涌水突泥隧道支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及岩土工程领域，具体为一种涌水突泥隧道支护结构。


背景技术：

2.在隧道穿越富水断层破碎带施工的过程中，因受富水断层破碎带影响，会有引发涌水、突泥等地质灾害的风险，其不仅对施工安全造成严重威胁，而且还会对周围环境造成影响。
3.申请号201821958794.2的专利申请(“涌水涌泥隧道帷幕注浆结构”)公开了一种涌水涌泥隧道帷幕注浆结构，其主要通过靠近隧道拱顶设置的管棚支护和开设在止浆墙位于所述管棚支护下方，且依次呈同心圆布设的第一组注浆孔、第二组注浆孔和第三组注浆孔完成注浆。但上述方案中，其只是简单的按照顺序，通过上述各组注浆孔完成帷幕注浆，整体加固效果结构不佳。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种涌水突泥隧道支护结构，其在不同阶段都能够对隧道内的涌水突泥涌出物进行安全、快速的处理，可大幅提高施工效率，降低施工成本。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.提供了一种涌水突泥隧道支护结构，其包括：涌出物注浆结构，其用于对在隧道内的涌水突泥涌出物进行垂直注浆；第一循环注浆结构，其用于对涌水突泥涌出物进行注浆，以固结掌子面；第二循环注浆结构，其用于在开挖掌子面后，对掌子面后方区域进行注浆。
7.优选的，所述涌出物注浆结构包括：涌出物注浆孔，其梅花型布置在隧道内的涌水突泥涌出物上；涌出物注浆管，其伸入所述涌出物注浆孔内，用于对所述涌水突泥涌出物进行垂直注浆。
8.优选的，所述第一循环注浆结构包括：第一施工平台，其位于所述隧道内；第一止浆墙，其底端嵌入所述施工平台中；填充物，其用于全部/部分填充所述第一止浆墙的后方空隙；第一循环注浆孔，其穿过所述止浆墙，并在所述涌水突泥涌出物和/或填充物中延伸；以及第一循环注浆管，其伸入所述第一循环注浆孔内，以通过所述第一循环注浆管对止浆墙背后区域进行注浆，以固结掌子面。
9.优选的，所述第一施工平台上浇筑形成15
‑
25cm厚的砼层；所述第一止浆墙采用c30砼浇筑而成，厚1.5
‑
2.5m；且所述第一止浆墙底端嵌入所述施工平台中，且嵌入深度为1
‑
1.5m。
10.优选的，所述第一循环注浆孔包括：第一注浆孔、第二注浆孔以及第三注浆孔中的一种或多种；所述第一循环注浆管包括：第一注浆管、第二注浆管以及第三注浆管中的一种或多种；
11.所述第一注浆管伸入所述第一注浆孔内，以通过所述第一注浆管进行前进式注
浆；所述第二注浆管/第三注浆管对应伸入所述第二注浆孔/第三注浆孔内，以通过所述第二注浆管/第三注浆管进行袖阀管注浆。
12.优选的，所述第二注浆管/第三注浆管包括袖阀管组件，且所述袖阀管组件包括：至少2根并排搭接的袖阀管，且每根袖阀管前端5
‑
7m为注浆段，且所述注浆段开设有若干溢浆孔，端部为尖锥状。
13.优选的，相邻两溢浆孔的断面间距为70
‑
80cm。
14.优选的，所述第二循环注浆结构包括：第二施工平台，其位于开挖后形成的掌子面的后方；第二止浆墙，其底端嵌入所述第二施工平台中；第二循环注浆孔，其穿过所述第二止浆墙、掌子面，并在所述掌子面后方区域延伸；以及第二循环注浆管，其伸入所述第二循环注浆孔内，以通过所述第二循环注浆管对掌子面后方区域进行前进式分段注浆和/或后退式分段注浆。
15.优选的，所述第二施工平台上浇筑形成15
‑
25cm厚的砼层；所述第二止浆墙采用c30砼浇筑而成，厚1.5
‑
2.5m；且所述第二止浆墙底端嵌入所述施工平台中，且嵌入深度为1
‑
1.5m。
16.优选的，所述涌水突泥隧道支护结构还包括：若干泄水孔，其开设在初支拱部。
17.与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：
18.本实用新型中的涌水突泥隧道支护结构可先快速对涌水突泥涌出物进行注浆加固，以固结掌子面，便于后续开挖；开挖掌子面后，又可对掌子面后区域进行前进式分段注浆和/或后退式分段注浆，以在不同阶段都能够对隧道内的涌水突泥涌出物进行安全、快速的处理，可大幅提高施工效率，降低施工成本。
附图说明
19.图1为本实用新型中涌出物注浆结构、第一循环注浆结构的纵剖图；
20.图2为本实用新型中第一循环注浆孔的断面图；
21.图3为本实用新型中第二循环注浆孔的断面图；
22.图4为本实用新型中第二循环注浆结构的纵剖图；
23.图5为本实用新型中袖阀管的正视图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例1：
26.如图1
‑
2所示，本实施例中的涌水突泥隧道支护结构包括：涌出物注浆结构，其用于对在隧道100内的涌水突泥涌出物s进行垂直注浆；第一循环注浆结构，其用于对涌水突泥涌出物s进行注浆，以固结掌子面；第二循环注浆结构，其用于在开挖掌子面后，对掌子面后方区域进行注浆；
27.具体的，所述涌出物注浆结构包括：
28.涌出物注浆孔，其按照间距1.2m
×
1.2m梅花型布置在隧道100内的涌水突泥涌出物s上，且所述涌出物注浆孔直径为30
‑
60mm(优选为50mm)；
29.涌出物注浆管(优选直径为42mm钢花管)，其伸入所述涌出物注浆孔内，用于对所述涌水突泥涌出物s进行垂直注浆，以形成垂直注浆段s1。
30.所述第一循环注浆结构包括：
31.第一施工平台1，其位于所述隧道100内，可通过对涌水突泥涌出物s进行整平压实获得，且长度为9
‑
15m，用于供钻机完成施工作业；进一步的，所述第一施工平台1上采用c20浇筑形成15
‑
25cm(优选为20cm)厚的砼层11，便于钻机移动定位，以提高工效；
32.第一止浆墙2，其采用c30砼浇筑而成，厚1.5
‑
2.5m(优选为2.0m)，其所述第一止浆墙2底端嵌入所述施工平台1中，且嵌入深度为1
‑
1.5m，由此，第一止浆墙2可与第一施工平台1结合成牢固整体，增加结构的稳定性；
33.填充物3(如沙袋等)，其用于全部/部分填充所述第一止浆墙2的后方空隙，以保证注浆时第一止浆墙2的稳固；
34.第一循环注浆孔4，其穿过所述止浆墙2，并在所述涌水突泥涌出物s和/或填充物3中延伸；且所述第一循环注浆孔4的外插角为1
‑3°
；
35.以及第一循环注浆管，其伸入所述第一循环注浆孔4内，以通过所述第一循环注浆管对止浆墙2背后区域进行注浆，以填充止浆墙2背后空隙并加固围岩，以固结掌子面。
36.且对止浆墙2背后区域进行注浆时采用水泥
‑
水玻璃双液浆/普通水泥单液浆。
37.进一步的，如图4
‑
5所示，所述第二循环注浆结构包括：
38.第二施工平台5，其位于开挖后形成的掌子面200的后方，可通过对隧道100内的地表进行整平压实获得，且长度为9
‑
15m，用于供钻机完成施工作业；进一步的，所述第二施工平台上采用c20浇筑形成15
‑
25cm(优选为20cm)厚的砼层，便于钻机移动定位，以提高工效；
39.第二止浆墙6，其采用c30砼浇筑而成，厚1.5
‑
2.5m(优选为2.0m)，所述第二止浆墙底端嵌入所述第二施工平台中，且嵌入深度为1
‑
1.5m，由此，第二止浆墙可与第二施工平台结合成牢固整体，增加结构的稳定性；
40.第二循环注浆孔7，其穿过所述第二止浆墙6、掌子面200，并在所述掌子面200后方区域延伸；且所述第二循环注浆孔7的外插角为1
‑3°
；本实施例中，所述第二循环注浆孔7单循环布设，且共有51个；
41.以及第二循环注浆管8，其伸入所述第二循环注浆孔7内，以通过所述第二循环注浆管8对掌子面200后方区域进行前进式分段注浆和/或后退式分段注浆。
42.所述第二循环注浆管8采用φ108mm，δ＝6mm的无缝钢管加工而成，管长1.2m，且外壁缠绕50～80cm长的麻丝，整体形成纺锤型结构；且对掌子面200后方区域进行注浆时采用水泥
‑
水玻璃双液浆/普通水泥单液浆/硫铝酸盐水泥单液浆。
43.实施例2：
44.本实施例与实施例1的不同之处仅在于，如图4
‑
5所示，所述第一循环注浆孔4包括：第一注浆孔、第二注浆孔以及第三注浆孔中的一种或多种，第一循环注浆管包括：第一注浆管、第二注浆管以及第三注浆管中的一种或多种；所述第一注浆管包括孔口管，其伸入所述第一注浆孔内，以通过所述第一注浆管进行前进式注浆；所述第二注浆管/第三注浆管包括袖阀管组件9，其对应伸入所述第二注浆孔/第三注浆孔内(即第二注浆管伸入第二注
浆孔内，第三注浆管伸入第三注浆孔内)，以通过所述第二注浆管/第三注浆管进行袖阀管注浆。
45.进一步的，所述第一注浆管采用φ108mm，δ＝6mm的无缝钢管加工而成，管长1.2m，且外壁缠绕50～80cm长的麻丝，整体形成纺锤型结构；所述袖阀管组件9包括：至少2根并排搭接的袖阀管91，所述袖阀管91采用φ42mm、壁厚3.5mm的无缝钢管加工而成，且每根袖阀管91前端5
‑
7m为注浆段911，同时，所述注浆段911开设有若干直径8mm的溢浆孔912，且端部为尖锥状，相邻两溢浆孔912的断面间距为70
‑
80cm(优选为75cm)。
46.实施例3：
47.本实施例与实施例1或2的不同之处仅在于，本实施例中的涌水突泥隧道支护结构还包括：若干泄水孔，其开设在初支拱部，以防止水压过大击穿加固圈。
48.综上所述，本实用新型中的涌水突泥隧道支护结构可先快速对涌水突泥涌出物进行注浆加固，以固结掌子面，便于后续开挖；开挖掌子面后，又可对掌子面后区域进行前进式分段注浆和/或后退式分段注浆，以在不同阶段都能够对隧道内的涌水突泥涌出物进行安全、快速的处理，可大幅提高施工效率，降低施工成本。
49.需要说明的是，上述实施例1至3中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。且在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
50.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。