穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114483109A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202210330256.3E21F16/02(2006.01)(22)申请日2022.03.31(71)申请人中交第一航务工程局有限公司地址300456天津市滨海新区天津港保税区跃进路航运服务中心8号楼申请人中交一航局第三工程有限公司(72)发明人匡凯解超超余漾丁国龙于文涛邱朋吕红军(74)专利代理机构大连瑞博晟知识产权代理有限公司21259专利代理师杨迪(51)Int.Cl.E21D11/10(2006.01)E21D20/02(2006.01)E21D21/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图7页(54)发明名称穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法(57)摘要本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法。通过帷幕注浆覆盖，使开挖轮廓线外5m范围内的断层破碎带围岩凝结，形成一层外壳，以防止溜塌及突涌，同时拱墙范围内打设超前大管棚，增强超前支护的强度与稳定性。本发明能够加强断层破碎带围岩的整体性、稳定性，减少溜塌、突涌发生的情况，降低施工风险，同时降低工期成本。CN114483109ACN114483109A权利要求书1/1页1.穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法，其特征是，通过帷幕注浆覆盖，使开挖轮廓线外5m范围内的断层破碎带围岩凝结，形成一层外壳，以防止溜塌及突涌，同时拱墙范围内打设超前大管棚，增强超前支护的强度与稳定性，具体包括以下步骤：⑴断层待开挖段剩余一定距离时，暂停两侧作业面施工，对掌子面进行封闭，对两侧台阶的坡度及长度进行修整，作为管棚钻机作业平台；⑵对剩余待开挖段采用两端超前帷幕注浆交叉覆盖，分别在两侧设置止浆墙，墙高根据台阶高度确定，为避免后续帷幕注浆压力过大确保止浆墙的稳定，止浆墙与围岩间环向设置φ22砂浆锚杆连接，锚杆长3m，基岩端设置φ76钢花管连接，锚固长度2m，止浆墙内锚固长度1m，环向间距1m，共2排，同时对前方打设泄水孔，将断层破碎带的裂隙水排出；⑶单侧帷幕注浆加固长度为25m，注浆加固范围为开挖轮廓线外5m；考虑到断层段破碎易坍孔，采取集束多段水平袖阀管前进式注浆，设7环注浆孔，共计58个，钻进至设计孔深，退出钻杆，把3段袖阀管送入孔内；每根袖阀管前端5‑7m为注浆段，设置直径8mm溢浆孔，溢浆孔断面间距为75cm，底端15cm加工成尖锥状，分节下放，满焊连接；注浆时先注第三段，起到封孔止浆作用，随后依次对第二段、第一段进行行注浆，注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计压力8‑10Mpa并稳压10min后，即结束注浆；⑷注浆结束后，两侧掌子面拱墙范围设置大管棚超前支护，管棚环向间距0.3m，每环32根，每根长25m；⑸采用三台阶法开挖，考虑围岩软弱破碎，为减少爆破扰动，采用铣挖法施工；⑹开挖后进行立架及超前施工，最后进行喷砼封闭；⑺重复步骤⑸～⑹，直至断层段贯通。2.根据权利要求1所述的穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法，其特征是，所述步骤⑴中，断层待开挖段剩余45m时，暂停两侧作业面施工，采用C30喷砼对掌子面进行封闭，封闭厚度不小于15cm。3.根据权利要求1所述的穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法，其特征是，所述步骤⑶中，用Φ130mm钻头钻进至设计孔深；袖阀管采用φ42mm、壁厚3.5mm无缝钢管加工，第一段长24m，第二段长18m，第三段长12m。4.根据权利要求1所述的穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法，其特征是，所述步骤⑷中，注浆结束后，两侧掌子面拱墙范围设置φ108大管棚超前支护。2CN114483109A说明书1/3页穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆超前大管棚贯通施工方法技术领域[0001]本发明涉及建筑施工领域，涉及一种穿越隧道断层破碎带的帷幕注浆加超前大管棚贯通施工方法。背景技术[0002]云南省西双版纳地区由于板块运动比较活跃，断层构造体系规模大、延伸性远，分布广。受应力的影响，断层破碎带内部岩体往往整体性差，物质组成复杂,可影响破碎带岩石的固结程度。泥质、铁质胶结的断层破碎带最为常见，稳定性也最差。该类岩体在施工扰动及长时间暴露下易发生坍塌，施工安全风险大。传统隧道的支护方法无法满足这种特殊围岩地质的施工，常用的小导管超前支护长度较短，注浆扩散半径小，加固范围有限，稍有不慎极易造成局部溜塌、突涌。单纯的管棚超前支护注浆效果不太理想，开挖后能看到浆液但是较为分散，没有形成整体。施工存在较大的安全风险，进度缓慢。发明内容[0003]为克服传统隧道支护方法所存在的以上问题，本发明提供一种穿越