[发明专利]一种TBM隧道塌腔回填及超前管棚施工方法

权利要求书

1.一种TBM隧道塌腔回填及超前管棚施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:在护盾(3)的盾尾处隧道外围地层中，用无声爆破炸药配合风镐人工对隧道进行扩挖，为后续钻机提供工作间；

S2:扩挖完钻机工作间后，在工作间内安装管棚钻机台架与管棚钻机，并通过拱架拼装器旋转悬臂梁(13)，带动钻机旋转，完成洞室上部120°范围内的钻孔作业；

S3:使用安装好的管棚钻机，从护盾(3)尾部向前方塌腔施钻回填孔，并埋设回填管(25)和排气管(44)，在塌腔预估范围内采用轻型混凝土分三次进行回填；采用管棚钻机从护盾(3)的尾部向前方塌腔施钻回填孔时，初始钻孔外倾角为30°，二次钻孔外倾角为45°，并采用轻型混凝土进行分三次回填；

S4:采用隔孔对管棚施工，并更换进行管棚施工对应的管棚钻机，更换安装管棚钻机后，通过钻头反复冲击岩体形成孔洞，继而安装导向管(52)，在模具复核无误后，采用锚固剂对孔壁与岩体周围的间隙进行充填；

S5:导向管(52)与岩壁间充填物终凝后，采用管棚钻机进行安设管棚，管棚内设置小钢管和钢筋束作为补强，并采用锚固剂对管棚与导向管(52)之间的空隙进行封堵，待充填物达到终凝后，连接注浆设备对施工完成的管棚进行注浆；

S6:对施工完成的管棚注浆时，要遵循先稀后浓的原则，注浆施工时采用管内大循环施工工艺，孔口压入式注浆，利用排气管(44)进行洗孔、排气、回浆、射浆，注浆过程时刻观察冒浆、漏浆及注浆参数的情况，初次达到注浆结束标准后，根据屏浆原则进行跟管注浆，并再次达到注浆的结束标准，最终完成管棚注浆施工；所述屏浆的原则是将管棚填充满为止，闭浆30min后再次对管棚进行注浆，注浆采用稀浆进行灌注，再次达到注浆结束标准后注入双液浆进行封孔，并关闭注浆阀，完成跟管灌浆；对于冒浆、漏浆的现象，则根据情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注的措施进行处理；注浆施工时由两端向拱顶施工，注浆施工分两序进行灌注，Ⅰ序孔全部灌注完成后灌注Ⅱ序孔，通过Ⅱ序孔的灌浆情况对管棚灌浆情况进行检验。

2.根据权利要求1所述的TBM隧道塌腔回填及超前管棚施工方法，其特征在于，步骤S5中，采用管棚钻机安设管棚，管棚布置是在顶拱120°范围内，材料选用热处理调质管。

3.根据权利要求1所述的TBM隧道塌腔回填及超前管棚施工方法，其特征在于，步骤S6中，在为管棚注浆时，管棚内设置的排气管(44)并兼做洗孔管、射浆管，当通过注浆管(45)注浆时，注浆压力增大且吃浆量较小，但排气管(44)无浆液流出时，通过排气管(44)进行压入式注浆。

4.根据权利要求1所述的TBM隧道塌腔回填及超前管棚施工方法，其特征在于，步骤S6中，注浆过程若出现漏浆时，通过添加调节剂参量调节浆液配合比与凝结时间，浆液由稀到浓逐级变换。

5.根据权利要求1所述的TBM隧道塌腔回填及超前管棚施工方法，其特征在于，步骤S6中，管棚注浆时，浆液注入率大且若无外漏的情况时，采用分级升压或间歇升压法灌注，使灌浆压力与注入率平衡。