一种隧道塌方处理超前支护方法
【专利摘要】本发明方法涉及隧道塌方处理超前支护。本发明方法通过超前大管棚与自进式锚杆相结合，大管棚的长距离注浆与自进式锚杆短距离注浆处理侵限位置相结合，进行塌方段超前支护处理。本发明由以下步骤组成：步骤一：取消导向墙，采用脚手架搭设操作平台，通过调整脚手架与设备轨道下方支撑处连接高度确定管棚打入岩体的角度、位置；步骤二：沿拱部90°范围设置大管棚，施工过程中允许端头部位侵限；步骤三：管棚环向间设置超前自进式锚杆，待塌方处理贯通后，采用自进式锚杆进行侵限部位处理。本发明使得注浆范围广，体现了强支护、短开挖的特点，节约塌方处理成本，节省施工工期，具有较高的应用价值。
【专利说明】_种隧道塌方处理超前支护方法
【技术领域】
[0001]本发明方法涉及隧道塌方处理超前支护，尤其涉及在隧道贯通后出现塌方的处理。
【背景技术】
[0002]在大管棚施工过程中，通常分为有工作室与无工作室两种。有工作室是先建立满足机械及避免管棚侵限的作业空间，该作业空间一般沿隧道开挖轮廓线向外扩大50-80cm，在管棚端头设置一道导向墙，用于控制大管棚角度及方向。无工作室超前大管棚是利用隧道设计开挖空间进行超前支护的一种新技术。该工作室在隧道设计开挖轮廓线内40cm，按设计外插角开孔并进行管棚钻孔安装，最后对于侵限部位，采用管棚推进器将侵限段管棚推进至隧道设计开挖轮廓线外。
[0003]当隧道塌方是发生在隧道贯通后，隧道的开挖及支护均已完成，此时大管棚施工已无工作室，在此种情况下，只能采取无工作室大管棚施工技术，但采用管棚推进器不仅扩大施工成本，同时延长施工周期，对于塌方处理较为不利。
【发明内容】
[0004]
本发明专利旨在解决上述问题，提供一种隧道塌方处理超前支护方法。本发明能保证快速、高效的对塌方体进行超前支护，为后续塌方处理提供安全、可靠的施工环境。
[0005]本发明由以下实施步骤组成:步骤一，取消导向墙，采用脚手架搭设操作平台，通过调整脚手架与设备轨道下方支撑处连接高度确定管棚打入岩体的角度、位置；步骤二，沿拱部90°范围设置大管棚，施工过程中允许端头部位侵限；步骤三，管棚环向间设置超前自进式锚杆，待塌方处理贯通后，采用自进式锚杆进行侵限部位处理。
[0006]本发明改变了以往采用管棚推进器将侵限段管棚推进至隧道设计开挖轮廓线外的方法，改为采用大管棚与超前自进式锚杆相结合的支护方法，大管棚的长距离注浆与自进式锚杆短距离注浆处理侵限位置相结合，使得注浆范围广、节约塌方处理成本、节省工期等，体现了强支护，短开挖的特点，对塌方体围岩注浆效果起到很好的作用，使围岩具有一定自稳能力，为后续塌方处理开挖支护提供了安全保证。有效解决了无工作室状态下，利用隧道设计开挖空间进行大管棚超前支护施工导致端头侵限的情况。
[0007]本发明操作工艺简单，实用性强，克服了无工作室状态下，隧道内大管棚施工导致侵限的难题，优化了施工工序、节约施工成本，缩短施工工期，同时长、短距离注浆相结合使得注浆范围广、分布均匀等，不仅体现了强支护，短开挖的特点，对塌方体围岩注浆效果起到很好的作用，使围岩具有一定自稳能力，为后续塌方处理开挖支护提供了安全保证，具有较高的应用价值。
【具体实施方式】
[0008]本发明由以下实施步骤组成:
步骤一，由于导向墙施工非常耗时，决定取消导向墙，采用脚手架搭设操作平台，钻机设备位于平台之上；通过调整脚手架与设备轨道下方支撑处连接高度确定管棚打入岩体的角度、位置；精确定位后需将设备与脚手架可靠固定。
[0009]步骤二，在隧道设计开挖轮廓线内40cm，按设计外插角开孔并进行管棚钻孔安装，大管棚长度12~20m(可按塌方范围长短确定)，减少大管棚根数，沿拱部90°范围设置10~15根管棚，减少后续处理工程量深入塌方空腔深处进行注浆处理；
步骤三，管棚环向间设置超前自进式锚杆，长度1.2-2.5m ;通过自进式锚杆进行短距离注浆加固，同时处理因上述大管棚施工导致的侵限位置。
[0010]应用实例:
某项目隧道为双向四车道小净距隧道，初期支护施工完毕18天后出现了拱部塌方，塌方段隧道埋深约58.6-68.0m,左右洞间距为29.5m，塌方长度约40m，估计坍塌高度20m左右，塌方量约1000m3左右。坍塌开始时喷射砼剥落，支护型钢拱架扭曲变形，后续坍塌进一步扩大，塌方体充满了整个紧急停车带。经过本发明方法进行塌方超前支护处理，取得良好效果。具体如下:
步骤一:通过脚手架搭设操作平台，钻机设备位于平台之上；调整脚手架与设备轨道下方支撑处连接高度确定管棚打入岩体的角度、位置；精确定位后需将设备与脚手架可靠固定。
[0011]步骤二:在隧道设计开挖轮廓线内40cm，按设计外插角开孔并进行管棚钻孔安装，大管棚长度12m，沿拱部90°范围设置13根管棚。
[0012]步骤三:管棚环向间设置超前自进式锚杆，长度1.5m;通过自进式锚杆进行短距离注浆加固，同时处理因上述大管棚施工导致的侵限位置。
【权利要求】
1.一种隧道塌方处理超前支护方法，其特征在于:包括: 步骤一，取消导向墙，采取现场对钻孔设备精确放样定位来控制大管棚的角度方向；具体如下: 采用脚手架搭设操作平台，钻机设备位于平台之上；通过调整脚手架与设备轨道下方支撑处连接高度确定管棚打入岩体的角度、位置；精确定位后需将设备与脚手架可靠固定; 步骤二，在隧道设计开挖轮廓线内40cm，按设计外插角开孔并进行管棚钻孔安装，大管棚长度可按塌方范围长短确定，沿拱部90°范围设置10~15根管棚； 步骤三，管棚环向间设置超前自进式锚杆，长度1.2-2.5m ;通过自进式锚杆进行短距离注浆加固，同时对因上述大管棚施工导致的侵限位置进行灌浆。
2.根据权利要求1所述隧道塌方处理超前支护方法，其特征在于，所述步骤二中根据隧道净空尺寸确定管棚根数及打设范围，根据塌方范围及支护工艺确定管棚长度。
3.根据权利要求1所述隧道塌方处理超前支护方法，其特征在于，所述步骤三可根据大管棚施工角度导致侵限位置大小及围岩破碎程度确定锚杆打设密度及长度。
【文档编号】E21D20/00GK104481550SQ201410569061
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】许利捷, 许海岩, 杨飞, 李修岩, 郭日花, 杨小荣, 黄伟洪 申请人:中国二十冶集团有限公司