軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，設(shè)置有軟弱圍巖豎向錨索施工工藝，包括以下步驟：1）錨索鉆孔，在設(shè)定的位置處采用水鉆的方式鉆設(shè)錨索孔；2）錨索安裝，將錨索安裝在對(duì)應(yīng)的錨索孔內(nèi)；3）錨索注漿，在安裝有錨索的錨索孔內(nèi)進(jìn)行注漿；4）錨索張拉，對(duì)安裝好后的錨索進(jìn)行張拉；用于進(jìn)行錨索施工，以便采用錨索外拉代替內(nèi)部支撐的方法進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，具有方法簡(jiǎn)單，施工效率高等特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及軟弱危巖施工
，具體的說(shuō)，是軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法。
技術(shù)介紹
隨著我國(guó)鐵路建設(shè)特別是高速鐵路的快速發(fā)展，受到山區(qū)地形、城市建筑條件的限制，超大斷面車站隧道的修建也必將越來(lái)越多。但在進(jìn)行施工時(shí)，針對(duì)隧道洞口邊坡高陡，巖體松散破碎的特點(diǎn)，則需要采用錨索框架梁對(duì)洞口邊坡進(jìn)行加固，并利用雙層大管棚進(jìn)洞，保證進(jìn)洞安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于設(shè)計(jì)出軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，用于進(jìn)行錨索施工，以便采用錨索外拉代替內(nèi)部支撐的方法進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，具有方法簡(jiǎn)單，施工效率高等特點(diǎn)。本專利技術(shù)通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，設(shè)置有軟弱圍巖豎向錨索施工工藝，包括以下步驟：1）錨索鉆孔，在設(shè)定的位置處采用水鉆的方式鉆設(shè)錨索孔；2）錨索安裝，將錨索安裝在對(duì)應(yīng)的錨索孔內(nèi)；3）錨索注漿，在安裝有錨索的錨索孔內(nèi)進(jìn)行注漿；4）錨索張拉，對(duì)安裝好后的錨索進(jìn)行張拉。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：所述步驟1）包括以下具體步驟：1-1）將淺孔鉆機(jī)就位在需要鉆錨索孔的工作位處；1-2）根據(jù)該處孔深進(jìn)行鉆孔，在鉆孔時(shí)采用水鉆方式進(jìn)行鉆孔；由于圍巖巖體破碎，采用淺孔鉆機(jī)進(jìn)行向上干鉆時(shí)，巖體受鉆進(jìn)時(shí)振動(dòng)的影響，易塌坑卡鉆，成孔困難，經(jīng)試驗(yàn)，采用水鉆取得了較好的效果，并且有較好的空氣環(huán)境，但是水鉆施工時(shí)，由于水會(huì)軟化圍巖，在嚴(yán)格控制用水量時(shí)，只要孔壁形成微量泥漿護(hù)壁時(shí)即可；1-3）鉆孔達(dá)到錨固段時(shí)，用取巖芯或孔內(nèi)電視攝像檢查并作出錨索孔柱狀圖及地質(zhì)編錄，為錨索孔缺陷處理提供依據(jù)；1-4）按孔深對(duì)返水量情況及巖石破碎情況等作好記錄，并按鉆孔進(jìn)尺每5m進(jìn)行一次孔向測(cè)量，若發(fā)現(xiàn)孔向發(fā)生偏差且不大于1.5度，及時(shí)糾正并進(jìn)行調(diào)整；在鉆孔操作時(shí)，嚴(yán)格按要求設(shè)計(jì)的孔位及孔深鉆孔，開孔偏差不大于20cm，孔深實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度且不大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的1﹪，鉆孔方向應(yīng)與設(shè)計(jì)方向一致，孔向偏差不大于1.5度；1-5）錨索孔鉆孔過(guò)程中及成孔后利用高壓空氣或水對(duì)粉塵及泥屑進(jìn)行徹底清洗，并待鉆孔完成并清洗干凈后，進(jìn)行錨索孔的孔口臨時(shí)封堵，在臨時(shí)封堵時(shí)，應(yīng)避免碎屑、雜物進(jìn)入孔口。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：所述步驟2）包括以下具體步驟：2-1）將錨索孔的臨時(shí)封堵拆除，并檢查錨索孔，保證錨索孔內(nèi)無(wú)泥屑、粉塵；2-2）將綁扎好注漿管、排氣管的錨索編束推進(jìn)到錨索孔內(nèi)；錨索編束時(shí)需確定好錨固段、自由段長(zhǎng)度，將注漿管，排氣管一次編束綁扎，帶導(dǎo)向帽裝索；在進(jìn)行錨索安裝時(shí)，錨索應(yīng)按設(shè)計(jì)孔深推送到位，若推送受阻，應(yīng)拉出已推送入孔的錨索并進(jìn)行掃孔后，再重新推送；2-3）在牢固的腳手架上將錨索推進(jìn)到錨索孔內(nèi)時(shí)，錨索的錨固段與自由段的長(zhǎng)度比為5：2即可；為達(dá)到錨索設(shè)計(jì)張拉力，經(jīng)多次試驗(yàn)，最終確定錨固段長(zhǎng)15m，自由段6m。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：所述步驟3）包括以下具體步驟：3-1）將水泥和砂用篩孔孔徑為2.5～3mm的篩進(jìn)行過(guò)篩處理；3-2）將經(jīng)過(guò)過(guò)篩處理后的包括水泥及砂的灰漿原材料摻合后用攪拌機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制拌合，攪拌時(shí)間大于2min，得到錨固用灰漿；在實(shí)際施工時(shí)，為防止堵管，水泥和砂都應(yīng)過(guò)篩，篩孔孔徑為2.5～3mm，配置漿體時(shí)，各種摻入材料的比例應(yīng)按重量計(jì)，灰漿攪拌必須使用機(jī)械進(jìn)行強(qiáng)制拌合，攪拌時(shí)間取決于攪拌機(jī)的類型，但最低不應(yīng)少于2min，漿液隨伴隨用，超過(guò)初凝時(shí)間的漿液要廢棄；3-3）對(duì)錨索孔的質(zhì)量缺陷進(jìn)行處理；3-4）錨索孔的質(zhì)量缺陷處理后，將錨索推進(jìn)到位，對(duì)錨固段進(jìn)行注漿；錨索內(nèi)錨固段注漿在錨索孔質(zhì)量缺陷處理完畢，錨索推送就位后進(jìn)行，錨固段水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)C35，水泥采用普通硅酸鹽水泥，水泥砂漿應(yīng)具有膨脹性；3-5）錨固段注漿完成后，對(duì)錨索進(jìn)行張拉，合格后進(jìn)行自由段的注漿，在進(jìn)行自由段注漿時(shí)，當(dāng)錨索孔口返漿即止；錨索自由段注漿在錨索張拉完畢并報(bào)監(jiān)理審批后，可進(jìn)行自由段注漿，即二次注漿；自由段水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)C30，注漿至錨索孔口返漿為止，以保證自由段注漿飽滿、密實(shí)，達(dá)到保護(hù)錨索體的目的。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：所述錨固用灰漿包括錨固段用灰漿及自由段灰漿，錨固段灰漿和自由段灰漿的灰漿原材料配合比為：水泥：細(xì)砂：水：高效泵送劑：微膨脹劑=1：0.3：0.37：0.01：0.06；且錨固段灰漿的強(qiáng)度等級(jí)為C35，自由段灰漿的強(qiáng)度等級(jí)誒C30。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：在進(jìn)行錨索孔注漿時(shí)，豎直向上錨索的注漿采用注漿管深入至距錨索孔孔頂50cm的位置，漿液經(jīng)過(guò)自上向下自流灌滿錨索孔，最終從錨索孔頂部排氣孔出漿時(shí)封堵排氣孔，壓注3分鐘后停止注漿。對(duì)錨索孔進(jìn)行注漿的作用主要有兩個(gè)：其一是加固錨索周邊的破碎巖體，形成受力巖柱，為錨索張拉提供反作用力；其二是錨固錨索，實(shí)際施工試驗(yàn)中，由于注漿管末端的位置和漿液的配合比是控制注漿效果的關(guān)鍵，則確定豎直向上錨索的注漿采用注漿管深入至距孔頂50cm的位置最為合適，漿液經(jīng)過(guò)自上向下自流灌滿錨索孔，最終從孔頂部排氣孔出漿時(shí)封堵排氣孔，壓注3分鐘后停止注漿，并采用自由段帶膠皮的鋼絞線一次注漿；經(jīng)多次試驗(yàn)，實(shí)際注漿（設(shè)計(jì)為水泥砂漿）配合比為：水泥：細(xì)砂：水：高效泵送劑：微膨脹劑=1：0.3：0.37：0.01：0.06，漿液中摻加微膨脹劑，達(dá)到注漿體與巖體的整體受力，防止?jié){體固結(jié)收縮。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：所述步驟4）對(duì)安裝好后的錨索進(jìn)行張拉具體為，完成錨固段注漿后，錨固段灰漿的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行錨索張拉，包括以下步驟：4-1）錨索整體張拉前，對(duì)單股鋼絞線進(jìn)行預(yù)張拉，單股鋼絞線的最大預(yù)張拉力為單股鋼絞線設(shè)計(jì)張拉力的10﹪，且錨索各單元的預(yù)拉應(yīng)力值一致，預(yù)張拉按兩級(jí)進(jìn)行，每級(jí)一個(gè)循環(huán)，共兩個(gè)循環(huán)； 4-2） 對(duì)錨索進(jìn)行整體張拉，分三級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)張拉力為200KN，第二級(jí)張拉力為400KN，第三級(jí)張拉力為550KN，當(dāng)達(dá)到各級(jí)張拉力時(shí)，均應(yīng)持荷5min，當(dāng)?shù)谌?jí)張拉力穩(wěn)定后，可鎖定錨索。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：當(dāng)錨固段砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行錨索張拉，在進(jìn)行錨索整體張拉時(shí)，張拉的千斤頂?shù)妮S線與錨索軸線一致，錨環(huán)、夾片和錨索體張拉部分無(wú)泥沙、銹蝕層或其它污物。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：在進(jìn)行錨索整體張拉時(shí)，加載速率平緩，速率宜控制在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力的0.1／min左右，卸荷載速率宜控制在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力的0.2／min；錨索張拉過(guò)程中，對(duì)相鄰錨索孔預(yù)應(yīng)力的影響可以不考慮，張拉段的封堵孔灌漿，應(yīng)待相鄰錨索張拉完畢，確定是否需要進(jìn)行補(bǔ)償張拉之后進(jìn)行。進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)，特別采用下述設(shè)置方式：還包括外部保護(hù)步驟，經(jīng)過(guò)錨索張拉，并封孔注漿后，從錨具量起留50mm鋼絞線，其余部分用機(jī)械進(jìn)行截去，并用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后用C25混凝土進(jìn)行封錨。在進(jìn)行二次永久襯砌施工前，需拆除臨時(shí)支護(hù)，實(shí)際上，錨索張拉后，體系應(yīng)力已經(jīng)進(jìn)行了變化，臨時(shí)支護(hù)拆除后，隧道內(nèi)部支護(hù)體系應(yīng)力再一次發(fā)生轉(zhuǎn)換；體系轉(zhuǎn)換隨錨索的張拉過(guò)程、拆撐過(guò)程而進(jìn)行，此時(shí)內(nèi)部應(yīng)力重分布，為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全，對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)部應(yīng)力的變化本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，其特征在于：設(shè)置有軟弱圍巖豎向錨索施工工藝，包括以下步驟：1）錨索鉆孔，在設(shè)定的位置處采用水鉆的方式鉆設(shè)錨索孔；2）錨索安裝，將錨索安裝在對(duì)應(yīng)的錨索孔內(nèi)；3）錨索注漿，在安裝有錨索的錨索孔內(nèi)進(jìn)行注漿；4）錨索張拉，對(duì)安裝好后的錨索進(jìn)行張拉。

【技術(shù)特征摘要】
1.軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，其特征在于：設(shè)置有軟弱圍巖豎向錨索施工工藝，包括以下步驟：1）錨索鉆孔，在設(shè)定的位置處采用水鉆的方式鉆設(shè)錨索孔；2）錨索安裝，將錨索安裝在對(duì)應(yīng)的錨索孔內(nèi)；3）錨索注漿，在安裝有錨索的錨索孔內(nèi)進(jìn)行注漿；4）錨索張拉，對(duì)安裝好后的錨索進(jìn)行張拉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，其特征在于：所述步驟1）包括以下具體步驟：1-1）將淺孔鉆機(jī)就位在需要鉆錨索孔的工作位處；1-2）根據(jù)該處孔深進(jìn)行鉆孔；1-3）鉆孔達(dá)到錨固段時(shí)，用取巖芯或孔內(nèi)電視攝像檢查并作出錨索孔柱狀圖及地質(zhì)編錄；1-4）按孔深對(duì)返水量情況及巖石破碎情況作好記錄，并按鉆孔進(jìn)尺每5m進(jìn)行一次孔向測(cè)量，若發(fā)現(xiàn)孔向發(fā)生偏差且不大于1.5度，及時(shí)糾正并進(jìn)行調(diào)整；1-5）錨索孔鉆孔過(guò)程中及成孔后利用高壓空氣或水對(duì)粉塵及泥屑進(jìn)行清洗，鉆孔完成后，進(jìn)行徹底清洗，而后進(jìn)行臨時(shí)封堵。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，其特征在于：所述步驟2）包括以下具體步驟：2-1）將錨索孔的臨時(shí)封堵拆除，并檢查錨索孔，保證錨索孔內(nèi)無(wú)泥屑、粉塵；2-2）將綁扎好注漿管、排氣管的錨索編束推進(jìn)到錨索孔內(nèi)；2-3）將錨索推進(jìn)到錨索孔內(nèi)時(shí)，錨索的錨固段與自由段的長(zhǎng)度比為5：2即可。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工法，其特征在于：所述步驟3）包括以下具體步驟：3-1）將水泥和砂用篩孔孔徑為2.5～3mm的篩進(jìn)行過(guò)篩處理；3-2）將經(jīng)過(guò)過(guò)篩處理后的包括水泥及砂的灰漿原材料摻合后用攪拌機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制拌合，攪拌時(shí)間大于2min，得到錨固用灰漿；3-3）對(duì)錨索孔的質(zhì)量缺陷進(jìn)行處理；3-4）錨索孔的質(zhì)量缺陷處理后，將錨索推進(jìn)到位，對(duì)錨固段進(jìn)行注漿；3-5）錨固段注漿完成后，對(duì)錨索進(jìn)行張拉，合格后進(jìn)行自由段的注漿，在進(jìn)行自由段注漿時(shí)，當(dāng)錨索孔口返漿即止。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟弱圍巖四線超大斷面鐵路隧道施工工...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘇春生，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中鐵建大橋工程局集團(tuán)第五工程有限公司，中國(guó)鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川;51