冰碛层隧道超前预支护工艺方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。提高了安全性。提高了安全性。

【技术实现步骤摘要】
冰碛层隧道超前预支护工艺方法


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术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：
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]进一步的，浆液包括M20水泥浆或水泥砂浆，其中，水泥：水＝1:1。
[0009]进一步的，注浆压力初压为0.5～1.0MPa，终压为2.0MPa。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]进一步的，注浆时若发生串浆现象，则采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；注浆时若水泥浆压力突然升高时则立即停机检查；若水泥浆单液进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间；在涌水量大，压力高的地段钻孔时，先设置带闸阀的孔口管，当出现大量涌水时，拔出钻具，关闭孔口管上的闸阀，再进行注浆。
[0014]与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术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。
附图说明
[0016]图1是冰碛层隧道超前预支护工艺方法的流程图；
[0017]图2是管棚的结构示意图。
具体实施方式
[0018]现结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0019]如图1和图2所示，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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]为了让管棚顺利顶进，钻孔直径比管孔直径稍大，φ89mm管棚采用φ90mm钻头。岩质较好的可以一次成孔。若钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
[0023]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。
[0024]浆液包括M20水泥浆或水泥砂浆，其中，水泥：水＝1:1。
[0025]注浆压力初压为0.5～1.0MPa，终压为2.0MPa。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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；
[0029]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，较好地解决此问题。
[0030]注浆时若发生串浆现象，则采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；
[0031]注浆时若水泥浆压力突然升高时则立即停机检查；若水泥浆单液进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冰碛层隧道超前预支护工艺方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预支护工艺方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预支护工艺方法，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预支护工艺方法，其特征在于，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。5.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预支护工艺方法，其特征在于，浆液包括M20水泥浆或水泥砂浆，其中，水泥：水＝1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶琦，关喜彬，韩希平，周烨，何旭，黄云，刘国强，刘昌济，王奇，胡啸，刘祥敏，王海东，彭磊磊，
申请(专利权)人：中铁十九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：