隧道初期支護的加固方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道初期支護的加固方法，特別是一種應(yīng)用于軟弱破碎圍巖地段的隧道初期支護的加固方法。隧道初期支護的加固方法，包括以下幾個步驟：a、采用洞渣快速對初期支護底部兩側(cè)進行反壓處理；b、在初期支護內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置進行臨時支撐處理；c、對初期支護變形段的隧道拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理；d、對初期支護進行二次砼襯砌施工。本發(fā)明提供一種安全、快速、可操作性強，并節(jié)省工程投資的隧道初期支護的加固方法。
【專利說明】
隧道初期支護的加固方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道初期支護的加固方法，特別是一種應(yīng)用于軟弱破碎圍巖地段的隧道初期支護的加固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路、公路交通隧道建設(shè)的過程中，隧道開挖后，為控制圍巖應(yīng)力適量釋放和變形，增加結(jié)構(gòu)安全度和方便施工，隧道開挖后立即施作剛度較小并作為永久承載結(jié)構(gòu)一部分的結(jié)構(gòu)層，稱為初期支護，隧道工程中初期支護一般采用錨噴網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式。對軟弱破碎圍巖地段，經(jīng)常發(fā)生隧道二次襯砌前出現(xiàn)隧道初期支護變形開裂，隧道初期支護出現(xiàn)變形的主要原因可能有:1、隧道開挖斷面太大，開挖使圍巖的松弛圈變大;2、初期支護背后脫空的問題，初期支護沒有充分發(fā)揮作用，脫空區(qū)圍巖松弛，并影響周邊圍巖松弛變形;3、初期支護不能滿足實際需要;4、由于上述綜合及其它因素導(dǎo)致隧道變形。不管是那種原因?qū)е碌某跗谥ёo變形，初期支護變形后有一個共同的特點是:初期支護后面的圍巖破碎，且松弛圈較大，松散壓力大，如果隧道初期支護變形不及時處理，或處理方法不得當?shù)那闆r下很容易誘發(fā)隧道塌方及發(fā)生安全事故。目前的現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種安全、快速、可操作性強，并節(jié)省工程投資的隧道初期支護的加固方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種安全、快速、可操作性強，并節(jié)省工程投資的隧道初期支護的加固方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的隧道初期支護的加固方法，包括以下幾個步驟:
[0005]a、采用洞渣快速對初期支護底部兩側(cè)進行反壓處理；
[0006]b、在初期支護內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置進行臨時支撐處理；
[0007]C、對初期支護變形段的隧道拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理；
[0008]d、對初期支護進行二次砼襯砌施工。
[0009]進一步的是，在a步驟中，洞渣反壓的范圍為初期支護變形段底部兩側(cè)以及初期支護變形段周圍的5-10m的區(qū)段。
[0010]進一步的是，在a步驟中，洞渣反壓的寬度及高度均不小于2m。
[0011]進一步的是，在b步驟中，按照從初期支護變形小的區(qū)段向變形大的區(qū)段推進的方式，在初期支護內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置臨時支撐處理。
[0012]進一步的是，在b步驟中，支撐裝置包括鋼架，鋼架之間的間距為50-1OOcm，每個鋼架接頭處設(shè)置有鎖腳錨桿或鎖腳錨管，并與鋼架焊接連接。
[0013]進一步的是，在c步驟中，采用固結(jié)注漿小導(dǎo)管或自進式注漿錨桿對初期支護變形段的隧道拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理。
[0014]進一步的是，在c步驟中，采用固結(jié)注漿小導(dǎo)管對初期支護變形段的隧道拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理，固結(jié)注漿小導(dǎo)管單根長度為2.0-4.0m，固結(jié)注漿小導(dǎo)管之間的間距為50-150cm，整體成梅花形布置。
[0015]進一步的是，在c步驟中，固結(jié)注漿小導(dǎo)管施工過程中采用控制注漿總量的方法進行注漿。
[0016]進一步的是，b步驟后，c步驟之前，若支撐裝置與初期支護變形段的隧道拱墻范圍內(nèi)的圍巖之間存在空腔，采用栗送砼或栗送水泥砂漿對空腔進行回填密實。
[0017]進一步的是，在d步驟中，按照支撐裝置拆除或者不拆除的方式對初期支護進行二次砼襯砌施工。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:在隧道建設(shè)中，發(fā)生初期支護變形后，首先可以快速采用洞渣對初期支護底部兩側(cè)進行反壓處理，約束初期支護底部兩側(cè)內(nèi)擠變形;然后在初期支護內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置進行臨時支撐處理，限制初期支護和隧道加速變形，并為后續(xù)加固工作提供安全保障;再后對初期支護變形段的隧道拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理，使沒有自承能力的松散圍巖變?yōu)橛谐休d能力的承載拱，利用加固后的承載拱作為支護體系支護圍巖，保證后續(xù)施工的安全性;最后對初期支護進行二次砼襯砌施工，完成初期支護的加固工作。本發(fā)明申請是在充分認識隧道初期支護變形的特點后，做到有針性對地解決實際問題，提供一種安全、快速、可操作性強，并節(jié)省工程投資的隧道初期支護的加固方法。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的隧道橫斷面示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的隧道縱斷面示意圖；
[0021]圖中零部件、部位及編號:洞渣1、初期支護2、隧道3、支撐裝置4、固結(jié)注漿小導(dǎo)5。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0023]如圖1、圖2所示，本發(fā)明隧道初期支護的加固方法，包括以下幾個步驟:
[0024]a、采用洞渣I快速對初期支護2底部兩側(cè)進行反壓處理；
[0025]b、在初期支護2內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置4進行臨時支撐處理；
[0026]c、對初期支護2變形段的隧道3拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理；
[0027 ] d、對初期支護2進行二次砼襯砌施工。
[0028]在步驟a中，采用洞渣I快速對初期支護2底部兩側(cè)進行反壓處理，在隧道建設(shè)初期，洞渣2作為廢料的，利用洞渣I對初期支護2底部兩側(cè)進行反壓處理，約束初期支護2底部兩側(cè)內(nèi)擠變形，這樣做既節(jié)約時間，有節(jié)省工程投資，可以快速地對初期支護2變形進行加固處理，防止進一步的破壞。洞渣I反壓的范圍和寬度、高度根據(jù)現(xiàn)場情況而定，一般洞渣I反壓的范圍為初期支護2變形段底部兩側(cè)以及初期支護2變形段周圍的5-10m的區(qū)段且洞渣I反壓的寬度及高度均不小于2m。
[0029]在步驟b中，在初期支護2內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置4進行臨時支撐處理，限制初期支護2和隧道3加速變形，并為后續(xù)加固工作提供安全保障。支撐裝置優(yōu)選鋼架5，按照從初期支護2變形小的區(qū)段向變形大的區(qū)段推進的方式，鋼架5縱向間距根據(jù)隧道變形大小及現(xiàn)場實際需要確定，一般間距為50-100cm，為使臨時鋼架支撐充分發(fā)揮作用，在鋼架5間按照環(huán)向10cm間距設(shè)直徑為22mm的螺紋連接筋進行縱向連接，并在鋼架5接頭處設(shè)鎖腳錨桿或鎖腳錨管，并與鋼架焊接連接，鎖定鋼架5;并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)及噴砼支護，噴砼包裹鋼架5，縱向呈波浪形。
[0030]在步驟c中，完成支撐裝置4臨時支撐后，采用固結(jié)注漿小導(dǎo)管5或自進式注漿錨桿對初期支護2變形段的隧道3拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理，使沒有自承能力的松散圍巖變?yōu)橛谐休d能力的承載拱。圍利用加固后的承載拱作為支護體系支護圍巖，保證后續(xù)施工的安全性。優(yōu)選選用固結(jié)注漿小導(dǎo)管5，固結(jié)注漿小導(dǎo)管5加固圍巖，一般選用固結(jié)注漿小導(dǎo)管5單根長度為2.0m-4.0m，固結(jié)注楽小導(dǎo)管5環(huán)、縱向間距50cm-150cm，梅花形布置，固結(jié)注漿小導(dǎo)管5端部制作成錐形，周壁按照縱向15cm-20cm間距，環(huán)向3排。
[0031]本發(fā)明固結(jié)注漿小導(dǎo)管5施工過程中采用控制注漿量的方法進行限量注漿，避免了壓力注漿給后續(xù)爆破開挖帶來的施工難度及開挖對結(jié)構(gòu)和安全的影響，并可顯著減少注漿用漿液量，節(jié)約工程投資。而且固結(jié)注漿小導(dǎo)管按照如下施工技術(shù)要求:1、從安全區(qū)向危險區(qū)推進的方式施工;2、從下向上，兩側(cè)對稱的方式跳孔施工;3、從沒有水的地段向有水地段推進的方式施工;4、在吃漿量大的情況下，采用濃漿、摻加速凝劑、間歇注漿的方式控制注漿量;5、在注漿施工過程中加強隧道變形觀測工作，做好安全施工工作。按照以上要求可以保證固結(jié)注漿小導(dǎo)管5的質(zhì)量，為初期支護2的二次砼襯砌施工提供安全保障。
[0032]b步驟后，c步驟之前，若支撐裝置4與初期支護2變形段的隧道3拱墻范圍內(nèi)的圍巖之間存在空腔，采用栗送砼或栗送水泥砂漿對空腔進行回填密實。
[0033]在d步驟中，定期對變形加固段進行變形觀測，并測量隧道3斷面，檢查隧道3侵限情況后，按照支撐裝置4拆除或者不拆除的方式對初期支護2進行二次砼襯砌施工。
[0034]綜上所述，本發(fā)明申請是在充分認識隧道初期支護2變形的特點后，做到有針性對地解決實際問題，提供一種安全、快速、可操作性強，并節(jié)省工程投資的隧道初期支護的加固方法。
【主權(quán)項】
1.隧道初期支護的加固方法，其特征在于:包括以下幾個步驟: a、采用洞渣(I)快速對初期支護(2)底部兩側(cè)進行反壓處理； b、在初期支護(2)內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置(4)進行臨時支撐處理； c、對初期支護(2)變形段的隧道(3)拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理； d、對初期支護(2)進行二次砼襯砌施工。2.如權(quán)利要求1所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在a步驟中，洞渣(I)反壓的范圍為初期支護(2)變形段底部兩側(cè)以及初期支護(2)變形段周圍的5-10m的區(qū)段。3.如權(quán)利要求2所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在a步驟中，洞渣(I)反壓的寬度及高度均不小于2m。4.如權(quán)利要求1所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在b步驟中，按照從初期支護(2)變形小的區(qū)段向變形大的區(qū)段推進的方式，在初期支護(I)內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐裝置(4)臨時支撐處理。5.如權(quán)利要求4所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在b步驟中，支撐裝置(4)包括鋼架，鋼架之間的間距為50-100cm，每個鋼架接頭處設(shè)置有鎖腳錨桿或鎖腳錨管，并與鋼架焊接連接。6.如權(quán)利要求5所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在c步驟中，采用固結(jié)注漿小導(dǎo)管(5)或自進式注漿錨桿對初期支護(2)變形段的隧道(3)拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理。7.如權(quán)利要求5所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在c步驟中，采用固結(jié)注漿小導(dǎo)管(5)對初期支護(2)變形段的隧道(3)拱墻范圍內(nèi)的圍巖進行徑向加固處理，固結(jié)注楽小導(dǎo)管(5)單根長度為2.0-4.0m，固結(jié)注楽小導(dǎo)管(5)之間的間距為50-150cm，整體成梅花形布置。8.如權(quán)利要求5所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在c步驟中，固結(jié)注漿小導(dǎo)管(5)施工過程中采用控制注漿總量的方法進行注漿。9.如權(quán)利要求1所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:b步驟后，c步驟之前，若支撐裝置(4)與初期支護(2)變形段的隧道(3)拱墻范圍內(nèi)的圍巖之間存在空腔，采用栗送砼或栗送水泥砂漿對空腔進行回填密實。10.如權(quán)利要求1所述的隧道初期支護的加固方法，其特征在于:在d步驟中，按照支撐裝置(4)拆除或者不拆除的方式對初期支護(2)進行二次砼襯砌施工。
【文檔編號】E21D21/00GK105863677SQ201610225659
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】吳學智, 傅支黔, 聶大豐, 青華彬, 陳煒韜
【申請人】中國電建集團成都勘測設(shè)計研究院有限公司