[发明专利]砂层巷道的空间加固施工工艺

说明书

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种加固施工方法，尤其涉及一种砂层巷道的空间加固施工工艺。

背景技术

随着我国经济的快速发展和西部大开发战略的大力实施，我国高速公路、铁路、能源煤矿建设迎来飞速发展的重要机遇期，土木建筑工程已不可避免的接触细砂地层等不良工程地质体。目前，穿越砂层的巷道（地下硐室）建设工程越来越多，主要包括近几年我国煤矿新建和改扩建过程中的巷道建设，铁路、公路隧道工程以及城市地铁建设等。

目前针对各种砂层巷道的施工，普遍采用的是超前支护的方法，然而针对不同的地质条件，由于其砂层的孔隙率、粒度成分、含水率等物理力学性质的不同，其超前支护的方法也不尽相同。在砂层巷道开挖和修复过程中，粉细砂极易遭受应力释放，巷道易出现漏砂冒顶和片帮事故，造成巷道断面不规整。这严重影响煤矿改扩建计划，对地面建构筑物也带来较大的安全威胁。

发明内容

为了阶级背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种加固效果好以及工艺简单的砂层巷道的空间加固施工工艺。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种砂层巷道的空间加固施工工艺，其特殊之处在于：所述施工工艺包括以下步骤：

1）确定注浆加固范围；

2）在确定的注浆加固范围内进行布孔；

3）根据布孔的位置施工钻孔；

4）在已经钻好的孔中插入注浆导管，并开始加注加固浆液。

上述步骤1）中确定的注浆加固范围是砂层巷道全断面。

上述步骤2）的具体实现方式是：

2.1）将巷道全断面的注浆范围划分区域；所述区域包括沿平硐设计外轮廓线布设的周边眼区域、沿外轮廓线内收的具有一定环向间距的前置眼区域以及沿拱部内具有一定间隔的大角度眼区域；

2.2）在不同的区域进行不同布孔。

上述步骤2.2）中对周边眼区域进行布孔的具体实现方式是：沿平硐设计外轮廓线布设，在巷道的拱部至少布20个注浆孔，在巷道的侧帮至少布8个注浆孔；

所述步骤2.2）中对前置眼区域进行布孔的具体实现方式是：沿外轮廓线进行内收布设至少11个二圈眼注浆孔以及在砂层巷道全断面的工作面布设至少11个大肚子眼注浆孔；

所述步骤2.2）中对大角度眼区域进行布孔的具体实现方式是：沿拱部120°扇区内内具有一定间隔布设至少13个大角度眼注浆孔。

上述步骤3）中钻孔的顺序是按照由外向里、先顶部后两帮的顺序进行施工；对砂层巷道全断面的顶部进行施工时，采用先中间后两边的顺序；对砂层巷道全断面的帮部进行施工时，采用由上向下施工的顺序。

上述步骤4）中加注加固浆液的具体实现方式是：

4.1）注入水玻璃Na₂SiO₃溶液；

4.2）注入CaCl₂溶液。

上述步骤4）中在步骤4.2）之后还包括：

4.3）注入速凝剂三乙醇胺。

上述水玻璃Na₂SiO₃水溶液是水玻璃Na₂SiO₃与热水按体积比是1：10的方式配制而成；所述氯化钙水溶液是无水氯化钙与可饮用水配制而成。

上述热水的水温在70～80℃。

上述加固浆液的流量是5～20L/min。

本发明的优点是：

本发明通过一区、二区及三区的注浆加固，形成了砂层巷道的空间加固支护体系，有效的控制了围岩塑性区的发展，减小了作用在支护结构上的围岩压力及地表沉降变形，保证了巷道工作面的稳定及地面建筑物的安全。含泥中、细砂层经过注浆加固处理后可形成注浆帷幕，注浆效果良好。本发明对砂层地带巷道进行超前支护是此类工程安全生产和成功建设的关键，开展此类工程技术的研究，有助于丰富和发展砂层中巷道的施工技术，保证巷道工程建设的技术可行性和经济合理性，为解决砂层地区巷道工程技术难题和建立相关规范与标准提供理论依据和技术支持。

附图说明

图1是本发明所采用的全断面孔位布设结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种砂层巷道的空间加固施工工艺，该施工工艺包括以下步骤：

1）确定注浆加固范围；注浆加固范围是砂层巷道全断面。

2）在确定的注浆加固范围内进行布孔；