隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法的制作方法

本申请实施例属于地下工程施工，尤其涉及一种隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法。

背景技术：

1、目前，随着我国高铁的飞速发展，隧道工程的发展已经取得了突破性进展。伴随着机械化的施工步伐，新掘进的隧道一般采用机械化初期支护来保护新开挖的临空面，防止围岩变形和破坏的持续发展。

2、相关技术中，大多数隧道软弱围岩掌子面施工采用以下方法加固稳定围岩：1、大管棚或超前小导管预注浆、锚杆、锚索；2、增大初支拱架强度，提高支撑力；3、先行导洞或侧壁导坑法，释放围岩初压，减小掌子面暴露面积，减少围岩失稳风险。这些方法主要存在如下缺点：1、由于软弱围岩含泥质较重，裂隙不发育，导致注浆效果不好；2、当围岩大区域软弱，整体蠕变，锚杆、锚索加固效果不明显；3、增大初支拱架强度、先行导洞或侧壁导坑法，都是被动方法，治标不治本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，以解决上述背景技术中提到的技术问题，本申请利用可控气体爆破或可控炸药爆炸对应产生高压膨胀气体和能量，密实围岩并造出炸腔，为注浆砼创造有利空间；从本质上对隧道周边围岩进行介质替换，改变周边围岩性质，增强围岩自身的承载能力，增加围岩稳定性。

2、本申请实施例提供一种隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，包括如下步骤：

3、步骤一、在掌子面的前侧形成多个炮孔；

4、步骤二、于每一所述炮孔内安装co2气体爆炸装置或炸药卷，以在所述炮孔的内部爆炸形成腔体的同时压紧两相邻的所述炮孔之间的围岩；

5、步骤三、在所述腔体内注入砼，以形成超前串珠砼结构。

6、本申请实施例的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，首先在掌子面的前侧形成多个炮孔；然后于每一炮孔内安装co2气体爆炸装置或炸药卷，以在炮孔的内部爆炸形成腔体的同时压紧两相邻的炮孔之间的围岩；最后在腔体内注入砼，以形成超前串珠砼结构。本申请利用可控气体爆破或可控炸药爆炸对应产生高压膨胀气体和能量，密实围岩并造出炸腔，为注浆砼创造有利空间；从本质上对隧道周边围岩进行介质替换，改变周边围岩性质，增强围岩自身的承载能力。

7、在可以包括上述实施例的一些实施例中，多个所述炮孔全部环绕于隧道设计轮廓线外；在多个所述腔体内注入砼以形成砼结构，多个所述砼结构环绕于隧道设计轮廓线外。

8、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述超前串珠砼结构包括：多个所述砼结构；位于两相邻的所述砼结构之间的、被压紧的所述围岩；其中，所述砼结构和被压紧的所述围岩交替地布置。

9、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述超前串珠砼结构为超前布置于所述掌子面的前侧的环状结构；所述超前串珠砼结构于隧道洞身的轴向方向上延伸。

10、在可以包括上述实施例的一些实施例中，在所述步骤二中，所述腔体为炸腔；在实施预爆破前，在所述掌子面处设置临时支护。

11、在可以包括上述实施例的一些实施例中，在所述步骤一中，于隧道洞身的内部形成下台阶、中台阶、上台阶、以及所述掌子面；在所述步骤二中，实施预爆破前，在所述中台阶或所述下台阶的底板岩层中，实施可控爆破实验，以确定可控爆破当量、相邻两个所述炸腔的间距、炮孔参数、爆破物质参数。

12、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述超前串珠砼结构设置为单层或多层。

13、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述超前串珠砼结构设置为多层；多层所述超前串珠砼结构沿所述掌子面的径向方向从里向外依次布置。

14、在可以包括上述实施例的一些实施例中，还包括如下步骤：步骤四：对所述掌子面进行施工，当所述掌子面施工至距离所述超前串珠砼结构的末端第一距离时，重复所述步骤一至所述步骤三，以形成新的所述超前串珠砼结构。

15、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一距离为2米。

16、本申请实施例与现有技术相比，具有如下有益效果：

17、本申请提供的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，采用逆向思维方式，将传统爆破破坏逆向转化为爆破稳固作用，本申请利用可控气体爆破或可控炸药爆炸对应产生高压膨胀气体和能量，密实围岩并造出炸腔，为注浆砼创造有利空间；从本质上对隧道周边围岩进行介质替换，改变周边围岩性质，增强围岩自身的承载能力，增加围岩稳定性。

技术特征：

1.一种隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，多个所述炮孔全部环绕于隧道设计轮廓线外；

3.根据权利要求2所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，所述超前串珠砼结构包括：

4.根据权利要求3所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，所述超前串珠砼结构为超前布置于所述掌子面的前侧的环状结构；

5.根据权利要求1所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，在所述步骤二中，所述腔体为炸腔；

6.根据权利要求5所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，在所述步骤一中，于隧道洞身的内部形成下台阶、中台阶、上台阶、以及所述掌子面；

7.根据权利要求1所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，所述超前串珠砼结构设置为单层或多层。

8.根据权利要求7所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，所述超前串珠砼结构设置为多层；

9.根据权利要求1所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，还包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，其特征在于，所述第一距离为2米。

技术总结
本申请实施例涉及隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，属于地下工程施工技术领域。本申请实施例旨在解决相关技术中隧道软弱围岩掌子面施工采用的方法加固稳定围岩效果不好的技术问题。本申请实施例的隧道软弱围岩预爆破超前串珠砼结构施工工法，包括如下步骤：步骤一、在掌子面的前侧形成多个炮孔；步骤二、于每一炮孔内安装CO<subgt;2</subgt;气体爆炸装置或炸药卷，以在炮孔的内部爆炸形成腔体的同时压紧两相邻的炮孔之间的围岩；步骤三、在所述腔体内注入砼，以形成超前串珠砼结构。本申请实施例所提供的施工工法能够从本质上对隧道周边围岩进行介质替换，改变周边围岩性质，增强围岩自身的承载能力，增加围岩稳定性。

技术研发人员：侯超,侯敏
受保护的技术使用者：侯超
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16