一种用于隧道工程施工的预支护体系制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于隧道工程施工的预支护体系，所述预支护体系包括胶凝层和封闭于胶凝层外的施工工作面，所述胶凝层为易破碎软弱岩体注入沥青和/或浆体后制得，所述施工工作面为混凝土凝固而成。为克服现有支护工艺存在的缺陷，本实用新型专利技术使用一种凝结力强，同时自身质量又较轻的沥青作为胶凝材料，沥青可与浆体混合使用也可单独使用，构成胶凝层，具有增强岩体强度和降低成本的作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种用于隧道工程施工的预支护体系，具体涉及一种在易破碎软弱岩体中使用的隧道超前预支护结构，属于隧道施工

技术介绍
超前小导管在隧道工程掘进施工过程中使用，主要用于自稳时间段的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。在软弱及破碎岩层施工中，超前小导管能对松散岩层起到加固作用，注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性，有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定，不至于围岩失稳破坏直至坍塌。在掘进过程中遇到破碎岩体时，首先将工作面用混凝土封闭起来，以防止浆体渗漏。按照一定角度施工超前导管以确保浆体注入，浆体注入后扩散成浆体扩散圈，以保障岩体的稳固，从而确保作业人员在巷道内作业的安全。目前，超前小导管支护已被广泛应用于破碎软弱岩体的支护，但在实际施工过程中，该支护方式却经常发生因材料用料大，支护周期长等因素造成的施工进度慢、成本高等问题。为解决现有超前预支护管存在的缺陷，现有专利文献CN104533451A（在散体碎石土及破碎围岩中的隧道超前预支护技术，2015.4.22）提出了一种可以减少隧道超挖量，提高施工安全保障，提高隧道的安全性能及耐久性，减少径向注浆量，节约工程投资的在散体碎石土及破碎围岩中的隧道超前预支护技术，包括以下几个步骤a、沿隧道开挖轮廓线外侧周边打入可注浆小导管；b、通过可注浆小导管向松散破碎岩土体及破碎围岩中注浆；在b步骤中采用限量注浆的方法向松散破碎岩土体及破碎围岩中注浆。提高了施工的可操作性，减少了隧道超挖量，使隧道加固范围变大，提高了施工的安全保障，提高了隧道的安全性及耐久性。技术内容本技术的目的在于提供一种用于隧道工程施工的预支护体系，为克服现有支护工艺存在的缺陷，本技术使用一种凝结力强，同时自身质量又较轻的沥青作为胶凝材料，沥青可与浆体混合使用也可单独使用，构成胶凝层，具有增强岩体强度和降低成本的作用。本技术通过下述技术方案实现：一种用于隧道工程施工的预支护体系，所述预支护体系包括胶凝层和封闭于胶凝层外的施工工作面，所述胶凝层为易破碎软弱岩体注入沥青和/或浆体后制得，所述施工工作面为混凝土凝固而成。所述预支护体系设于隧道施工巷道，所述施工工作面和胶凝层设于隧道施工巷道的顶部和侧壁，设于隧道施工巷道顶部的胶凝层由易破碎软弱岩体注入沥青、浆体中一种或两种组成的混合物以及磁性物质后制得，在所述隧道施工巷道的底板为加入有磁性物质的板状结构。所述胶凝层为易破碎软弱岩体注入气体浆体后制得。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本技术在胶凝层中加入沥青，利用沥青凝结力强，同时自身质量较轻的特点，即可增强岩体强度，又可降低成本。（2）本技术使用的浆体可采用气体浆体，在施工现场，使用高温高压设备将水泥浆料处理变成气体浆体，直接注入岩体中，与易破碎软弱岩体形成胶凝层，该结构可节省打超前锚杆的成本与时间，提高整体效率。（3）本技术适用于岩体支撑地应力不足，巷道易变现且压坏钢拱架的情况中使用，通过在磁性物质与沥青、浆体中一种或两种组成的混合物组合后与易破碎软弱岩体形成胶凝层，通过超前导管注入巷道顶部的易破碎软弱岩体中，同时，在巷道底板加入磁性物质，增加场的作用，让破碎岩体的重力与产生的磁力抵消，从而提高施工作业的安全性、作业效率，进而节省建设成本。附图说明图1为本技术的结构示意图。其中，1—胶凝层，2—施工工作面，3—底板。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护体系，如图1所示，该预支护体系包括胶凝层1和封闭于胶凝层1外的施工工作面2，胶凝层1为易破碎软弱岩体注入沥青和浆体后制得，施工工作面2为混凝土凝固而成。本实施例涉及的预支护体系的施工工艺如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭工作面，形成施工工作面2；（2）使用超声波探测岩体，获知岩体破碎程度，计算需注入胶凝材料的数量；（3）选择沥青和浆体组成的混合物为胶凝材料，浆体与沥青的质量比为1：2.5，根据步骤（2）计算获知的注入数量，通过超前导管向岩体中注入胶凝材料，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体的胶凝层1。实施例2：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护体系，如图1所示，该预支护体系包括胶凝层1和封闭于胶凝层1外的施工工作面2，胶凝层1为易破碎软弱岩体注入沥青和磁性物质后制得，施工工作面2为混凝土凝固而成。在本实施例中，预支护体系设于隧道施工巷道，施工工作面2和胶凝层1均设于隧道施工巷道的顶部和侧壁，设于隧道施工巷道顶部的胶凝层1由易破碎软弱岩体注入沥青以及磁性物质后制得，在隧道施工巷道的底板3为加入有磁性物质的板状结构。本实施例涉及的预支护体系的施工工艺如下：（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭工作面，形成施工工作面2；（2）使用超声波探测岩体，获知岩体破碎程度，计算需注入胶凝材料的数量；（3）选择沥青和磁性物质组成的混合物为胶凝材料，根据步骤（2）计算获知的注入数量，通过超前导管向巷道顶部的易破碎软弱岩体中注入胶凝材料，同时，在巷道底板3加入等量磁性物质，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体的胶凝层1，加入的磁性物质时巷道顶部的岩体重力与巷道底部产生的磁力相抵消，从而提高施工作业的安全性和作业效率。实施例3：本实施例提出了一种用于隧道工程施工的预支护体系，如图1所示，该预支护体系包括胶凝层1和封闭于胶凝层1外的施工工作面2，胶凝层1为易破碎软弱岩体注入气体浆体和磁性物质后制得，施工工作面2为混凝土凝固而成。在本实施例中，预支护体系设于隧道施工巷道，施工工作面2和胶凝层1均设于隧道施工巷道的顶部和侧壁，设于隧道施工巷道顶部的胶凝层1由易破碎软弱岩体注入沥青以及磁性物质后制得，在隧道施工巷道的底板3为加入有磁性物质的板状结构。（1）在易破碎软弱岩体开挖前，用混凝土封闭工作面，形成施工工作面2；（2）使用超声波探测岩体，获知岩体破碎程度，计算需注入胶凝材料的数量；（3）选择气体浆体和磁性物质作为胶凝材料，在水泥浆料中加入适量磁性物质，使用高温高压设备，将该水泥浆料处理获得气体浆体后，根据步骤（2）计算获知的注入数量，通过超前导管向巷道顶部的易破碎软弱岩体中注入胶凝材料，同时，在巷道底板3加入等量磁性物质，胶凝材料注入后扩散成胶凝扩散圈，形成稳固岩体的胶凝层1，加入的磁性物质时巷道顶部的岩体重力与巷道底部产生的磁力相抵消，从而提高施工作业的安全性和作业效率。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术做任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于隧道工程施工的预支护体系，其特征在于：所述预支护体系包括胶凝层（1）和封闭于胶凝层（1）外的施工工作面（2），所述胶凝层（1）为易破碎软弱岩体注入沥青和/或浆体后制得，所述施工工作面（2）为混凝土凝固而成。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道工程施工的预支护体系，其特征在于：所述预支护体系包括胶凝层（1）和封闭于胶凝层（1）外的施工工作面（2），所述胶凝层（1）为易破碎软弱岩体注入沥青和/或浆体后制得，所述施工工作面（2）为混凝土凝固而成。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护体系，其特征在于：所述预支护体系设于隧道施工巷道，所述施工工作面...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾平，
申请(专利权)人：西藏华泰龙矿业开发有限公司，
类型：新型
国别省市：西藏;54