目前的现有技术中还没有一种安全、快速、可操作性强，并节省工程投资的隧道初期支护的加固方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种安全、快速、可操作性强，并节省工程投资的隧道初期支护的加固方法。本专利技术解决其技术问题所采用的隧道初期支护的加固方法，包括以下几个步骤：a、采用洞渣快速对初期支护底部两侧进行反压处理；b、在初期支护内侧设置支撑装置进行临时支撑处理；c、对初期支护变形段的隧道拱墙范围内的围岩进行径向加固处理；d、对初期支护进行二次砼衬砌施工。进一步的是，在a步骤中，洞渣反压的范围为初期支护变形段底部两侧以及初期支护变形段周围的5-10m的区段。进一步的是，在a步骤中，洞渣反压的宽度及高度均不小于2m。进一步的是，在b步骤中，按照从初期支护变形小的区段向变形大的区段推进的方式，在初期支护内侧设置支撑装置临时支撑处理。进一步的是，在b步骤中，支撑装置包括钢架，钢架之间的间距为50-100cm，每个钢架
接头处设置有锁脚锚杆或锁脚锚管，并与钢架焊接连接。进一步的是，在c步骤中，采用固结注浆小导管或自进式注浆锚杆对初期支护变形段的隧道拱墙范围内的围岩进行径向加固处理。进一步的是，在c步骤中，采用固结注浆小导管对初期支护变形段的隧道拱墙范围内的围岩进行径向加固处理，固结注浆小导管单根长度为2.0-4.0m，固结注浆小导管之间的间距为50-150cm，整体成梅花形布置。进一步的是，在c步骤中，固结注浆小导管施工过程中采用控制注浆总量的方法进行注浆。进一步的是，b步骤后，c步骤之前，若支撑装置与初期支护变形段的隧道拱墙范围内的围岩之间存在空腔，采用泵送砼或泵送水泥砂浆对空腔进行回填密实。进一步的是，在d步骤中，按照支撑装置拆除或者不拆除的方式对初期支护进行二次砼衬砌施工。本专利技术的有益效果是：在隧道建设中，发生初期支护变形后，首先可以快速采用洞渣对初期支护底部两侧进行反压处理，约束初期支护底部两侧内挤变形；然后在初期支护内侧设置支撑装置进行临时支撑处理，限制初期支护和隧道加速变形，并为后续加固工作提供安全保障；再后对初期支护变形段的隧道拱墙范围内的围岩进行径向加固处理，使没有自承能力的松散围岩变为有承载能力的承载拱，利用加固后的承载拱作为支护体系支护围岩，保证后续施工的安全性；最后对初期支护进行二次砼衬砌施工，完成初期支护的加固工作。本专利技术申请是在充分认识隧道初期支护变形的特点后，做到有针性对地解决实际问题，提供一种安全、快速、可操作性强，并节省工程投资的隧道初期支护的加固方法。附图说明图1是本专利技术的隧道横断面示意图；图2是本专利技术的隧道纵断面示意图；图中零部件、部位及编号：洞渣1、初期支护2、隧道3、支撑装置4、固结注浆小导5。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1、图2所示，本专利技术隧道初期支护的加固方法，包括以下几个步骤：a、采用洞渣1快速对初期支护2底部两侧进行反压处理；b、在初期支护2内侧设置支撑装置4进行临时支撑处理；c、对初期支护2变形段的隧道3拱墙范围内的围岩进行径向加固处理；d、对初期支护2进行二次砼衬砌施工。在步骤a中，采用洞渣1快速对初期支护2底部两侧进行反压处理，在隧道建设初期，
洞渣2作为废料的，利用洞渣1对初期支护2底部两侧进行反压处理，约束初期支护2底部两侧内挤变形，这样做既节约时间，有节省工程投资，可以快速地对初期支护2变形进行加固处理，防止进一步的破坏。洞渣1反压的范围和宽度、高度根据现场情况而定，一般洞渣1反压的范围为初期支护2变形段底部两侧以及初期支护2变形段周围的5-10m的区段且洞渣1反压的宽度及高度均不小于2m。在步骤b中，在初期支护2内侧设置支撑装置4进行临时支撑处理，限制初期支护2和隧道3加速变形，并为后续加固工作提供安全保障。支撑装置优选钢架5，按照从初期支护2变形小的区段向变形大的区段推进的方式，钢架5纵向间距根据隧道变形大小及现场实际需要确定，一般间距为50-100cm，为使临时钢架支撑充分发挥作用，在钢架5间按照环向100cm间距设直径为22mm的螺纹连接筋进行纵向连接，并在钢架5接头处设锁脚锚杆或锁脚锚管，并与钢架焊接连接，锁定钢架5；并铺设钢筋网及喷砼支护，喷砼包裹钢架5，纵向呈波浪形。在步骤c中，完成支撑装置4临时支撑后，采用固结注浆小导管5或自进式注浆锚杆对初期支护2变形段的隧道3拱墙范围内的围岩进行径向加固处理，使没有自承能力的松散围岩变为有承载能力的承载拱。围利用加固后的承载拱作为支护体系支护围岩，保证后续施工的安全性。优选选用固结注浆小导管5，固结注浆小导管5加固围岩，一般选用固结注浆小导管5单根长度为2.0m-4.0m，固结注浆小导管5环、纵向间距50cm-150cm，梅花形布置，固结注浆小导管5端部制作成锥形，周壁按照纵向15cm-20cm间距，环向3排。本专利技术固结注浆小导管5施工过程中采用控制注浆量的方法进行限量注浆，避免了压力注浆给后续爆破开挖带来的施工难度及开挖对结构和安全的影响，并可显著减少注浆用浆液量，节约工程投资。而且固结注浆小导管按照如下施工技术要求：1、从安全区向危险区推进的方式施工；2、从下向上，两侧对称的方式跳孔施工；3、从没有水的地段向有水地段推进的方式施工；4、在吃浆量大的情况下，采用浓浆、掺加速凝剂、间歇注浆的方式控制注浆量；5、在注浆施工过程中加强隧道变形观测工作，做好安全施工工作。按照以上要求可以保证固结注浆小导管5的质量，为初期支护2的二次砼衬砌施工提供安全保障。b步骤后，c步骤之前，若支撑装置4与初期支护2变形段的隧道3拱墙范围内的围岩之间存在空腔，采用泵送砼或泵送水泥砂浆对空腔进行回填密实。在d步骤中，定期对变形加固段进行变形观测，并测量隧道3断面，检查隧道3侵限情况后，按照支撑装置4拆除或者不拆除的方式对初期支护2进行二次砼衬砌施工。综上所述，本专利技术申请是在充分认识隧道初期支护2变形的特点后，做到有针性对地解决实际问题，提供一种安全、快速、可操作性强，并节省工程投资的隧道初期支护的加固方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
隧道初期支护的加固方法，其特征在于：包括以下几个步骤：a、采用洞渣(1)快速对初期支护(2)底部两侧进行反压处理；b、在初期支护(2)内侧设置支撑装置(4)进行临时支撑处理；c、对初期支护(2)变形段的隧道(3)拱墙范围内的围岩进行径向加固处理；d、对初期支护(2)进行二次砼衬砌施工。

【技术特征摘要】
1.隧道初期支护的加固方法，其特征在于：包括以下几个步骤：a、采用洞渣(1)快速对初期支护(2)底部两侧进行反压处理；b、在初期支护(2)内侧设置支撑装置(4)进行临时支撑处理；c、对初期支护(2)变形段的隧道(3)拱墙范围内的围岩进行径向加固处理；d、对初期支护(2)进行二次砼衬砌施工。2.如权利要求1所述的隧道初期支护的加固方法，其特征在于：在a步骤中，洞渣(1)反压的范围为初期支护(2)变形段底部两侧以及初期支护(2)变形段周围的5-10m的区段。3.如权利要求2所述的隧道初期支护的加固方法，其特征在于：在a步骤中，洞渣(1)反压的宽度及高度均不小于2m。4.如权利要求1所述的隧道初期支护的加固方法，其特征在于：在b步骤中，按照从初期支护(2)变形小的区段向变形大的区段推进的方式，在初期支护(1)内侧设置支撑装置(4)临时支撑处理。5.如权利要求4所述的隧道初期支护的加固方法，其特征在于：在b步骤中，支撑装置(4)包括钢架，钢架之间的间距为50-100cm，每个钢架接头处设置有锁脚锚杆或锁脚锚管，并与钢架焊接连接。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学智，傅支黔，聂大丰，青华彬，陈炜韬，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51