【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利水电施工，具体涉及云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法。
技术介绍
1、随着水利水电工程技术与装备制造的发展，小型tbm因其适应性强、安全可靠、施工安全性能高、施工环境条件好和机械化程度高等优点，在铁路、公路、市政、水利水电等工程中得到广泛引用，不仅可以用于小断面永久隧洞的开挖，也可用于部分前期勘探隧洞的开挖，极大的提升了隧洞开挖的效率和进尺，改善洞内施工环境，保护施工人员的安全和节约施工工期。
2、随着小型tbm开挖小断面隧洞的应用，紧凑型tbm为了适应30m小转弯半径的需要，采用前盾、八字铰接油缸、撑紧盾的双盾敞开式结构型式，由于撑紧盾和铰接油缸占位，施工通道非常狭窄，无法采用传统敞开式tbm大范围超前预加固方案处理软弱围岩，遭遇复杂的地质条件时，常遇突涌水、塌方、岩爆等情况，易造成空腔和卡机的情况，特别是在富水条件下，遭遇云母片岩段落时，云母片岩遇水软化，极易发生垮塌，又无法采用传统敞开式tbm水泥浆注浆对前方岩体进行加固，容易导致紧凑型小tbm前部遭遇被埋或空腔等情况，造成tbm的卡机，严重影响工程施工工期和作业人员的人身安全。
3、在此种情况下，如何在小型tbm遭遇云母片岩富水地质条件发生塌腔后，快速回填处理施工，使tbm恢复正常掘进成为了紧凑型小tbm在复杂地质条件下施工的一个难题。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，目的在于提供一种云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法，实现了较快的回填处理因坍塌
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法，包括：
4、第一步，关闭tbm设备，并对tbm设备进行防护；
5、第二步，确定塌腔的范围和区域；
6、第三步，布设灌浆孔；
7、第四步，钻孔，并安装注浆管；
8、第五步，制备回填材料；
9、第六步，通过注浆管将回填材料填充至塌腔内；
10、第七步，清理渣料，完成回填。
11、具体地，第一步的具体方法包括：关闭tbm设备后，人工喷射混凝土封闭岩面，并利用tbm的前盾、木模板、钢丝网对塌腔区域进行支撑。
12、具体地，第二步中塌腔的范围包括：空腔的角度范围、空腔的长度、空腔的高度，并通过空腔的角度范围、空腔的长度和空腔的高度确定塌腔的区域。
13、优选地，第三步的具体方法包括：确定塌腔的范围和区域后，对塌腔进行分区，并在每一个分区内规划至少一个灌浆孔，灌浆孔的位置控制在边拱顶120°～160°范围内。
14、具体地，第四步的具体方法包括：通过风钻进行钻孔，钻孔方向与洞壁之间的夹角为15°～30°；
15、完成钻孔后，安装自进式中空锚杆至灌浆孔内，并使自进式中空锚杆的前端贴近tbm刀盘前方的围岩；
16、在自进式中空锚杆的内管内布设无缝钢管，且无缝钢管的两端分别与自进式中空锚杆的两端密封连接。
17、优选地，所述自进式中空锚杆的直径为28mm，所述无缝钢管的直径为12mm。
18、具体地，第五步中的回填材料的质量百分比为：
19、组合聚醚：50％；
20、异氰酸酯：50％；
21、所述组合聚醚的质量组分比为：
22、a8554：100g；
23、阻燃剂：30.4g。
24、具体地，第六步的具体方法包括：将tbm盾体顶部、边墙石渣作为灌浆临界面，通过双液灌浆泵灌注回填材料，当满足注浆结束标准时，完成回填材料的灌注。
25、优选地，注浆结束标准为：
26、以注浆压力控制和现场观测出现缝隙漏浆液程度判定；
27、向塌腔灌浆，发生漏浆后就停止灌注，等待回填材料发泡后，再继续灌注；
28、并重复上述步骤，直至注浆终压控制达到5～7mpa，并停止灌注，待浆液发泡固化后，再次启动灌注，仍发生漏浆现象则结束灌浆。
29、具体地，第七步中清理渣料包括：清理现场施工材料及tbm前部渣料。
30、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
31、本专利技术在云母片岩富水地质条件下发生塌腔时，通过规划灌浆孔并安装注浆管，通过注浆管灌注聚氨酯的回填材料，利用其快速发泡的特点迅速膨胀固结，填充塌腔体，抵御围岩继续变形坍塌，确保塌方体不再继续扩大。利用这种方法，可以快速处理云母片岩富水条件下小型tbm施工的塌腔处理，缩短塌腔的处理时间，防止围岩因松动继续坍塌掉块，降低tbm设备和施工人员的安全风险。
32、另外，本专利技术也可以用于同类工程，如小型tbm施工遭遇塌腔涌水的情况处理、钻爆法施工地下洞室时塌腔的回填封闭等。
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1.一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第一步的具体方法包括：关闭TBM设备后，人工喷射混凝土封闭岩面，并利用TBM的前盾、木模板、钢丝网对塌腔区域进行支撑。
3.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第二步中塌腔的范围包括：空腔的角度范围、空腔的长度、空腔的高度，并通过空腔的角度范围、空腔的长度和空腔的高度确定塌腔的区域。
4.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第三步的具体方法包括：确定塌腔的范围和区域后，对塌腔进行分区，并在每一个分区内规划至少一个灌浆孔，灌浆孔的位置控制在边拱顶120°～160°范围内。
5.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第四步的具体方法包括：通过风钻进行钻孔，钻孔方向与洞壁之间的夹角为15°～30°；
6.根据权利要求5所述的一
7.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第五步中的回填材料的质量百分比为：
8.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第六步的具体方法包括：将TBM盾体顶部、边墙石渣作为灌浆临界面，通过双液灌浆泵灌注回填材料，当满足注浆结束标准时，完成回填材料的灌注。
9.根据权利要求8所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，注浆结束标准为：
10.根据权利要求8所述的一种云母片岩富水条件下TBM顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第七步中清理渣料包括：清理现场施工材料及TBM前部渣料。
...【技术特征摘要】
1.一种云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第一步的具体方法包括：关闭tbm设备后，人工喷射混凝土封闭岩面，并利用tbm的前盾、木模板、钢丝网对塌腔区域进行支撑。
3.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第二步中塌腔的范围包括：空腔的角度范围、空腔的长度、空腔的高度，并通过空腔的角度范围、空腔的长度和空腔的高度确定塌腔的区域。
4.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第三步的具体方法包括：确定塌腔的范围和区域后，对塌腔进行分区，并在每一个分区内规划至少一个灌浆孔，灌浆孔的位置控制在边拱顶120°～160°范围内。
5.根据权利要求1所述的一种云母片岩富水条件下tbm顶部塌腔回填的施工方法，其特征在于，第四步的具体方...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦青松，张伟锋，王祥峰，宋寅，刘放，陈世全，
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：
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