【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工工艺，具体来说，涉及长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺。
技术介绍
1、隧道施工中，级别为ⅴ级及以下级别的围岩，如对国高网g8012弥勒至楚雄高速公路玉溪至楚雄段凤凰隧道进行施工时，该隧道位于川滇活动断块区西南缘绿汁江活动断裂带，属高烈度地震区，断裂及节理裂隙发育，围岩为绿汁江组软质薄层板岩、凝灰质板岩夹白云岩，受断裂多期强烈活动作用影响，岩体极破碎松散，自稳能力差，基岩裂隙水局部富集，破碎软弱围岩遇水软化、膨胀，隧道施工过程中围岩变形过大，围岩应力调整时间长。根据对该隧道进行围岩应力变化监测及大变形风险研究所出具报告，凤凰隧道软岩段为ⅲ级大变形风险隧道。开挖过程中时常出现溜塌、初支变形扭曲等风险及病害。因此凤凰隧道超前支护施工及超前支护体系发挥作用尤为关键。
2、目前管棚超前支护主要用于对于围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中，如软弱、沙砾地层和软岩、岩堆、破碎带地段。超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种。方式主要有管棚、小导管、水平旋喷桩等。当遇到围岩呈薄层状，节理裂隙发育，较为破碎、岩体稳定性差，易出现顺层崩塌、层状剥离崩塌导致隧道变形过大，支护难度大的情况。
3、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、针对相关技术中的问题，本专利技术提出长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，以克服现有相关技术所存在的上述技术
2、为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
3、长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，该工艺包括以下步骤：
4、s1、放样开挖轮廓，安装定位钢架；
5、s2、修建管棚施工平台，打设管棚孔并安装超前管棚；
6、s3、将超前管棚与钢架进行焊接及注浆加固；
7、s4、根据开挖榀数开设超前小导管预留孔；
8、s5、开挖总榀数后完成一个循环管棚超前支护作用下的暗洞施工。
9、进一步的，放样开挖轮廓，安装定位钢架包括以下步骤：
10、s11、放样管棚施工定位钢架的开挖轮廓，开挖岩体；
11、s12、对开挖轮廓及掌子面采用喷射混凝土封闭，安装定位钢架；
12、s13、定位钢架在安装过程中比前一榀钢架低30cm。
13、进一步的，定位钢架在加工过程中对管棚搭设孔位进行割孔预留，形成若干管棚预留孔位。
14、进一步的，钢架为hw175型钢，间距为60cm。
15、进一步的，修建管棚施工平台，打设管棚孔并安装超前管棚包括以下步骤：
16、s21、修建管棚施工平台，在钢架上依据管棚预留孔位打设管棚孔，并利用管棚钻机按照由中间至两边的钻孔顺序进行钻孔；
17、s22、每钻完1-2孔，利用挖机配合人工将整根超前管棚送入管棚孔内1-2米；
18、s23、采用管棚顶入机将整根超前管棚的角度调整为与打孔角度一致，并将超前管棚逐渐顶入管棚孔内。
19、进一步的，将超前管棚与钢架进行焊接及注浆加固包括以下步骤：
20、s31、将顶入后的超前管棚与钢架进行焊接，并对超前管棚焊接注浆阀及止浆阀；
21、s32、利用注浆机逐根对超前管棚周边岩体进行注浆加固；
22、s33、当排气孔流出浆液后关闭注浆阀及排气孔，等待浆液完全凝固后，拆除注浆阀。
23、进一步的，注浆机的超前注浆浆液采用水灰比1：1水泥浆，注浆压力为0.5-1mpa，终压为2mpa，扩散范围为1-2m。
24、进一步的，根据开挖榀数开设超前小导管预留孔包括以下步骤：
25、s41、除定位钢架外，在开挖施工至第五榀时，在第五榀钢架割孔预留超前小导管预留孔；
26、s42、利用气腿式钻孔机对超前小导管预留孔进行钻孔，成孔后清除孔内杂物并检查孔深及施做角度，保证孔深不小于超前小导管有效长度；
27、s43、检查合格后，将超前小导管顶入超前小导管预留孔内，并在施工过程中调整打设角度保证超前小导管的上仰角度满足施工要求。
28、进一步的，超前管棚为φ76*6mm无缝管，长度为9m，环向间距35cm，每循环40根，搭接长度3m，上仰角度5°-15°；
29、超前小导管为φ42*4mm无缝管，长度4.5m，环向间距30cm，每循环47根，上仰角度5°-15°
30、进一步的，管棚钻机采用履带式zgyx420钻机干孔钻进法，管棚顶入机采用挖机挖斗更换为改装平板顶入头。
31、本专利技术的有益效果为：通过破碎薄层状凝灰质板岩岩体隧道围岩整体稳定控制加上局部稳固的创新超前支护方法，可实现提供对前方围岩稳定性控制以及配合初期支护将变形量控制在一定范围内，相对于传统的单一超前小导管支护刚度不足、单一长管棚角度大，管棚下方破碎薄层状岩体难以保护引起局部坍缩的情况，本专利技术创新将对破碎薄层状凝灰质板岩现有超前支护加固技术有所改进，从而有效降低隧道施工支护难度，提高施工效率与安全性。
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1.长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述放样开挖轮廓，安装定位钢架包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述定位钢架在加工过程中对管棚搭设孔位进行割孔预留，形成若干管棚预留孔位。
4.根据权利要求2所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述钢架为HW175型钢，间距为60cm。
5.根据权利要求3所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述修建管棚施工平台，打设管棚孔并安装超前管棚包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述将所述超前管棚与钢架进行焊接及注浆加固包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述注浆机的超前注
8.根据权利要求7所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述根据开挖榀数开设超前小导管预留孔包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述超前管棚为φ76*6mm无缝管，长度为9m，环向间距35cm，每循环40根，搭接长度3m，上仰角度5°-15°；
10.根据权利要求5所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述管棚钻机采用履带式ZGYX420钻机干孔钻进法，所述管棚顶入机采用挖机挖斗更换为改装平板顶入头。
...【技术特征摘要】
1.长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述放样开挖轮廓，安装定位钢架包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述定位钢架在加工过程中对管棚搭设孔位进行割孔预留，形成若干管棚预留孔位。
4.根据权利要求2所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述钢架为hw175型钢，间距为60cm。
5.根据权利要求3所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述修建管棚施工平台，打设管棚孔并安装超前管棚包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的长管棚联合小导管破碎薄层状隧道超前支护联合加固工艺，其特征在于，所述将所述超前...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯超，赖国森，张刚，
申请(专利权)人：中铁北京工程局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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