CN113982613B - 岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法 - Google Patents

岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113982613B
CN113982613B CN202111167781.XA CN202111167781A CN113982613B CN 113982613 B CN113982613 B CN 113982613B CN 202111167781 A CN202111167781 A CN 202111167781A CN 113982613 B CN113982613 B CN 113982613B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
tunnel
grouting
feeding
advanced
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111167781.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113982613A (zh
Inventor
祁子鹏
易中平
荔大江
张洪鹏
王安建
梁宇杰
吴双
单云浩
邵文亮
刘涛
张云鹤
周招文
冉跃辉
李璇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fourth Engineering Co Ltd of China Railway Seventh Group Co Ltd
China Railway Seventh Group Co Ltd
Original Assignee
Fourth Engineering Co Ltd of China Railway Seventh Group Co Ltd
China Railway Seventh Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fourth Engineering Co Ltd of China Railway Seventh Group Co Ltd, China Railway Seventh Group Co Ltd filed Critical Fourth Engineering Co Ltd of China Railway Seventh Group Co Ltd
Priority to CN202111167781.XA priority Critical patent/CN113982613B/zh
Publication of CN113982613A publication Critical patent/CN113982613A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113982613B publication Critical patent/CN113982613B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,对超前小导管的布置方式及超前管棚的布置方式进行设置,能够防止洞身软弱围岩坍塌、下沉或松弛,创造进洞条件或控制围岩变形量,通过对超前小导管后端设置进料加压管,操作推杆改变进料加压管内活塞位置,设置的进料通道与料孔、出口孔配合,进行管身内加压注浆或管身与施工面层间的密封材料注入,操作方便,显著提高了传统超前小导管的注浆加固效率和加固质量。

Description

岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域。更具体地说,本发明涉及一种岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法。
背景技术
现阶段我国复杂地质条件下高铁隧道建造技术已取得长足进步,但实际工程建设中特别是复杂地质环境下高铁隧道工程依然存在质量缺陷多发,运营期病害时有出现等实际工程问题。我国地域广阔,地质条件复杂,复杂地质环境下高铁隧道施工面临坍塌、大变形、开挖后围岩劣化等风险,而高铁隧道质量检验标准普遍高于一般线路标准,隧道安全高效建造技术水平及工程品质依然有待进一步提升。部分铁路隧道须穿越岩溶塌陷区、层状页岩与煤系软弱夹层、膨胀性黏土岩和易风化崩解岩溶角砾岩等复杂地质,目前已使用过的注浆加固方法对现有地质条件下的隧道施工并不完全适用,隧道施工难度,风险高,因此需要开发适应性的注浆加固方法,同时提高施工效率。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,以解决现有技术中针对岩溶塌陷区的注浆加固方法加固质量不够、施工效率低的技术问题。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,洞口段采用超前管棚对隧道进行预加固,暗洞洞身采用超前小导管注浆加固,超前小导管在隧道断面位于隧底以上的区域的环向间距设置为40cm-50cm,超前小导管在隧道断面位于隧底区域设置的环向间距与超前管棚设置的环向间距一致且小于超前小导管在隧道断面位于隧底以上的区域的环向间距。
优选的是,前后相邻两组所述超前小导管纵向水平搭接长度为1m,注浆压力为0.5~1.0MPa,安装所述超前小导管的步骤包括:
S1、首先在隧道施工面层向地层内钻孔,钻出的导管孔直径比超前小导管的直径大3~5mm,然后将所述超前小导管穿过钢架,并顶入导管孔内,顶入长度不小于超前小导管的长度的90%,再用高压风将超前小导管内的砂石吹出;
S2、封堵钻孔与所述超前小导管之间的孔口及周围裂隙并进行加固。
优选的是,所述超前小导管包括管头和管身,所述管头固定至所述管身的前端且为锥形结构,所述管身上沿轴向且沿圆周交错设置有多个贯通管壁的注浆孔,管身的尾端设置有进料加压管,进料加压管的前端管壁上沿轴向向后开设有一圈限位腔,限位腔与管身的尾端配合设置,管身的尾端伸入至限位腔内且与限位腔的侧壁之间螺纹连接,进料加压管的后端密封连接有端盖,端盖的轴心处开设有轴向贯通的限位通道,进料加压管的内部设置有活塞,活塞与进料加压管的内部径向形状一致且与进料加压管的内侧壁之间滑动连接,活塞的后端沿轴向连接有推杆,推杆向后延伸、穿出限位通道后连接有推块,进料加压管上设置有与进料加压管内部连通的进料通道,通过进料通道向进料加压管内充入注浆材料。
优选的是,所述管身的尾端在位于所述导管孔外管壁上靠近所述导管孔位置开设有一圈料孔,料孔沿所述管身圆周对称分布,所述限位腔在径向上将所述进料加压管的前端分隔为外圈和内圈,外圈的长度小于所述管身位于料孔以后部分的长度,内圈的长度大于所述管身位于料孔以后部分的长度,且内圈上对应每个料孔开设有出口孔,在所述进料加压管的轴向上,出口孔与限位腔底部的距离大于料孔与所述管身的后端边缘的距离,所述活塞在所述进料加压管内间隔设置有两个,两个活塞之间通过撑杆连接,靠后一侧的活塞的后端连接所述推杆,两个活塞及撑杆在所述进料加压管的轴向长度之和小于所述进料通道到所述端盖之间的距离,两个活塞的间距大于料孔与所述进料通道在所述进料加压管的轴向的距离,所述管身的尾端外周连接设置有一圈薄膜,薄膜的外侧密封连接在施工面层表面,薄膜的内侧与所述管身连接且位于料孔的后侧、位于内圈的前端边缘的前侧,薄膜为不透水材质。
优选的是,所述管头上沿圆周对称开设有若干个前孔,前孔与所述管身内部连通,且前孔相对于管头的轴向向前且向外周倾斜30-45°设置。
优选的是,所述超前小导管采用A42热轧无缝钢花管,所述超前小导管的直径为42mm、壁厚为3.5mm、长度为4-4.5m。
优选的是,所述超前小导管在隧道断面位于隧底的区域内包括长导管、中导管和短导管,长导管、中导管、短导管顺次设置若干个且相对于隧底断面的竖向中线对称设置,其中1根长导管位于隧底断面的竖向中线上,长导管、中导管和短导管的直径均为42mm、壁厚均为3.5mm,且长导管、中导管和短导管的长度比例为4:2:1,长导管的长度为位于隧底以上区域的所述超前小导管的长度的一半。
优选的是,超前管棚施工时,采取全环型钢钢架及直径尺寸为108mm的管棚加强支护,首先根据设计好的管棚位置进行钻孔,对管棚孔位进行单双数编号,管棚均采用无缝钢管,其中单号孔内插入的管棚采用钢花管,钢花管上钻有直径为10~16mm的注浆孔,注浆孔的孔间距为15~20cm,注浆孔在钢花管的管壁上呈梅花形布置,钢花管的尾部未钻有注浆孔的长度至少有150cm。
优选的是,注浆时,在隧道断面位于隧底以上的部分选用的注浆材料为水泥浆,在隧道断面位于隧底的部分选用的注浆材料为水泥水玻璃双液浆,注浆压力1~2.0Mpa。
本发明至少包括以下有益效果:本发明的岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,对超前小导管的布置方式及超前管棚的布置方式进行设置,能够防止洞身软弱围岩坍塌、下沉或松弛,创造进洞条件或控制围岩变形量,通过对超前小导管后端设置进料加压管,操作推杆改变进料加压管内活塞位置,设置的进料通道与料孔、出口孔配合,进行管身内加压注浆或管身与施工面层间的密封材料注入,操作方便,显著提高了传统超前小导管的注浆加固效率和加固质量。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为为本发明的超前小导管在隧道断面方向上的结构示意图;
图2为本发明的一个实施例的超前小导管在向管身内注浆的结构示意图;
图3为本发明的一个实施例的超前小导管在向薄膜处注浆的结构示意图。
说明书附图标记说明:1、管头,2、管身,3、注浆孔,4、进料加压管,5、限位腔,6、端盖,7、活塞,8、推杆,9、推块,10、进料通道,11、料孔,12、外圈,13、内圈,14、出口孔,15、撑杆,16、薄膜,17、施工面层表面,18、前孔,101、超前小导管,102、长导管,103、中导管,104、短导管,105、钢架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得;在本发明的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,本发明提供一种岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,洞口段采用超前管棚对隧道进行预加固,暗洞洞身采用超前小导管101注浆加固,超前小导管101在隧道断面位于隧底以上的区域的环向间距设置为40cm-50cm,超前小导管101在隧道断面位于隧底区域设置的环向间距与超前管棚设置的环向间距一致且小于超前小导管101在隧道断面位于隧底以上的区域的环向间距。
隧道在施工Ⅳ级、Ⅴ级围岩地段时,围岩软弱破碎,超前小导管101在隧道断面位于隧底以上的区域在Ⅴ级围岩地段的环向间距分别设置为40cm、在Ⅳ级级围岩地段的环向间距分别设置为50cm,超前小导管101在隧道断面位于隧底区域的环向间距设置为40cm,超前管棚采用无缝钢管且设置的环向间距为40cm,本发明的超前管棚和超前小导管101加固用于围岩条件较差的地段,针对岩溶塌陷区的地质条件特点,对超前小导管101的布置间隔及超前管棚的布置间隔进行设置,能够防止洞身软弱围岩坍塌、下沉或松弛,创造进洞条件或控制围岩变形量,例如隧道断面在竖向上长度为10m,Ⅴ级围岩地段较Ⅳ级级围岩地段的性质更差,适当减小超前小导管101的间隔,确保加固效果,隧底区域也安设超前小导管101,对隧底进行支护,与位于隧底以上的区域的超前小导管101进行配合,均匀布置,维持施工时的结构稳定,避免仰拱上浮等问题。
在另一种技术方案中,前后相邻两组所述超前小导管101纵向水平搭接长度为1m,注浆压力为0.5~1.0MPa,安装所述超前小导管101的步骤包括:
S1、首先钻孔,钻孔直径比超前小导管101的直径大3~5mm,然后将所述超前小导管101穿过钢架105,并顶入钻孔内,顶入长度不小于超前小导管101的长度的90%,再用高压风将超前小导管101内的砂石吹出;
S2、封堵钻孔与所述超前小导管101之间的孔口及周围裂隙并进行加固。
为方便说明,以超前小导管101的顶推前进方向为前端、与顶推前进方向相反的方向为后端,由于超前小导管101为受力杆件,因此设置1m的搭接长度,针对本发明的岩溶塌陷区使前后相邻的两组超前小导管101之间发挥“棚架效应”,提高对施工面层支撑的稳定性,控制注浆压力从而控制注浆扩散半径,在保证加固支护的同时避免对地质情况较差的地层产生较大扰动,在地层中进行均匀注浆,保证结构稳定,超前小导管101施工时,一般采用钻孔打入法,超前小导管101安设后,可用如塑胶泥来封堵孔口及周围裂隙,必要时在超前小导管101附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌,隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度,预留部分作为下一次循环的止浆墙,在注浆前进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正常,单孔注浆终止的标准为,当单孔注浆量达到单孔设计注浆量的1.0~1.2倍或单孔注浆压力达到设计注浆压力并稳定10min后结束注浆,单孔设计注浆量=总设计注浆量/钻孔总长度×单孔长度,注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录,以便分析注浆效果。
在另一种技术方案中,如图2-3所示,所述超前小导管101包括管头1和管身2,所述管头1固定至所述管身2的前端且为锥形结构,所述管身2上沿轴向且沿圆周交错设置有多个贯通管壁的注浆孔3,管身2的尾端设置有进料加压管4,进料加压管4的前端管壁上沿轴向向后开设有一圈限位腔5,限位腔5与管身2的尾端配合设置,管身2的尾端伸入至限位腔5内且与限位腔5的侧壁之间螺纹连接,进料加压管4的后端密封连接有端盖6,端盖6的轴心处开设有轴向贯通的限位通道,进料加压管4的内部设置有活塞7,活塞7与进料加压管4的内部径向形状一致且与进料加压管4的内侧壁之间滑动连接,活塞7的后端沿轴向连接有推杆8,推杆8向后延伸、穿出限位通道后连接有推块9,进料加压管4上设置有与进料加压管4内部连通的进料通道10,通过进料通道10向进料加压管4内充入注浆材料。
将管头1所在一侧朝向所钻的导管孔内顶入到位且周边密封加固,然后在管头1的尾端通过螺纹连接拧上进料加压管4,操作推杆8,带动活塞7在进料加压管4内沿轴向移动,直至活塞7位于进料通道10的后方,然后打开进料通道10,以一定压力注入注浆材料,则注浆材料先进入进料加压管4内,在活塞7的阻挡作用下,充满进料加压管4,然后在管身2内部朝向超前小导管101的前进方向流动,直至充满管身2,然后在一定注浆压力下注浆材料从管身2上的注浆孔3挤出,进入管身2外的地层内部细缝中,当然也可在注浆量达到要求时,关闭进料通道10,通过向前顶推活塞7从而挤压管身2内的注浆材料,实现加压注浆,完成加压注浆后,关闭进料通道10、卸下进料加压管4即可,注浆完成后可通过推杆8带动活塞7移动至进料通道10或进料通道10的前侧位置,以阻隔进料通道10与管身2连通,通过在超前小导管101的尾端设置进料加压管4,且可利用设置的进料加压管4控制进料量和压力,在施工场地受限或机械注浆操作不便的情况下,尤其是对现有超前小导管101的排列布置方式、长短的不同设计,特别是尺寸相对较短的超前小导管101,能够便捷高效的实现加压注浆操作,且可重复使用,周转效率高,生产成本低。
在另一种技术方案中,如2-3所示,所述管身2的尾端在位于所述导管孔外管壁上靠近所述导管孔位置开设有一圈料孔11,料孔11沿所述管身2圆周对称分布,所述限位腔5在径向上将所述进料加压管4的前端分隔为外圈12和内圈13,外圈12的长度小于所述管身2位于料孔11以后部分的长度,内圈13的长度大于所述管身2位于料孔11以后部分的长度,且内圈13上对应每个料孔11开设有出口孔14,在所述进料加压管4的轴向上,出口孔14与限位腔5底部的距离大于料孔11与所述管身2的后端边缘的距离,所述活塞7在所述进料加压管4内间隔设置有两个,两个活塞7之间通过撑杆15连接,靠后一侧的活塞7的后端连接所述推杆8,两个活塞7及撑杆15在所述进料加压管4的轴向长度之和小于所述进料通道10到所述端盖6之间的距离,两个活塞7的间距大于料孔11与所述进料通道10在所述进料加压管4的轴向的距离,所述管身2的尾端外周连接设置有一圈薄膜16,薄膜16的外侧密封连接在施工面层表面17,薄膜16的内侧与所述管身2连接且位于料孔11的后侧、位于内圈13的前端边缘的前侧,薄膜16为不透水材质。
通过在所述进料加压管4的轴向上,设置出口孔14与限位腔5底部的距离大于料孔11与所述管身2的后端边缘的距离,使得进料加压管4的限位腔5抵触到管身2后端边缘时,内圈13的出口孔14位于料孔11以前,将料孔11遮住,在利用进料加压管4充入注浆材料时,拉动推块9,从而带动两个活塞7向后运动直至靠后的一个活塞7抵触到端盖6位于进料加压管4内的一侧,通过对两个活塞7的间距、进料加压管4上进料通道10与端盖6内侧距离的设置,使得此时两个活塞7均位于进料通道10的后端,将进料通道10的孔口露出,再从进料通道10通入注浆材料即可;在需要对管身2的后端边缘进行加固密封操作时,则利用本实施例的薄膜16,先密封覆盖在管身2后端周围,在薄膜16、施工面层、管身2之间形成密封空间,且料孔11位于密封空间的边上,关闭进料通道10,向外拧出进料加压管4一小段距离,使料孔11不被内圈13遮挡而与出口孔14对齐,此时密封空间内依次通过料孔11、出口孔14与管身2的后端连通,然后前推推块9到顶,即使得推块9顶住端盖6外表面,带动两个活塞7向前运动,通过设置两个活塞7的间距大于料孔11与所述进料通道10在所述进料加压管4的轴向的距离,使得此时料孔11、进料通道10的孔口同时位于一对活塞7之间,然后打开进料通道10,通入注浆材料或其他密封凝固液体材料,进入进料加压管4的两个活塞7之间,然后经出口孔14、料孔11进入密封空间内,填充一定量,利用薄膜16的密封和一定弹性的特质,在管身2的后端与施工面层外侧周围进行密封加固,确保后续对管身2内进行注浆的效果、避免漏浆,使用完成后,卸下进料加压管4进行更换或清洗,就能进行重复周转使用。
在另一种技术方案中,如图2-3所示,所述管头1上沿圆周对称开设有若干个前孔18,前孔18与所述管身2内部连通,且前孔18相对于管头1的轴向向前且向外周倾斜30-45°设置。
通过设置若干个前孔18,使得在加压注浆时,对前侧也进行注浆加固工作,进一步提高加固效果。
在另一种技术方案中,所述超前小导管101采用A42热轧无缝钢花管,所述超前小导管101的直径为42mm、壁厚为3.5mm、长度为4-4.5m。超前小导管101直接与岩石接触,保证超前小导管101的结构强度。
在另一种技术方案中,所述超前小导管101在隧道断面位于隧底的区域内包括长导管102、中导管103和短导管104,长导管102、中导管103、短导管104顺次设置若干个且相对于隧底断面的竖向中线对称设置,其中1根长导管102位于隧底断面的竖向中线上,长导管102、中导管103和短导管104的直径均为42mm、壁厚均为3.5mm,且长导管102、中导管103和短导管104的长度比例为4:2:1,长导管102的长度为位于隧底以上区域的所述超前小导管101的长度的一半。
针对岩溶塌陷区,本实施例根据隧底以上、隧底不同区域进行区别设置,在隧底也设置部分超前小导管且将对应的超前小导管的分为长中短三种尺寸的导管,配合封闭成环的钢架105,提高支护效果。
在另一种技术方案中,超前管棚施工时,采取全环型钢钢架105及直径尺寸为108mm的管棚加强支护,首先根据设计好的管棚位置进行钻孔,对孔位进行单双数编号,管棚均采用无缝钢管,其中单号孔内插入的管棚采用钢花管,钢花管上钻有直径为10~16mm的注浆孔3,注浆孔3的孔间距为15~20cm,注浆孔3在钢花管的管壁上呈梅花形布置,钢花管的尾部未钻有注浆孔3的长度至少有150cm。
超前管棚适用于洞口地质较差的破碎,施工时,采用MK-50地质钻机成孔,施钻时应采用导向管,外插角为1°~3°,管棚由机械顶进,管棚前端应伸入稳定地层不小于1.5m~2.0m,管棚的钢管节段间用丝扣连接,同一断面接头数不超过管棚数的50%,施工误差径向不大于20cm,管棚顶到位后,钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密,以防浆液冒出,每钻完一个孔,随即就安设该孔的钢管并注浆,防止注浆过程中发生串浆,然后再进行下一孔的施工。
在另一种技术方案中,注浆时,在隧道断面位于隧底以上的部分选用的注浆材料为水泥浆,在隧道断面位于隧底的部分选用的注浆材料为水泥水玻璃双液浆,注浆压力1~2.0Mpa。针对不同的地质条件,使用不同的注浆材料,对于涌水量较大的破碎地段,采用水泥水玻璃双液浆,提高注浆加固强度。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,其特征在于,洞口段采用超前管棚对隧道进行预加固,暗洞洞身采用超前小导管注浆加固,超前小导管在隧道断面位于隧底以上的区域的环向间距设置为40cm-50cm,超前小导管在隧道断面位于隧底区域设置的环向间距与超前管棚设置的环向间距一致且小于超前小导管在隧道断面位于隧底以上的区域的环向间距;
前后相邻两组所述超前小导管纵向水平搭接长度为1m,注浆压力为0.5~1.0MPa,安装所述超前小导管的步骤包括:
S1、首先在隧道施工面层向地层内钻孔,钻出的导管孔直径比超前小导管的直径大3~5mm,然后将所述超前小导管穿过钢架,并顶入导管孔内,顶入长度不小于超前小导管的长度的90%,再用高压风将超前小导管内的砂石吹出;
S2、封堵钻孔与所述超前小导管之间的孔口及周围裂隙并进行加固;
所述超前小导管包括管头和管身,所述管头固定至所述管身的前端且为锥形结构,所述管身上沿轴向且沿圆周交错设置有多个贯通管壁的注浆孔,管身的尾端设置有进料加压管,进料加压管的前端管壁上沿轴向向后开设有一圈限位腔,限位腔与管身的尾端配合设置,管身的尾端伸入至限位腔内且与限位腔的侧壁之间螺纹连接,进料加压管的后端密封连接有端盖,端盖的轴心处开设有轴向贯通的限位通道,进料加压管的内部设置有活塞,活塞与进料加压管的内部径向形状一致且与进料加压管的内侧壁之间滑动连接,活塞的后端沿轴向连接有推杆,推杆向后延伸、穿出限位通道后连接有推块,进料加压管上设置有与进料加压管内部连通的进料通道,通过进料通道向进料加压管内充入注浆材料;
所述管身的尾端在位于所述导管孔外管壁上靠近所述导管孔位置开设有一圈料孔,料孔沿所述管身圆周对称分布,所述限位腔在径向上将所述进料加压管的前端分隔为外圈和内圈,外圈的长度小于所述管身位于料孔以后部分的长度,内圈的长度大于所述管身位于料孔以后部分的长度,且内圈上对应每个料孔开设有出口孔,在所述进料加压管的轴向上,出口孔与限位腔底部的距离大于料孔与所述管身的后端边缘的距离,所述活塞在所述进料加压管内间隔设置有两个,两个活塞之间通过撑杆连接,靠后一侧的活塞的后端连接所述推杆,两个活塞及撑杆在所述进料加压管的轴向长度之和小于所述进料通道到所述端盖之间的距离,两个活塞的间距大于料孔与所述进料通道在所述进料加压管的轴向的距离,所述管身的尾端外周连接设置有一圈薄膜,薄膜的外侧密封连接在施工面层表面,薄膜的内侧与所述管身连接且位于料孔的后侧、位于内圈的前端边缘的前侧,薄膜为不透水材质。
2.如权利要求1所述的岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,其特征在于,所述管头上沿圆周对称开设有若干个前孔,前孔与所述管身内部连通,且前孔相对于管头的轴向向前且向外周倾斜30-45°设置。
3.如权利要求1所述的岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,其特征在于,所述超前小导管采用A42热轧无缝钢花管,所述超前小导管的直径为42mm、壁厚为3.5mm、长度为4-4.5m。
4.如权利要求1所述的岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,其特征在于,所述超前小导管在隧道断面位于隧底的区域内包括长导管、中导管和短导管,长导管、中导管、短导管顺次设置若干个且相对于隧底断面的竖向中线对称设置,其中1根长导管位于隧底断面的竖向中线上,长导管、中导管和短导管的直径均为42mm、壁厚均为3.5mm,且长导管、中导管和短导管的长度比例为4:2:1,长导管的长度为位于隧底以上区域的所述超前小导管的长度的一半。
5.如权利要求1所述的岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,其特征在于,超前管棚施工时,采取全环型钢钢架及直径尺寸为108mm的管棚加强支护,首先根据设计好的管棚位置进行钻孔,对管棚孔位进行单双数编号,管棚均采用无缝钢管,其中单号孔内插入的管棚采用钢花管,钢花管上钻有直径为10~16mm的注浆孔,注浆孔的孔间距为15~20cm,注浆孔在钢花管的管壁上呈梅花形布置,钢花管的尾部未钻有注浆孔的长度至少有150cm。
6.如权利要求1所述的岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法,其特征在于,注浆时,在隧道断面位于隧底以上的部分选用的注浆材料为水泥浆,在隧道断面位于隧底的部分选用的注浆材料为水泥水玻璃双液浆,注浆压力1~2.0Mpa。
CN202111167781.XA 2021-09-29 2021-09-29 岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法 Active CN113982613B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111167781.XA CN113982613B (zh) 2021-09-29 2021-09-29 岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111167781.XA CN113982613B (zh) 2021-09-29 2021-09-29 岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113982613A CN113982613A (zh) 2022-01-28
CN113982613B true CN113982613B (zh) 2023-04-28

Family

ID=79737653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111167781.XA Active CN113982613B (zh) 2021-09-29 2021-09-29 岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113982613B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105041325A (zh) * 2015-07-13 2015-11-11 长沙理工大学 一种高压富水特大断层软弱角砾岩隧道的施工方法
CN206429265U (zh) * 2017-01-19 2017-08-22 中国水利水电第十四工程局有限公司 一种适应高纯度石膏岩段隧道支护结构
CN110318762A (zh) * 2019-07-25 2019-10-11 中冶建工集团有限公司 浅埋暗挖偏压隧道冒顶处洞内超前支护方法
CN111946365A (zh) * 2020-08-11 2020-11-17 中铁二局第二工程有限公司 一种高含石盐岩地层隧道多重结构防水系统及工艺
CN112012749A (zh) * 2020-09-17 2020-12-01 中电建十一局工程有限公司 一种隧道超前注浆小导管及施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105041325A (zh) * 2015-07-13 2015-11-11 长沙理工大学 一种高压富水特大断层软弱角砾岩隧道的施工方法
CN206429265U (zh) * 2017-01-19 2017-08-22 中国水利水电第十四工程局有限公司 一种适应高纯度石膏岩段隧道支护结构
CN110318762A (zh) * 2019-07-25 2019-10-11 中冶建工集团有限公司 浅埋暗挖偏压隧道冒顶处洞内超前支护方法
CN111946365A (zh) * 2020-08-11 2020-11-17 中铁二局第二工程有限公司 一种高含石盐岩地层隧道多重结构防水系统及工艺
CN112012749A (zh) * 2020-09-17 2020-12-01 中电建十一局工程有限公司 一种隧道超前注浆小导管及施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113982613A (zh) 2022-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108166981B (zh) 隧道软岩大变形段施工工艺
CN103306687B (zh) 软岩隧道长悬臂水平旋喷变形控制施工方法
CN112012749B (zh) 一种隧道超前注浆小导管及施工方法
CN110735653A (zh) 一种针对火成岩富水断层的深孔后退式注浆堵水施工方法
CN110454171A (zh) 洞内由台阶法施工向双侧壁导坑法施工的转换方法
CN113737788B (zh) 装配式密布孔带分叉的多用途中空注浆锚杆及其施工方法
CN108756910B (zh) 一种智能预警式土压平衡盾构超前注浆装置和施工方法
KR100777966B1 (ko) 신 강관 동시주입 그라우팅장치 및 이를 이용한 터널보강공법
CN109139018A (zh) 深孔袖阀管注浆与水平旋喷相结合的隧道施工方法及系统
CN113982613B (zh) 岩溶塌陷区超前与隧底高效注浆加固方法
CN113756841A (zh) 一种用于上软下硬地层盾构施工中洞内的超前注浆方法
CN207406345U (zh) 富水砂卵石地层盾构隧道端头水平注浆加固结构
CN111365022B (zh) 隧道深孔注浆装置
CN103615265B (zh) 软岩隧道水平旋喷施工方法
KR102609304B1 (ko) 방향제어 시추공을 이용한 구조물하부 연약지반 및 지하공동 그라우팅 공법 및 이를 위한 그라우팅 시스템.
CN117404106A (zh) 隧道砂层分段双膜袋伸缩渗透-压密协同注浆装置与工艺
CN111648789A (zh) 双管孔底注浆装置及其安装、注浆方法
CN114908733B (zh) 一种地下碎石砂层扩展式注浆管及其注浆方法
CN116575929A (zh) 不良地质条件下tbm卡机脱困方法
CN113719255B (zh) 顶部定向长钻孔裂隙带瓦斯抽采封孔方法
CN206785331U (zh) 一种用于施工排桩的钻孔设备
CN109854251A (zh) 隧道水平旋喷施工方法
CN111549782B (zh) 一种扩大注浆加固范围的设备
CN113738382A (zh) 一种基于冷冻法的地铁联络通道施工方法
CN112780314B (zh) 一种隧道交错穿越岩层破碎带注浆结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant