一种高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法。边墙开挖成形后及时对边墙破碎带采用锚杆进行支护，支护采用水泥浆或砂浆锚杆与自钻式中空锚杆交替布置支护，水泥浆或砂浆锚杆与中空锚杆在岩平面间隔交替布置，各相邻锚杆在岩平面上成正方形排列。本发明专利技术支护施工方法实现了锚杆钻孔、安装的同步施工，避免了因塌孔造成的二次凿孔；及时完成了高地应力条件下松动破碎地带的锚固；利用自钻式中空锚杆对松动破碎地带固结灌浆，避免了固结灌浆单独或再钻孔施工；通过固结灌浆提高岩体的整体性和抗变形能力，同时增大了水泥浆或砂浆锚杆的锚固力。

【技术实现步骤摘要】
一种高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法
本专利技术属于水利水电工程
，尤其属于地下厂房开挖支护
，具体为高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法。
技术介绍
地下厂房洞室普遍具有跨度大、边墙高、结构复杂、围岩稳定问题突出等特点，开挖施工中受高地应力影响，边墙松弛、坍塌现象严重。针对上述情况，边墙经常会采用砂浆锚杆进行锚固。在岩石破碎区施工过程中受松弛、坍塌等不良地质的影响，锚杆孔钻孔后塌孔现象严重，影响锚杆施工进度，锚杆注浆后，浆液会出现沿裂隙漏浆、跑浆现象，注浆饱和度得不到保障，且边墙结构面会有较长时间的应力调整及松弛破坏，不利于围岩稳定及施工期安全。
技术实现思路
本专利技术根据现有技术的不足公开了一种高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法。本专利技术目的是提供一种及时、安全、施工成本低的高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法，采用本专利技术施工方法，能够有效保障高地应力条件下岩石破碎区边墙开挖的稳定及施工期安全。本专利技术通过以下技术方案实现：高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法，其特征在于：边墙开挖成形后及时对边墙破碎带采用锚杆进行支护，支护采用水泥浆或砂浆锚杆与自钻式中空锚杆交替布置支护，水泥浆或砂浆锚杆与中空锚杆在岩平面间隔交替布置，各相邻锚杆在岩平面上成正方形排列。所述水泥浆或砂浆锚杆是以水泥浆或砂浆为黏结材料的锚杆。所述自钻式中空锚杆是具有造孔功能，将造孔、注浆和锚固结合为一体的锚杆。具体还包括以下方法：边墙开挖后立即采用喷浆机对基岩面喷射厚度不小于10cm的混凝土；采用全站仪对各锚杆的位置进行放样，并将不同类型的锚杆分别作出标记；首先施工自钻式中空锚杆，再施工水泥浆或砂浆锚杆；采用钻孔设备在已标记好的位置进行自钻式中空锚杆施工，将其钻至设计深度后，采用压力水或压缩空气冲净孔内的岩粉、泥渣，并对灌浆孔采用压力水进行空隙冲洗，利用注浆设备对自钻式中空锚杆进行水泥浆注浆，完成对周边岩体的注浆固结。自钻式中空锚杆的固结灌浆采用注浆压力不低于2.0MPa的注浆机进行单孔循环式灌浆，且全孔一次灌浆，灌浆压力0.5MPa～2.0MPa；灌浆所用的水泥强度等级不低于42.5，同时浆液的水灰比控制在0.45～0.8。在自钻式中空锚杆水泥浆注浆终凝后进行水泥浆或砂浆锚杆施工；施工采用多臂钻进行钻孔，机械设备配合人工进行安装，注浆机进行注浆。本专利技术支护施工方法的有益性：实现了锚杆钻孔、安装的同步施工，避免了因塌孔造成的二次凿孔。及时完成了高地应力条件下松动破碎地带的锚固。利用自钻式中空锚杆对松动破碎地带固结灌浆，避免了固结灌浆单独或再钻孔施工。通过固结灌浆提高岩体的整体性和抗变形能力，同时增大了水泥浆或砂浆锚杆的注浆密实度及锚固力。附图说明图1是本专利技术边墙支护示意图；图2是本专利技术边墙锚杆平面布置图。图中，1是边墙破碎带，2是边墙，3是水泥浆或砂浆锚杆，4是自钻式中空锚杆，5是喷混凝土，a是锚杆间距，b是锚杆排距。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进一步说明，具体实施方式是对本专利技术原理的进一步说明，不以任何方式限制本专利技术，与本专利技术相同或类似技术均没有超出本专利技术保护的范围。结合附图。高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法，边墙开挖完成后，采用湿喷机进行混凝土喷射，喷射厚度10cm。采用全站仪对锚杆的位置进行放样，并将不同类型的锚杆用油漆分别作出标记。先施工自钻式中空锚杆4，再施工水泥浆或砂浆常规锚杆3。采用钻孔设备在已标记好的位置进行自钻式中空锚杆施工，将其钻至设计深度后，采用压力水或压缩空气冲净孔内的岩粉、泥渣。利用注浆设备对自钻式中空锚杆进行水泥浆注浆，同时利用自钻式中空锚杆的注浆对周边岩体进行固结注浆。灌浆前对灌浆孔采用压力水进行空隙冲洗。冲洗时间不大于15min或回清水时止；冲洗水压力为灌浆压力的80％，并不大于1MPa。采用注浆压力不低于2.0MPa的注浆机进行单孔循环式灌浆，且全孔一次灌浆，注浆压力0.5MPa～2.0MPa。采用水灰比为0.45～0.8的42.5硅酸盐水泥进行灌浆。当浆液注入量达到300L以上，或灌浆时间达到30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应提高水灰比的浓度。当在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，即可结束灌浆。待自钻式中空锚杆水泥浆终凝后再对水泥浆或砂浆锚杆进行施工。水泥浆或砂浆锚杆采用多臂钻进行钻孔，机械设备配合人工进行安装，注浆机进行注浆。下面以某水电站地下厂房工程施工为例说明本专利技术施工方法。地下厂房边墙岩体松散破碎，完整性及稳定性较差，采用Φ32、L＝8m砂浆锚杆与Φ28×5.5、L＝6m自钻式中空锚杆进行支护，锚杆间排距1m×1m，锚杆布置见附图2。边墙开挖后立即对边墙挂φ8@20×20cm钢筋网、喷C20混凝土15cm厚。采用全站仪对各锚杆的位置进行放样，并将不同类型的锚杆分别作出标记。采用多臂钻将安装好钻头的中空锚杆钻进5.9m，钻孔直径50mm，并采用压力水将孔内的岩粉、泥渣冲出。灌浆孔在进行灌浆前用压力水进行裂隙冲洗，直至回清水为止。冲洗压力0.3Mpa。采用3SNS灌浆泵对自进式中空锚杆单孔循环法全孔一次灌浆；灌浆顺序：先周边、后中间；采用锚固剂对孔口进行封堵，并在孔口位置预埋回浆管。固结灌浆的浆液水灰比采用0.8、0.5两个比级。灌浆压力2MPa，起始注浆压力0.3MPa，每级增加0.5MPa。1)灌浆施工按既定的水灰比进行施灌，灌浆浆液应由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变，注入率持续减小时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。2)当某级浆液注入量已经达到300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比浆液灌注。3)当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。采用越级变浆后，如发现压力突然增大或注入率突然减小，应立即换回原浓度的浆液，继续灌注。固结灌浆的结束标准：在灌浆段设计压力下，灌浆段注入率不大于1L/min，持续灌注30min,灌浆即可结束。待自钻式中空锚杆水泥浆终凝后再采用多臂钻对砂浆锚杆进行钻孔，机械设备配合人工进行安装，注浆机注入M20砂浆。砂浆锚杆施工完成后对注浆饱和度进行无损检测，抽查锚杆的数量为总数量的10％，所有抽查锚杆注浆饱和度均超过80％，锚杆的注浆饱和度合格；砂浆锚杆施工完成后对锚杆进行了抗拉拔试验，按照每200根抽查3根进行试验，所有抽查锚杆的拉拔力均超过设计值的90％，锚杆抗拔力合格。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法，其特征在于：边墙开挖成形后及时对边墙破碎带采用锚杆进行支护，支护采用水泥浆或砂浆锚杆与自钻式中空锚杆交替布置支护，水泥浆或砂浆锚杆与中空锚杆在岩平面间隔交替布置，各相邻锚杆在岩平面上成正方形排列。

【技术特征摘要】
1.一种高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法，其特征在于：边墙开挖成形后及时对边墙破碎带采用锚杆进行支护，支护采用水泥浆或砂浆锚杆与自钻式中空锚杆交替布置支护，水泥浆或砂浆锚杆与中空锚杆在岩平面间隔交替布置，各相邻锚杆在岩平面上成正方形排列。2.根据权利要求1所述高地应力条件下岩石破碎区地下厂房边墙支护施工方法，其特征在于还包括以下方法：边墙开挖后立即采用喷浆机对基岩面喷射厚度不小于10cm的混凝土；采用全站仪对各锚杆的位置进行放样，并将不同类型的锚杆分别作出标记；首先施工自钻式中空锚杆，再施工水泥浆或砂浆锚杆；采用钻孔设备在已标记好的位置进行自钻式中空锚杆施工，将其钻至设计深度后，采用压力水或压缩空气冲净...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学彬，刘培伟，王峻，张华武，王再强，李旭东，李霞，李成伟，杨怀奎，陈林，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51