在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統(tǒng)支護(hù)技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統(tǒng)支護(hù)技術(shù)，特別是一種應(yīng)用于隧道施工領(lǐng)域的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統(tǒng)支護(hù)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]按照圍巖劃分:軟弱破碎圍巖及散體碎石土屬于V?VI級(jí)圍巖?，F(xiàn)有V?V!級(jí)圍巖隧道的支護(hù)方式為先施工超前小導(dǎo)管或超前大管棚等超前預(yù)支護(hù)后，然后采用適當(dāng)?shù)拈_挖方式對(duì)隧道開挖后及時(shí)進(jìn)行其他初期支護(hù)工作。
[0003]在軟弱破碎圍巖及散體碎石土中，現(xiàn)有的隧道系統(tǒng)支護(hù)方式為水泥砂漿錨桿支護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中水泥砂楽銷桿用Φ22、Φ25、Φ 28的螺紋鋼筋制作成銷桿桿體，銷桿桿體根據(jù)設(shè)計(jì)錨桿的長(zhǎng)度在加工場(chǎng)截成需要的長(zhǎng)度，一般長(zhǎng)度為2.0至9.0m之間，然后在隧道內(nèi)需要進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)的地方用鉆機(jī)鉆好錨桿孔眼，再把提前制作好的錨桿桿體插入錨桿孔眼內(nèi)，最后向孔內(nèi)注漿，完成系統(tǒng)錨桿施工。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處:現(xiàn)有技術(shù)中隧道的系統(tǒng)支護(hù)采用水泥砂漿錨桿支護(hù)，存在問題是不好成孔，成孔時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)用高，且水泥砂漿錨桿的支護(hù)效果差。水泥砂漿錨桿的施工順序?yàn)?①鉆孔一②吹空一③向孔內(nèi)插入鋼筋(錨桿桿體)及注漿管和回漿管一④注漿一⑤堵塞孔口。水泥砂漿錨桿施工的第一步工作為鉆孔。在軟弱破碎圍巖及散體碎石土中最不好施工的工序?yàn)椤般@孔”，主要的問題為卡鉆、塌孔，不好成孔。一般現(xiàn)場(chǎng)鉆孔施工采用的鉆具為風(fēng)搶、鉆桿、鉆頭。在鉆頭及鉆桿鉆進(jìn)的過程中被石塊卡住，鉆不進(jìn)去，也拔不出來，鉆桿及鉆頭卡在某一個(gè)地方無(wú)法施工，成不了孔，無(wú)法進(jìn)行后續(xù)其他工序的施工。這浪費(fèi)了大量的施工時(shí)間，浪費(fèi)了大量物力和財(cái)力。在鉆孔的過程中易出現(xiàn)塌孔。“塌孔”是指鉆好孔，拔出鉆桿后，在向鉆孔內(nèi)插入錨桿桿體前或在插入的過程中，鉆好的錨桿孔壁出現(xiàn)坍塌，堵住了孔眼?！八住钡暮蠊清^桿桿體不能順利的插入，需要進(jìn)行處理后再插入?！翱ㄣ@”和“塌孔”的通常解決辦法:卡鉆后，如果拔不出鉆桿及鉆頭，則廢棄之，然后在旁邊重新使用新的鉆桿及鉆頭重新鉆孔，如果被卡住，則想辦法拔出來，清孔后重新施鉆，如果拔不出來，再?gòu)U棄之，如此反復(fù)?；虿捎锰坠茔@進(jìn)。塌孔后，先用現(xiàn)場(chǎng)制作成端頭帶彎鉤的Φ 12鋼筋從孔內(nèi)掏出塌落的石渣，然后吹空，疏通孔眼，如果此法不能解決問題，則換另外一種繁瑣的方法解決。繁瑣的方法為:向孔內(nèi)反復(fù)注楽，使孔壁加固后，再反復(fù)鉆進(jìn)。即，鉆進(jìn)一段距離，拔出鉆桿和鉆頭，向鉆好的孔內(nèi)注漿，并等注漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，再重新對(duì)注漿孔進(jìn)行鉆孔，如此反復(fù)循環(huán)多次才能完成一個(gè)鉆孔。很顯然，現(xiàn)有的施工技術(shù)存在以下幾個(gè)問題:
[0005]水泥砂漿錨桿的作用是錨固巖體，對(duì)巖體錨固后，錨桿的主要力學(xué)性能為抗拉和抗剪。水泥砂漿錨桿的注漿量及注漿半徑都是很小的。通常對(duì)水泥砂漿錨桿的注漿及受力要求是這樣的:所注漿液充填鋼筋與孔壁之間的空隙，通過水泥砂漿使鋼筋與孔壁之間形成有效的連接，利用水泥砂漿與鋼筋的握裹力及水泥砂漿與孔壁之間的摩擦力來達(dá)到對(duì)圍巖的錨固作用。目前，對(duì)水泥砂漿錨桿施工質(zhì)量的檢測(cè)方法是抽樣檢測(cè)錨桿的拉拔力是不是滿足設(shè)計(jì)要求值。在散體結(jié)構(gòu)中，決定錨桿的拉拔力的是水泥砂漿與周邊碎石土之間的摩擦力。在水泥砂漿錨桿施工中，通常不需要漿液大半徑的擴(kuò)散，因此，水泥砂漿錨桿的注漿沒有達(dá)到對(duì)其周邊破碎巖土的注漿加固作用。顯然，在軟弱破碎圍巖及散體碎石土中水泥砂漿錨桿的支護(hù)沒有充分利用巖土體的自身力學(xué)性能，為了達(dá)到水泥砂漿對(duì)軟弱破碎圍巖的加固效果，通常采用加長(zhǎng)、加密錨桿，這是不經(jīng)濟(jì)的。另外，水泥砂漿錨桿的耐久性差。錨桿桿體不能全部被水泥砂漿包裹，鋼材銹蝕后，水泥砂漿的錨固作用就失效，這使隧道的使用壽命減短，增加了運(yùn)營(yíng)期間工程病害處理的投入，同時(shí)危及交通安全。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下幾個(gè)問題:一、施工時(shí)間長(zhǎng)；二、不經(jīng)濟(jì)；三、可操作性差。四、水泥砂漿錨桿在散體結(jié)構(gòu)中的力學(xué)性能較差，且不經(jīng)濟(jì)。因此現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種可以有效提高隧道的結(jié)構(gòu)安全性能及隧道使用的耐久性，節(jié)約工程投資的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統(tǒng)支護(hù)技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以有效提高隧道的結(jié)構(gòu)安全性能及隧道使用的耐久性，節(jié)約工程投資的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統(tǒng)支護(hù)技術(shù)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統(tǒng)支護(hù)技術(shù)，包括以下幾個(gè)步驟:
[0008]a、制作注漿小導(dǎo)管；
[0009]b、向巖土體內(nèi)插入注楽小導(dǎo)管；
[0010]C、通過注漿小導(dǎo)管對(duì)隧道開挖輪廓線外周邊巖土體進(jìn)行徑向注漿；
[0011]進(jìn)一步的是，所述注漿小導(dǎo)管的長(zhǎng)度范圍為2.0m至4.5m。
[0012]進(jìn)一步的是，所述注漿小導(dǎo)管的尾部為錐形。
[0013]進(jìn)一步的是，在c步驟中，采用限量注漿的方法進(jìn)行注漿。
[0014]進(jìn)一步的是，在c步驟中，注漿后使可注漿小導(dǎo)管下部到開挖輪廓線之間的松散破碎巖土體的漿液充填率達(dá)到70%以上。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的技術(shù)不需要鉆孔，采用機(jī)械直接頂入或人工打入方式向松軟破碎巖土體中安裝注漿桿體，然后直接注漿加固巖體。小導(dǎo)管插入松散巖土后不再拔出，省去了造孔的工序，解決了水泥砂漿錨桿施工成孔難的問題。通過徑向注漿小導(dǎo)管注漿后，使隧道開挖輪廓線外一定范圍內(nèi)的軟弱破碎圍巖或松散破碎巖土體通過漿液充填或基本充填破碎巖土體之間的裂隙及空隙后，使松散破碎巖土體顆粒及塊體之間從無(wú)膠結(jié)變?yōu)橛心z結(jié)，主動(dòng)改善及提高松散破碎巖土體的力學(xué)性質(zhì)后，再通過初期支護(hù)體系與隧道開挖輪廓線外注漿加固后的巖土體形成一個(gè)連續(xù)的受力體系，充分調(diào)動(dòng)巖土體應(yīng)有的力學(xué)性能來承受加固圈外的松弛壓力及松散壓力。本技術(shù)充分利用了巖土體的自身力學(xué)性能，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，節(jié)約了工程投資，節(jié)約了施工時(shí)間，提高了隧道施工的安全性。
【附圖說明】
[0016]圖1是注漿小管的布置示意圖；
[0017]圖2是注漿小管沿隧道縱向的分布示意圖；
[0018]圖3是注漿小管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中零部件、部位及編號(hào):注漿小導(dǎo)管1、隧道注漿加固圈內(nèi)邊線2、隧道注漿加固圈外邊線3、鋼拱架4、注漿孔5、尾部6。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1所示，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統(tǒng)支護(hù)技術(shù)，包括以下幾個(gè)步驟:
[0022]a、制作注漿小導(dǎo)管；
[0023]b、向巖土體內(nèi)插入注楽小導(dǎo)管；
[0024]C、通過注漿小導(dǎo)管對(duì)隧道開挖輪廓線外周邊巖土體進(jìn)行徑向注漿；
[0025]如圖1、圖2及圖3所示，插入到位的注漿小導(dǎo)管位于隧道注漿加固圈內(nèi)邊線、隧道注漿加固圈外邊線之間，緊貼隧道注漿加固圈內(nèi)邊線的地方設(shè)置了鋼拱架。徑向注漿是指注漿小導(dǎo)管沿著待施工隧道的徑向方向插入巖土體后進(jìn)行注漿。由于采用了注漿小導(dǎo)管直接插入軟弱破碎巖土體后注漿的施工方法，因此在施工過程中不需要鉆孔，而是采用機(jī)械直接頂入或人工打入方式向松軟破碎巖土體中安裝注漿桿體，然后直接注漿加固巖體。小導(dǎo)管插入松散巖土后不再拔出，省去了造孔的工序，解決了水泥砂漿錨桿施工成孔難的問題。另一方面，通過徑向注漿小導(dǎo)管注漿后，使隧道開挖輪廓線外一定范圍內(nèi)的軟弱破碎圍巖或松散破碎巖土體通過漿液充填或基本充填破碎巖土體之間的裂隙及空隙后，使松散破碎巖土體顆粒及塊體之間從無(wú)膠結(jié)變?yōu)橛心z結(jié)，主動(dòng)改善及提高松散破碎巖土體的力學(xué)性質(zhì)后，再通過初期支護(hù)體系與隧道開挖輪廓線外注漿加固后的巖土體形成一個(gè)連續(xù)的受力體系，充分調(diào)動(dòng)巖土體應(yīng)有的力學(xué)性能來承受加固圈外的松弛壓力及松散壓力。本技