一种用于隧道工程施工的预支护工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，所述预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，胶凝材料包括沥青、浆体中的一种或两种组成的混合物。为克服现有支护工艺存在的缺陷，特别是遇破碎软弱含水岩体时，现有支护工艺会因浆体注入量大而增加岩体重量，对钢架支撑带来安全隐患，若注浆量不够，又会降低岩体强度，为平衡上述情况，本发明专利技术在胶凝材料中使用一种凝结力强，同时自身质量又较轻的沥青作为胶凝材料，沥青可与浆体混合使用也可单独使用，具有增强岩体强度和降低成本的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种用于隧道工程施工的预支护工艺，具体涉及一种在易破碎软弱岩体中使用的隧道超前预支护工艺，属于隧道施工

技术介绍
超前小导管在隧道工程掘进施工过程中使用，主要用于自稳时间段的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。在软弱及破碎岩层施工中，超前小导管能对松散岩层起到加固作用，注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性，有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定，不至于围岩失稳破坏直至坍塌。在掘进过程中遇到破碎岩体时，首先将工作面用混凝土封闭起来，以防止浆体渗漏。按照一定角度施工超前导管以确保浆体注入，浆体注入后扩散成浆体扩散圈，以保障岩体的稳固，从而确保作业人员在巷道内作业的安全。目前，超前小导管支护已被广泛应用于破碎软弱岩体的支护，但在实际施工过程中，该支护方式却经常发生因材料用料大，支护周期长等因素造成的施工进度慢、成本高等问题。为解决现有超前预支护管存在的缺陷，现有专利文献CN104533451A（在散体碎石土及破碎围岩中的隧道超前预支护技术，2015.4.22）提出了一种可以减少隧道超挖量，提高施工安全保障，提高隧道的安全性能及耐久性，减少径向注浆量，节约工程投资的在散体碎石土及破碎围岩中的隧道超前预支护技术，包括以下几个步骤a、沿隧道开挖轮廓线外侧周边打入可注浆小导管；b、通过可注浆小导管向松散破碎岩土体及破碎围岩中注浆；在b步骤中采用限量注浆的方法向松散破碎岩土体及破碎围岩中注浆。提高了施工的可操作性，减少了隧道超挖量，使隧道加固范围变大，提高了施工的安全保障，提高了隧道的安全性及耐久性。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于隧道工程施工的预支护工艺，为克服现有支护工艺存在的缺陷，特别是遇破碎软弱含水岩体时，现有支护工艺会因浆体注入量大而增加岩体重量，对钢架支撑带来安全隐患，若注浆量不够，又会降低岩体强度，为平衡上述情况，本专利技术在胶凝材料中使用一种凝结力强，同时自身质量又较轻的沥青作为胶凝材料，沥青可与浆体混合使用也可单独使用，具有增强岩体强度和降低成本的作用。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于隧道工程施工的预支护工艺，所述预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，胶凝材料包括沥青、浆体中的一种或两种组成的混合物。在所述易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面。在所述易破碎软弱岩体开挖前，使用超声波探测后，再根据探测结果注入胶凝材料。所述胶凝材料为浆体，将所述浆体处理得到的气体浆体通过超前导管注入。所述胶凝材料还包括磁性物质，磁性物质与沥青、浆体中一种或两种组成的混合物组合后，通过超前导管注入巷道顶部的易破碎软弱岩体中，同时，在巷道底板加入磁性物质。所述沥青与浆体组成的混合物中，浆体与沥青的质量比控制在1：1-5。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术在胶凝材料中加入沥青，利用沥青凝结力强，同时自身质量较轻的特点，即可增强岩体强度，又可降低成本。（2）本专利技术将浆体与沥青的比例控制在1：1-5，可用于岩体极为破碎且含水时使用，操作时，将浆体与沥青的混合物直接注入岩体中即可，操作简单。（3）本专利技术使用的浆体为气体浆体，在施工现场，使用高温高压设备将水泥浆料处理变成气体浆体，直接注入岩体中，该方式可节省打超前锚杆的成本与时间，提高整体效率。（4）本专利技术在注入胶凝材料前，先使用超声波探测岩体性质，对后续注入沥青和/或浆体数量提供精准依据，从而节省沥青和/或浆体的数量，节约施工成本。（5）本专利技术适用于岩体支撑地应力不足，巷道易变现且压坏钢拱架的情况中使用，通过在磁性物质与沥青、浆体中一种或两种组成的混合物组合后，通过超前导管注入巷道顶部的易破碎软弱岩体中，同时，在巷道底板加入磁性物质，增加场的作用，让破碎岩体的重力与产生的磁力抵消，从而提高施工作业的安全性、作业效率，进而节省建设成本。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，该预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，具体步骤概括如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面；（2）选择沥青为胶凝材料，通过超前导管向岩体中注入胶凝材料，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体。实施例2：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，该预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，具体步骤概括如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面；（2）选择沥青和浆体组成的混合物为胶凝材料，浆体与沥青的质量比为1：1，通过超前导管向岩体中注入胶凝材料，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体。实施例3：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，该预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，具体步骤概括如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面；（2）使用超声波探测岩体，获知岩体破碎程度，计算需注入胶凝材料的数量；（3）选择沥青和浆体组成的混合物为胶凝材料，浆体与沥青的质量比为1：5，根据步骤（2）计算获知的注入数量，通过超前导管向岩体中注入胶凝材料，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体。实施例4：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，该预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，具体步骤概括如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面；（2）使用超声波探测岩体，获知岩体破碎程度，计算需注入胶凝材料的数量；（3）选择沥青和浆体组成的混合物为胶凝材料，浆体与沥青的质量比为1：2.5，根据步骤（2）计算获知的注入数量，通过超前导管向岩体中注入胶凝材料，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体。实施例5：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，该预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，具体步骤概括如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面；（2）使用超声波探测岩体，获知岩体破碎程度，计算需注入胶凝材料的数量；（3）选择气体浆体作为胶凝材料，使用高温高压设备，将水泥浆料处理获得气体浆体后，根据步骤（2）计算获知的注入数量，通过超前导管向岩体中注入胶凝材料，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体。实施例6：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，该预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，具体步骤概括如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面；（2）使用超声波探测岩体，获知岩体破碎程度，计算需注入胶凝材料的数量；（3）选择沥青、浆体和磁性物质组成的混合物为胶凝材料，将浆体与沥青的质量比控制为1：3后加入适量磁性物质，根据步骤（2）计算获知的注入数量，通过超前导管向巷道顶部的易破碎软弱岩体中注入胶凝材料，同时，在巷道底板加入等量磁性物质，胶凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，胶凝材料包括沥青、浆体中的一种或两种组成的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述预支护工艺是在易破碎软弱岩体开挖前通过超前导管向其注入胶凝材料，并使其稳固的施工过程，胶凝材料包括沥青、浆体中的一种或两种组成的混合物。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：在所述易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭施工工作面。3.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：在所述易破碎软弱岩体开挖前，使用超声波探测后，再根据探测结果注入胶凝材料。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾平，
申请(专利权)人：西藏华泰龙矿业开发有限公司，
类型：发明
国别省市：西藏;54