[发明专利]一种穿越泥质松散隧道塌方体的施工方法

说明书

本发明属于一种穿越泥质松散隧道塌方体的施工方法,包括如下步骤：沿着隧道开挖轮廓线向前斜向打入呈间隔距离分布的众多根钢筋形成钢筋网棚；沿着在隧道开挖轮廓线打入的钢筋网棚向前水平打入注浆导管、或呈交替设置的注浆导管和注浆长钢管；通过打入的注浆导管或注浆长钢管对隧道前方土体进行注浆固结，形成一个保护隧道的环带状注浆固结拱、或形成一个犬牙凸环带状注浆固结拱，为隧道开挖及支护提供支撑。本发明能低成本、快速穿越泥质松散隧道塌方体，具有施工成本低，工期短，安全风险低的优点。

技术领域

本发明属于一种穿越泥质松散隧道塌方体的施工方法。

背景技术

目前，在泥质松散结构的隧道施工中多采用管棚法和超前导管进行。管棚法是隧道开挖施工中用以支撑掌子面坍塌并限制围岩变形的一种预支护手段，是在隧道开挖之前，沿着隧道开挖轮廓线外的设定部位水平打入铺设钢管，通常钢管的管径70～180mm，长度20～50m，相邻两钢管间距0.1～0.3m，并可以通过钢管向周围岩注浆，对管棚周围的围岩进行加固，使管棚成为隧道后续开挖的防护棚，达到安全施工的目的，其不足是预支护钢管埋入土体不能回收，施工成本较高，施工转换准备期长，施工期长，需增加专用设备，打入预支护钢管机的购置费用大。

超前导管与超前锚杆近似，也是沿着隧道开挖轮廓线外的设定部位水平打入导管，所不同的是将超前锚杆体改为空心钢管，通常管径30～50mm，相邻两管间距小于40cm，管壁预留注浆孔，管口止浆封面后，注入水泥浆，压力注浆渗透扩散管周围较大的砂土体，管周注浆固结体形成一定厚度的隧道加固圈后，达到安全施工的目的，其工艺简单，造价低，不足是一次施作距离短，预支钢度小，在地层压力大，地层位移控制要求严，难于应用。

发明内容

本发明的目的是设计一种穿越泥质松散隧道塌方体的施工方法，能低成本、快速穿越泥质松散隧道塌方体，具有施工成本低，工期短，安全风险低的优点。

为此,本发明包括如下步骤：

(1)沿着隧道开挖轮廓线向前斜向打入呈间隔距离分布的众多根钢筋形成钢筋网棚，组成钢筋网棚的各钢筋分布在环向宽度不大于10cm的范围内，打入的相邻两根钢筋距离为20～40cm，每根钢筋与隧道纵向垂直面的夹角为40°～60°，每根钢筋的上仰角为6～8°。相邻两根钢筋同向平行设置或反向交叉设置，钢筋网棚的纵向长度5～6m。

(2)沿着在隧道开挖轮廓线打入的钢筋网棚向前水平打入注浆导管、或打入呈交替设置的注浆导管和注浆长钢管。打入的相邻两根注浆导管或注浆导管和注浆长钢管的环向距离为0.8～1.1m，每根注浆导管或注浆长钢管至少与形成钢筋网棚的一根钢筋交叉。

(3)通过打入的注浆导管或注浆长钢管对隧道前方土体进行注浆固结，注浆液体采用早强硫铝酸盐水泥单浆液，浆液配比0.7～1:1，注浆压力0.5～1Mpa，注浆顺序按由外向内，自上而下，间隔跳孔浆液，对隧道洞身初支以外2～2.5m范围内和仰拱初支以下1～2m范围内的土体进行固结加固，形成一个保护隧道的环带状注浆固结拱、或形成一个犬牙凸环带状注浆固结拱，为隧道开挖及支护提供支撑。

(4) 待注入的浆液凝固后形成一个支护固结段，沿着隧道开挖轮廓线向前掘进3～5m，至距钢筋网棚的前端边沿处1m范围内，完成隧道初支；

(5)重复步骤(1) ～(4) 共连续施作纵向数个支护固结段，前、后相邻固结段的钢筋网棚应有60～80cm的搭接长度，若采用沿着钢筋网棚环向交替水平打入注浆导管和注浆长钢管，则前、后相邻固结段的注浆长钢管应相错设置，从而形成各支护固结段的纵向相错咬合，至穿越泥质松散隧道塌方体。

所述的钢筋网棚包括同向左倾斜的与隧道纵向垂直面的夹角为40°～60°呈间隔距离分布的众多根钢筋形成的钢筋网棚；或同向右倾斜的与隧道纵向垂直面的夹角为40°～60°呈间隔距离分布的众多根钢筋形成的钢筋网棚；或与隧道纵向垂直面的夹角为40°～60°相邻两根钢筋反向交叉设置形成钢筋网棚。