在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統支護技術的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統支護技術，特別是一種應用于隧道施工領域的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統支護技術。
【背景技術】
[0002]按照圍巖劃分:軟弱破碎圍巖及散體碎石土屬于V?VI級圍巖。現有V?V!級圍巖隧道的支護方式為先施工超前小導管或超前大管棚等超前預支護后，然后采用適當的開挖方式對隧道開挖后及時進行其他初期支護工作。
[0003]在軟弱破碎圍巖及散體碎石土中，現有的隧道系統支護方式為水泥砂漿錨桿支護。現有技術中水泥砂楽銷桿用Φ22、Φ25、Φ 28的螺紋鋼筋制作成銷桿桿體，銷桿桿體根據設計錨桿的長度在加工場截成需要的長度，一般長度為2.0至9.0m之間，然后在隧道內需要進行系統支護的地方用鉆機鉆好錨桿孔眼，再把提前制作好的錨桿桿體插入錨桿孔眼內，最后向孔內注漿，完成系統錨桿施工。
[0004]現有技術中的不足之處:現有技術中隧道的系統支護采用水泥砂漿錨桿支護，存在問題是不好成孔，成孔時間長，費用高，且水泥砂漿錨桿的支護效果差。水泥砂漿錨桿的施工順序為:①鉆孔一②吹空一③向孔內插入鋼筋(錨桿桿體)及注漿管和回漿管一④注漿一⑤堵塞孔口。水泥砂漿錨桿施工的第一步工作為鉆孔。在軟弱破碎圍巖及散體碎石土中最不好施工的工序為“鉆孔”，主要的問題為卡鉆、塌孔，不好成孔。一般現場鉆孔施工采用的鉆具為風搶、鉆桿、鉆頭。在鉆頭及鉆桿鉆進的過程中被石塊卡住，鉆不進去，也拔不出來，鉆桿及鉆頭卡在某一個地方無法施工，成不了孔，無法進行后續其他工序的施工。這浪費了大量的施工時間，浪費了大量物力和財力。在鉆孔的過程中易出現塌孔。“塌孔”是指鉆好孔，拔出鉆桿后，在向鉆孔內插入錨桿桿體前或在插入的過程中，鉆好的錨桿孔壁出現坍塌，堵住了孔眼。“塌孔”的后果是錨桿桿體不能順利的插入，需要進行處理后再插入。“卡鉆”和“塌孔”的通常解決辦法:卡鉆后，如果拔不出鉆桿及鉆頭，則廢棄之，然后在旁邊重新使用新的鉆桿及鉆頭重新鉆孔，如果被卡住，則想辦法拔出來，清孔后重新施鉆，如果拔不出來，再廢棄之，如此反復。或采用套管鉆進。塌孔后，先用現場制作成端頭帶彎鉤的Φ 12鋼筋從孔內掏出塌落的石渣，然后吹空，疏通孔眼，如果此法不能解決問題，則換另外一種繁瑣的方法解決。繁瑣的方法為:向孔內反復注楽，使孔壁加固后，再反復鉆進。即，鉆進一段距離，拔出鉆桿和鉆頭，向鉆好的孔內注漿，并等注漿達到一定強度后，再重新對注漿孔進行鉆孔，如此反復循環多次才能完成一個鉆孔。很顯然，現有的施工技術存在以下幾個問題:
[0005]水泥砂漿錨桿的作用是錨固巖體，對巖體錨固后，錨桿的主要力學性能為抗拉和抗剪。水泥砂漿錨桿的注漿量及注漿半徑都是很小的。通常對水泥砂漿錨桿的注漿及受力要求是這樣的:所注漿液充填鋼筋與孔壁之間的空隙，通過水泥砂漿使鋼筋與孔壁之間形成有效的連接，利用水泥砂漿與鋼筋的握裹力及水泥砂漿與孔壁之間的摩擦力來達到對圍巖的錨固作用。目前，對水泥砂漿錨桿施工質量的檢測方法是抽樣檢測錨桿的拉拔力是不是滿足設計要求值。在散體結構中，決定錨桿的拉拔力的是水泥砂漿與周邊碎石土之間的摩擦力。在水泥砂漿錨桿施工中，通常不需要漿液大半徑的擴散，因此，水泥砂漿錨桿的注漿沒有達到對其周邊破碎巖土的注漿加固作用。顯然，在軟弱破碎圍巖及散體碎石土中水泥砂漿錨桿的支護沒有充分利用巖土體的自身力學性能，為了達到水泥砂漿對軟弱破碎圍巖的加固效果，通常采用加長、加密錨桿，這是不經濟的。另外，水泥砂漿錨桿的耐久性差。錨桿桿體不能全部被水泥砂漿包裹，鋼材銹蝕后，水泥砂漿的錨固作用就失效，這使隧道的使用壽命減短，增加了運營期間工程病害處理的投入，同時危及交通安全。綜上所述，現有技術中存在以下幾個問題:一、施工時間長；二、不經濟；三、可操作性差。四、水泥砂漿錨桿在散體結構中的力學性能較差，且不經濟。因此現有技術中還沒有一種可以有效提高隧道的結構安全性能及隧道使用的耐久性，節約工程投資的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統支護技術。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種可以有效提高隧道的結構安全性能及隧道使用的耐久性，節約工程投資的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統支護技術。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統支護技術，包括以下幾個步驟:
[0008]a、制作注漿小導管；
[0009]b、向巖土體內插入注楽小導管；
[0010]C、通過注漿小導管對隧道開挖輪廓線外周邊巖土體進行徑向注漿；
[0011]進一步的是，所述注漿小導管的長度范圍為2.0m至4.5m。
[0012]進一步的是，所述注漿小導管的尾部為錐形。
[0013]進一步的是，在c步驟中，采用限量注漿的方法進行注漿。
[0014]進一步的是，在c步驟中，注漿后使可注漿小導管下部到開挖輪廓線之間的松散破碎巖土體的漿液充填率達到70%以上。
[0015]本發明的有益效果是:本發明的技術不需要鉆孔，采用機械直接頂入或人工打入方式向松軟破碎巖土體中安裝注漿桿體，然后直接注漿加固巖體。小導管插入松散巖土后不再拔出，省去了造孔的工序，解決了水泥砂漿錨桿施工成孔難的問題。通過徑向注漿小導管注漿后，使隧道開挖輪廓線外一定范圍內的軟弱破碎圍巖或松散破碎巖土體通過漿液充填或基本充填破碎巖土體之間的裂隙及空隙后，使松散破碎巖土體顆粒及塊體之間從無膠結變為有膠結，主動改善及提高松散破碎巖土體的力學性質后，再通過初期支護體系與隧道開挖輪廓線外注漿加固后的巖土體形成一個連續的受力體系，充分調動巖土體應有的力學性能來承受加固圈外的松弛壓力及松散壓力。本技術充分利用了巖土體的自身力學性能，變被動支護為主動支護，節約了工程投資，節約了施工時間，提高了隧道施工的安全性。
【附圖說明】
[0016]圖1是注漿小管的布置示意圖；
[0017]圖2是注漿小管沿隧道縱向的分布示意圖；
[0018]圖3是注漿小管的結構示意圖；
[0019]圖中零部件、部位及編號:注漿小導管1、隧道注漿加固圈內邊線2、隧道注漿加固圈外邊線3、鋼拱架4、注漿孔5、尾部6。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0021]如圖1所示，為解決上述技術問題，本發明采用的為解決上述技術問題，本發明采用的在松散軟弱破碎圍巖中的隧道系統支護技術，包括以下幾個步驟:
[0022]a、制作注漿小導管；
[0023]b、向巖土體內插入注楽小導管；
[0024]C、通過注漿小導管對隧道開挖輪廓線外周邊巖土體進行徑向注漿；
[0025]如圖1、圖2及圖3所示，插入到位的注漿小導管位于隧道注漿加固圈內邊線、隧道注漿加固圈外邊線之間，緊貼隧道注漿加固圈內邊線的地方設置了鋼拱架。徑向注漿是指注漿小導管沿著待施工隧道的徑向方向插入巖土體后進行注漿。由于采用了注漿小導管直接插入軟弱破碎巖土體后注漿的施工方法，因此在施工過程中不需要鉆孔，而是采用機械直接頂入或人工打入方式向松軟破碎巖土體中安裝注漿桿體，然后直接注漿加固巖體。小導管插入松散巖土后不再拔出，省去了造孔的工序，解決了水泥砂漿錨桿施工成孔難的問題。另一方面，通過徑向注漿小導管注漿后，使隧道開挖輪廓線外一定范圍內的軟弱破碎圍巖或松散破碎巖土體通過漿液充填或基本充填破碎巖土體之間的裂隙及空隙后，使松散破碎巖土體顆粒及塊體之間從無膠結變為有膠結，主動改善及提高松散破碎巖土體的力學性質后，再通過初期支護體系與隧道開挖輪廓線外注漿加固后的巖土體形成一個連續的受力體系，充分調動巖土體應有的力學性能來承受加固圈外的松弛壓力及松散壓力。本技