在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工方法及结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道施工技术领域，主要涉及一种在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工方法及结构。
【背景技术】
[0002]矿山法隧道施工是地下暗挖工程，主要采用钻爆法开挖隧道，由于围岩状况比较复杂，可能会有隐蔽的溶洞和裂隙，故在开挖前需要对掌子面(掌子面是坑道施工中的一个术语，即开挖坑道不断向前推进的工作面，不是一个固定的面)前方进行超前探测，提前掌握地质状况，同时实施超前小导管支护措施。
[0003]但遇到跨度较大的V型漏斗(漏斗内填充物多为风化程度较强的石灰岩和辉绿岩等碎散性岩石以及人工回填料)时，目前采用超前小导管支护方法。但遇到跨度较大的V型漏斗(填充物多为风化程度较强的石灰岩和辉绿岩等碎散性岩石以及人工回填料)时，小导管超前支护效果较差，无法保证施工的安全。
[0004]因此，如何提供一种超前支护效果好、保证隧道安全施工的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工方法及结构，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的提供一种在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工方法及结构，具有良好的超前支护效果，确保安全地穿越该地质段，有效保证施工安全和施工质量。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0007]一种在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构，所述围岩具有一个大跨度V型漏斗，包括一管棚，所述管棚采用若干钢管外插角5-15°于拟建隧道的拱部120-150。范围内设置，环向间距250-350mm，每根钢管长6-18m，每根钢管留Im外露并在外露的下端部安装一用于在注浆完毕后防止浆液外流的法兰，每根钢管的上端经V型漏斗一侧的围岩、V型漏斗空间后伸入V型漏斗另一侧的围岩，每根钢管上位于V型漏斗空间以及V型漏斗两侧围岩内的管段均匀分布出浆孔。
[0008]优选的，在上述的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构中，采用注浆机通过所述钢管向前方围岩以及V型漏斗内注双液浆，所述双液浆由水泥浆与水玻璃按体积比例1:0.5混合，其中，所述水泥浆的水灰比为1:1，所述水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4，且注浆初压0.5MPa?IMPa，终压2MPa，持压15分钟后停止。
[0009]优选的，在上述的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构中，所述管棚采用Φ 50mm钢管外插角15°于拟建隧道的拱部120°范围内设置，环向间距300mm，每根钢管长6m。
[0010]优选的，在上述的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构中，所述V型漏斗两侧围岩内提前打好用于插入对应钢管钻孔。
[0011]优选的，在上述的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构中，所述钢管的数量是20-25根。
[0012]本发明还公开了一种在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工方法，包括如下步骤:
[0013]第一步，当隧道施工到靠近大跨度V型漏斗的围岩时，从已开挖隧道向V型漏斗的两侧围岩打好用于插入后续钢管的钻孔；
[0014]第二步，采用若干钢管外插角5-15°于拟建隧道的拱部120-150°范围内设置，环向间距250-350mm，每根钢管长6_18m，每根钢管留Im外露并在外露的下端部安装一用于在注浆完毕后防止浆液外流的法兰，每根钢管的上端经V型漏斗一侧的围岩、V型漏斗空间后伸入V型漏斗另一侧的围岩，每根钢管上位于V型漏斗空间以及V型漏斗两侧围岩内的管段均匀分布出浆孔；
[0015]第三步，采用注浆机通过所述钢管向前方围岩以及V型漏斗内注双液浆，所述双液浆由水泥浆与水玻璃按体积比例1:0.5混合，其中，所述水泥浆的水灰比为1:1，所述水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4，且注浆初压0.5MPa?IMPa，终压2MPa，持压15分钟后停止。
[0016]由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0017]本发明的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构，通过采用若干钢管外插角5-15°于拟建隧道的拱部120-150°范围内设置，环向间距250-350mm，每根钢管长6-18m，每根钢管留Im外露并在外露的下端部安装一用于在注浆完毕后防止浆液外流的法兰，每根钢管的上端经V型漏斗一侧的围岩、V型漏斗空间后伸入V型漏斗另一侧的围岩，每根钢管上位于V型漏斗空间以及V型漏斗两侧围岩内的管段均匀分布出浆孔，一方面，通过上述结构的钢管将浆液注入到将V型漏斗两侧的围岩内以及V型漏斗空间内，使得V型漏斗空间内的碎散型填充物在浆液的作用下与V型漏斗两侧的围岩加固成一个整体，另一方面，这些钢管形成的管棚也可以起到一定的支护效果，从而这两方面合起来可以起到良好的超前支护效果，确保安全地穿越该地质段，有效保证施工安全和施工质量。
[0018]本发明的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工方法，采用如上所述的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构，使得V型漏斗空间内的碎散型填充物在浆液的作用下与V型漏斗两侧的围岩加固成一个整体，可以起到良好的超前支护效果，确保安全地穿越该地质段，有效保证施工安全和施工质量。并且，采用注浆机通过所述钢管向前方围岩以及V型漏斗内注双液浆，所述双液浆由水泥浆与水玻璃按体积比例1: 0.5混合，其中，所述水泥浆的水灰比为1:1，所述水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4，且注浆初压0.5MPa?IMPa，终压2MPa，持压15分钟后停止，注入上述方法与上述成分双液浆进行注浆加固，可以使得V型漏斗空间内的碎散型填充物在浆液的作用下与V型漏斗两侧的围岩更加容易加固成一个整体，进一步提高超前支护效果，确保安全地穿越该地质段，有效保证施工安全和施工质量。
【附图说明】
[0019]图1为本发明一实施例的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构横断面示意图；
[0020]图2为本发明一实施例的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构纵断面示意图。
[0021]图中:1-围岩、2-V型漏斗、3-钢管、4-拟建隧道、5-已开挖隧道。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0023]结合图1至图2，本实施例公开了一种在穿越围岩较差地质条件下的矿山法隧道施工结构，所述围岩I具有一个大跨度V型漏斗2，包括一管棚，所述管棚采用若干钢管3外插角5-15°于拟建隧道4的拱部120-150°范围内设置，环向间距250_350mm，每根钢管3长6-18m，每根钢管3留Im外露并在外露的下端部安装一用于在注浆完毕后防止浆液外流的法兰，每根钢管3的上端经V型漏斗2 —侧的围岩1、V型漏斗2空间后伸入V型漏斗2另一侧的围岩1，每根钢管3上位于V型漏斗2空间以及V型漏斗2两侧围岩I内的管段均匀分布出浆孔。一方面，通过上述结构的钢管3将浆液注入到V型漏斗2两侧的围岩I内以及V型漏斗2空间内，使得V型漏斗空间内的碎散型填充物在浆液的作用下与V型漏斗2两侧的围岩I加固成一个整体；另一方面，这些钢管形成的管棚也可以起到一定的支护效果，这两方面合起来可以起到良好的超前支护效果，确保隧道施工安全地穿越该地质段，有效保证施工安全和施工质量。
[0024]其中，所述外插角就是管棚的钢管3与隧道纵向之间的夹角。因为管棚一般长度较长，钻孔施工时钻头由于重力作用会下垂而容易侵入隧