[发明专利]一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法

权利要求书

1.一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、TBM掘进过程中，观测掌子面及超前地质预报得出掌子面前方地质信息，地质信息包含不同地层所处位置、分布范围以及裂隙发育情况；

S2、进行超前地质预报分析，当掌子面地层完整性较好、涌水量小时继续掘进；当掌子面存在富水地层及/或软弱破碎带时，检查掌子面自稳情况；

S3、掌子面不稳定时，施作Ja孔注浆孔并注浆；

S4、掌子面稳定后，回退刀盘2～3m，先对掌子面进行喷锚加固以确保地层稳定性，在掌子面与刀盘间设置支撑，保证刀盘前方作业安全，将钻机运至刀盘前方；

S5、当掌子面前方存在软弱破碎带时，施作Za孔并注浆；当掌子面前方存在富水地层或同时存在富水地层和软弱破碎带时，施作Zb和Zc孔并注浆；

S6、待浆液凝固后，在注浆区施作检查孔，检查注浆效果，即注浆后地层固结，若注浆效果不理想，加密注浆孔，直至地层固结满足要求，继续掘进施工；

S8、掘进至Za孔、Zb孔、Zc孔末端2～3m时，重回步骤S3直至通过软弱富水区间，然后重回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，步骤S3中，钻机通过尾盾设置的导孔在洞身上部区域环向钻Ja注浆孔，Ja注浆孔深度超出刀盘3～5m，Ja注浆孔的注浆范围为超出刀盘3～5m的区域。

3.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，双护盾TBM须在主梁设置旋转装置，为旋转齿圈，并在护盾上开设相应的钻机导孔，钻机导孔环向布置在护盾中，呈一定的倾斜角度。

4.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，步骤S5中，用钻机在掌子面钻Za注浆孔，钻机为柱架式钻机，Za孔环形布置于隧洞开挖轮廓面，均匀分布于洞身中线及以上，方向为隧洞开挖方向并向外倾斜3～7°。

5.根据权利要求4所述的一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，步骤S5中，Zb孔环向均匀布置于刀盘开挖轮廓面，包括洞身中线以上和洞身中线以下区域，与Za孔方向一致；Zc孔环向均匀分布于掌子面，根据注浆效果为一环或两环或三环，Zc孔角度根据裂隙分布情况进行调整；Za孔、Zb孔、Zc孔深度为20～50m。

6.根据权利要求5所述的一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，步骤S5中，进行Za孔、Zb孔、Zc孔注浆时，这三类孔均全孔深注浆，其中Za孔注单液浆，Zb孔和Zc孔注双液浆；Za孔、Zb孔、Zc孔均采用由浅到深进占型式注浆，注浆顺序环向由外至内，分段梯度分段隔孔注浆。

7.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，步骤S4中，钻机倒运至掌子面后，在掌子面圆心钻孔，孔内布置横向连接杆，横向连接杆中部与掌子面圆心对齐后安装转轴穿入横向连接杆，柱架固定在转轴上，使两根平行的柱架形成以掌子面圆心为轴360°转动的整体；钻机在顶部和底部增设液压油缸，端部设置靴板，液压油缸两端分别与靴板和柱架固定，液压油缸伸出时，靴板撑紧洞壁，为钻机钻孔作业提供反力，液压油缸缩回，柱架可围绕横向连接杆进行旋转；钻机可沿柱架移动，满足不同位置钻孔作业，柱架围绕横向连接杆旋转，满足钻机在不同角度钻孔作业。

8.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM超前预注浆的快速施工方法，其特征在于，Ja孔、Za孔、Zb孔、Zc孔应存在2m～3m的重叠区域。