專利名稱：巖溶與瓦斯共生隧道施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巖溶與瓦斯共生隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)高速鐵路建設(shè)蓬勃發(fā)展，隧道的數(shù)量越來(lái)越多，由于高速鐵路線路曲線半徑的限制，隧道難免要經(jīng)過(guò)環(huán)境和地質(zhì)復(fù)雜的地區(qū)，如破碎巖體、斷層帶、巖溶、采空區(qū)、 有害氣體、放射性地層、巖爆、危巖落石、高地溫等等。在如此復(fù)雜環(huán)境和復(fù)雜地層中的隧道施工面臨著極大的風(fēng)險(xiǎn)，施工難度大，施工要求非常高。如何克服復(fù)雜環(huán)境和復(fù)雜地層中的隧道施工困難，避免施工風(fēng)險(xiǎn)，保證安全、高質(zhì)量地按期完成隧道施工任務(wù)是高速鐵路隧道施工成功的關(guān)鍵。我國(guó)在這方面的遇到的工程實(shí)例越來(lái)越多，2005年到2006年期間，客運(yùn)專線合 (肥)_武(漢)鐵路位于大別山北坡的紅石巖、五福堂、九斗沖、周家坳、金寨、喬家山和汀筒溝等7座片(麻)巖隧道，施工中先后發(fā)生不同程度的氣體燃燒現(xiàn)象。2005年12月22 日，四川省都江堰至汶川公路董家山隧道右洞施工過(guò)程中，發(fā)生瓦斯爆炸，造成44人死亡， 11人受傷的重大事故。瓦斯隧道施工中，如何預(yù)防瓦斯災(zāi)害歷來(lái)是隧道施工控制的重要因素之一。隧道中瓦斯危害主要表現(xiàn)為中毒、窒息、燃燒、爆炸、煤與瓦斯突出五種情況，其中以瓦斯爆炸事故最易發(fā)生。一般說(shuō)來(lái)，隧道內(nèi)發(fā)生瓦斯災(zāi)害事故概率較小，但是一旦發(fā)生瓦斯爆炸或瓦斯突出事故，后果往往十分嚴(yán)重，將造成極大的生命財(cái)產(chǎn)損失和極惡劣的社會(huì)影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種施工安全的巖溶與瓦斯共生隧道施工方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，包括如下施工工藝1)、超前地質(zhì)探測(cè)；2)、開(kāi)挖施工；3)、出碴；4)、初期支護(hù)；5)、襯砌施工；6)、防排水施工；7)、施工通風(fēng)；8)、施工供電；9)、煤系地層坍方處理。所述煤系地層坍方處理中，坍方段的處理分三階段進(jìn)行，第一階段先進(jìn)行地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)，初步確定坍方段的長(zhǎng)度、高度及圍巖情況；第二階段進(jìn)行坍方范圍內(nèi)的瓦斯探測(cè)及排放；第三階段進(jìn)行初期支護(hù)拆換及坍方處理。所述坍方處理時(shí)，采用如下處理辦法(1)加固封閉坍方虛碴；(2)坍腔瓦斯治理；(3)施作超前支護(hù)；(4)拆換坍方段及影響范圍的初期支護(hù)。
所述步驟(1)中，采用Φ42注漿小導(dǎo)管對(duì)坍方體虛碴進(jìn)行加固。長(zhǎng)度為6米，間距50 X 50厘米，梅花型布置，小導(dǎo)管采用Φ 42無(wú)縫鋼花管，鋼花管上鉆注漿孔，孔徑Φ 8mm， 孔間距15cm，呈梅花型布置，搭接長(zhǎng)度2. 0米，鋼花管距孔口段1. Om不鉆花孔作為止?jié){段， 用C25噴射砼20厘米厚將掌子面封閉。所述步驟O)中，在坍腔底部濕式鉆孔，采用局扇向鉆孔處吹風(fēng)，孔鉆好后，埋入 Φ42小導(dǎo)管，小導(dǎo)管端部伸入坍腔頂部，采用高壓風(fēng)管向坍腔內(nèi)送入高壓風(fēng)，不斷稀釋瓦斯，并將其擠出坍腔，在坍腔瓦斯?jié)舛冉档桨踩秶鷥?nèi)后，注漿充填坍腔。所述步驟(3)中，a.超前支護(hù)采用Φ108管棚一次施作到位，長(zhǎng)度為30米，環(huán)向間距為40厘米。外插角為3°，在拱頂144°范圍內(nèi)布置，每節(jié)長(zhǎng)度為1.0m，采用絲扣連接套連接，錨桿上鉆注漿孔，孔徑ΦΙΟπιπι，孔間距15cm，呈梅花型布置，距孔口段2. Om不鉆孔作為止?jié){段；套拱為兩榀工22b型工字鋼架，間距1. Om ；b.超前支護(hù)第二層Φ42小導(dǎo)管每次施作長(zhǎng)度3. 5米，向上傾角10° 12°，搭接長(zhǎng)度1. 5米，環(huán)向間距為40cm，管孔口位置設(shè)置于超前支護(hù)Φ 108大管棚之間，在拱頂 144°范圍內(nèi)布置；每節(jié)長(zhǎng)度為3. 5m，環(huán)向拱部設(shè)置組合中空錨桿，邊墻采用Φ22砂漿錨桿，呈梅花型布置；c.徑向注漿在初噴砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后采用組合中空錨桿徑向注漿，長(zhǎng)度為^!，在拱頂144°范圍內(nèi)布置；所述步驟(4)中，a.采用18號(hào)工字鋼臨時(shí)支護(hù)，鋼架間距為1米，縱向連接采用Φ22螺紋鋼彎鉤連接，環(huán)向間距為1米;b.拱部采用4米長(zhǎng)的Φ22組合中空錨桿(注漿)對(duì)圍巖系統(tǒng)加固，錨桿間距 120cmX IOOcm ；c.采用光面爆破爆掉原有的初期支護(hù)，局部欠挖部位用風(fēng)鎬鑿除；d.采用V級(jí)加強(qiáng)襯砌斷面，重新施作初期支護(hù)，工20b型工字鋼0. 6米/榀安裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)的巖溶與瓦斯共生隧道施工方法。1.從安全因素上分析本發(fā)明的重點(diǎn)是施工時(shí)通過(guò)加強(qiáng)通風(fēng)、防突、防爆及瓦斯檢測(cè)等一系列工作，加上采取“疏導(dǎo)、堵填、注漿加固、跨越、宣泄”等措施進(jìn)行巖溶處理；設(shè)置消防設(shè)施以及通過(guò)控制開(kāi)挖方法、爆破作業(yè)等措施保證了瓦斯與巖溶共生隧道的施工安全。避免瓦斯爆炸的三個(gè)條件(一定的瓦斯?jié)舛龋欢囟鹊囊鹪春妥銐虻难鯕?的同時(shí)產(chǎn)生，從而安全有效的避免事故的發(fā)生。2.從施工工期上分析合理有效的安排組織施工，無(wú)事故，避免停工事件的發(fā)生。3.從工程成本上分析改變了傳統(tǒng)的防爆改裝方案，采用重慶煤科院研制的車載瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，既節(jié)約成本又不會(huì)降低車輛的功率，提高了出碴運(yùn)輸功效。總之，本發(fā)明方法現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)，施工方法易于推廣；既保證了施工安全，又較好地滿足了隧道的施工質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明中隧道超前探孔布置示意圖；圖2是本發(fā)明中瓦斯救災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；圖3是本發(fā)明中瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖；圖4是本發(fā)明中瓦斯監(jiān)測(cè)流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。瓦斯隧道施工如何通過(guò)加強(qiáng)通風(fēng)、防突、防爆及瓦斯檢測(cè)工作，設(shè)置消防設(shè)施以及通過(guò)控制開(kāi)挖方法、爆破作業(yè)等措施確保瓦斯隧道施工安全是施工安全控制的重中之重。本發(fā)明將以小范坪隧道為工程依托，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及多年類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，深入研究巖溶與瓦斯共生隧道施工技術(shù)施工技術(shù)，建立防突防爆管理技術(shù)體系，制定出適用于巖溶瓦斯共生隧道鉆爆作業(yè)、施工機(jī)械、機(jī)電設(shè)備配套、瓦斯監(jiān)測(cè)及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)；總結(jié)出一套適用于巖溶瓦斯共生隧道的施工方法。為了克服現(xiàn)有技術(shù)和安全上的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種安全、經(jīng)濟(jì)、高效的巖溶瓦斯地區(qū)的隧道施工方法，該方法現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)，極易于推廣，保證了瓦斯與巖溶的施工安全和施工質(zhì)量。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明解決其技術(shù)和安全問(wèn)題所采用的方案是一種巖溶與瓦斯共生隧道的施工方法，包括如下隧道主要工序施工方案1.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案為提高地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，確保施工安全，將地質(zhì)預(yù)報(bào)作為一項(xiàng)工序納入施工過(guò)程中，貫穿于施工全過(guò)程。預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)用工程地質(zhì)分析法(地質(zhì)調(diào)查和全斷面地質(zhì)素描)、 TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、紅外線探水、地質(zhì)雷達(dá)、超前水平鉆探綜合分析相互印證，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。瓦斯超前探測(cè)方法隧道應(yīng)進(jìn)行全斷面超前探測(cè)，超前探孔孔徑一般為89mm，單孔長(zhǎng)度為30m，搭接長(zhǎng)度不小于5m，探測(cè)孔按圖1布置，用潛孔鉆機(jī)進(jìn)行鉆探。并在超前探孔處設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，以檢測(cè)是否有有害氣體涌出。若探測(cè)到有害氣體，應(yīng)根據(jù)記錄確定有害氣體的涌出位置及涌出情況。鉆孔過(guò)程中，在每循環(huán)超前鉆孔施工過(guò)程中記錄每米鉆孔巖性、 鉆進(jìn)情況。隧道超前探孔布置示意圖如圖1所示。圖2為瓦斯救災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)控主機(jī)、電源箱等構(gòu)成，其中，監(jiān)控主機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)接口與電源箱3連接，監(jiān)控主機(jī)還連接有打印機(jī)，監(jiān)控主機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)接口、避雷器分別與分站1和分站2連接，分站1經(jīng)電源箱1連接工業(yè)電網(wǎng)，分站2經(jīng)電源箱2連接工業(yè)電網(wǎng)，分站1和分站2分別連接有CO、O2、溫度、CH4檢測(cè)器。圖3為瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖，該監(jiān)控系統(tǒng)主要由瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)地面中心站、 風(fēng)機(jī)開(kāi)停傳感器、低濃度甲烷傳感器構(gòu)成，瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)地面中心站包含有分站、通訊接口、工控機(jī)、斷電器、打印機(jī)，分站經(jīng)三通接線盒分別與風(fēng)機(jī)開(kāi)停傳感器、低濃度甲烷傳感器連接，分站經(jīng)通訊接口分別與工控機(jī)和打印機(jī)連接，分站經(jīng)斷電器與洞內(nèi)電源控制開(kāi)關(guān)連接。圖4為瓦斯監(jiān)測(cè)流程圖，流程如下施工準(zhǔn)備，加深炮眼等檢測(cè)是否有瓦斯氣體， 如果沒(méi)有則進(jìn)行正常開(kāi)挖，如果有則進(jìn)行超前探測(cè)孔，檢測(cè)孔內(nèi)是否有瓦斯有害氣體，檢測(cè)孔內(nèi)沒(méi)瓦斯氣體就正常開(kāi)挖，檢測(cè)孔內(nèi)有瓦斯有害氣體的話就要進(jìn)行檢測(cè)瓦斯壓力及積聚位置和孔內(nèi)瓦斯涌出量，符合單孔瓦斯涌出量不大于5L/min時(shí)可進(jìn)行正常開(kāi)挖，瓦斯壓力小于0. 6Mpa時(shí)可正常開(kāi)挖，瓦斯壓力在0. 6-lMpa時(shí)加強(qiáng)通風(fēng)也可正常開(kāi)挖，瓦斯壓力大于 IMpa時(shí)，掌子面掘進(jìn)至距離瓦斯積聚位置5m處，停止掘進(jìn)，在涌出孔附近施作排放孔，進(jìn)行瓦斯排放，將瓦斯壓力降至IMpa以下，若對(duì)小時(shí)內(nèi)不能使其降低，則應(yīng)立即封閉，另做專門(mén)處理。正常開(kāi)挖時(shí)，檢測(cè)瓦斯及其有害氣體濃度，如果坑道總回風(fēng)流中瓦斯或二氧化碳濃度大于0.5%時(shí)應(yīng)立即查明原因進(jìn)行處理、加強(qiáng)通風(fēng)；如果開(kāi)挖工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛却笥诨蚨趸紳舛却笥?.5%以及開(kāi)挖工作面風(fēng)流中的二氧化碳濃度達(dá)到1.5%時(shí)應(yīng)停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理，制定瓦斯排放措施，嚴(yán)格控制送風(fēng)量；如果開(kāi)挖工作面風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1. 5 %時(shí)停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理，制定瓦斯排放措施，嚴(yán)格控制送風(fēng)量；如果開(kāi)挖工作面內(nèi)，在體積大于0. 5m\S3"；的空間中，其局部積聚瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%時(shí)應(yīng)工作面附近20m內(nèi)必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行局部通風(fēng)處理，，制定瓦斯排放措施，嚴(yán)格控制送風(fēng)量；如果坑道總回風(fēng)流中瓦斯或二氧化碳濃度小于0. 5%時(shí)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)；如果無(wú)瓦斯就正常通風(fēng)；如果有其它有害氣體濃度，如超標(biāo)則加強(qiáng)通風(fēng)，如未超標(biāo)則正常通風(fēng)。鉆孔施工完成后對(duì)前方煤巖體的瓦斯壓力、鉆孔瓦斯涌出流量、鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)進(jìn)行測(cè)定考察，并計(jì)算出隧道在開(kāi)挖過(guò)程中可能產(chǎn)生的瓦斯涌出量。瓦斯壓力考察采用當(dāng)今世界上最先進(jìn)的主動(dòng)式快速測(cè)壓方法，其測(cè)壓時(shí)間僅僅相當(dāng)于傳統(tǒng)測(cè)壓方法的0. 56%，測(cè)壓準(zhǔn)確率和成功率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的測(cè)壓方法。鉆孔瓦斯涌出量，以及鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)采用容積式流量計(jì)進(jìn)行測(cè)定計(jì)算。2.開(kāi)挖方案III級(jí)圍巖采用全段面法、IV級(jí)圍巖采用臺(tái)階法、V級(jí)圍巖采用大拱腳臺(tái)階法開(kāi)挖， 利用多功能臺(tái)架人工手持YD8風(fēng)鉆濕式鉆孔；全隧采用防暴型發(fā)爆器起爆，使用煤礦許用炸藥及煤礦許用瞬發(fā)電雷管，光面爆破。含煤地層地段炮眼應(yīng)采用水炮泥封堵，既可減少殘眼，又可使爆破少產(chǎn)生火花，減少瓦斯危害。放炮后，用水霧降塵器噴霧撒水。3.出碴方案本隧道采用無(wú)軌運(yùn)輸出碴。洞內(nèi)開(kāi)挖爆破后采用2臺(tái)ZL50C型正裝側(cè)卸裝載機(jī)同時(shí)裝碴，SY215挖掘機(jī)配合，15T自卸汽車運(yùn)輸出碴。出碴面設(shè)置噴水裝置，對(duì)碴體灑水，防止出碴過(guò)程中，挖機(jī)斗齒與碴體發(fā)生碰撞引起的火花爆炸。4.初期支護(hù)方案采用濕噴砼。鋼格柵、鋼筋網(wǎng)等構(gòu)件由洞外加工成半成品，經(jīng)洞外檢驗(yàn)后現(xiàn)場(chǎng)安裝定位，按規(guī)范搭接。IV級(jí)圍巖地段設(shè)拱墻格柵鋼架及拱部Φ42超前小導(dǎo)管或錨管加強(qiáng)支護(hù)，V級(jí)圍巖地段設(shè)全環(huán)120工字鋼鋼架或全環(huán)格柵鋼架及拱部Φ42超前小導(dǎo)管加強(qiáng)支護(hù)。全隧拱部144°范圍設(shè)置組合式中空錨桿。錨桿施工采用簡(jiǎn)易臺(tái)架配合YD8風(fēng)鉆鉆孔，安裝錨桿和鋼筋網(wǎng)。噴射砼采用TK500濕噴機(jī)噴射砼。鋼架、小導(dǎo)管、鋼筋網(wǎng)等采用在洞外加工成型后，汽車運(yùn)至洞內(nèi)進(jìn)行安裝。5.襯砌施工方案本隧道洞身V級(jí)、除IV級(jí)A型復(fù)合式襯砌的其他IV級(jí)復(fù)合式襯砌及III級(jí)下錨段襯砌采用C35鋼筋混凝土，IV級(jí)A型復(fù)合式襯砌及III有仰復(fù)合式襯砌采用C35纖維混凝土， D3K76+350 D!3K76+590段采用全封閉復(fù)合式襯砌C35氣密性鋼筋混凝土。隧道襯砌采用1臺(tái)12米長(zhǎng)穿行式模板襯砌臺(tái)車，砼由拌合站集中拌制，配備4臺(tái) 9立方砼罐車運(yùn)輸，泵送入模。仰拱超前洞身襯砌20m左右施工，采取縱向分段一次性澆灌，配置2座12米簡(jiǎn)易棧橋施工，每次澆注長(zhǎng)度控制在6m以內(nèi)，仰拱和仰拱填充分開(kāi)施工。6.防排水施工方案防水板鋪設(shè)采用熱楔無(wú)損焊接，無(wú)釘鋪設(shè)工藝施工。隧道排水采用雙側(cè)溝加中心溝的方式。襯砌背后的積水通過(guò)環(huán)向和縱向盲管的匯集后引入側(cè)溝，再經(jīng)過(guò)側(cè)溝的匯集和沉淀后通過(guò)橫向飲水管引入中心溝，再由中心溝排出洞外。隧道襯砌分段澆注的砼施工縫采用遇水膨脹橡膠、止水帶進(jìn)行加強(qiáng)防水處理。在砼結(jié)構(gòu)施工縫處，沿結(jié)構(gòu)厚度的中心線將止水帶的兩翼分別埋入結(jié)構(gòu)中。襯砌背后設(shè)置排水盲管、止水帶按設(shè)計(jì)人工安設(shè)。7.施工通風(fēng)方案本隧道采用壓入式通風(fēng)，在洞口設(shè)置2*135kW的軸流風(fēng)機(jī)SDZ-125型兩臺(tái)，配直徑 180cm風(fēng)筒。風(fēng)機(jī)安裝在距洞口 30米處，風(fēng)機(jī)設(shè)置雙回路電源；成立專業(yè)通風(fēng)小組，加強(qiáng)通風(fēng)管理。根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》，為確保施工安全，通風(fēng)方案設(shè)計(jì)時(shí)本隧通風(fēng)瓦斯?jié)舛劝?. 5 %考慮。瓦斯隧道在施工期間，設(shè)專門(mén)的通風(fēng)管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)通風(fēng)系統(tǒng)各種設(shè)備的管理和檢修，定期測(cè)試洞內(nèi)風(fēng)速、風(fēng)量、氣溫、氣壓、瓦斯?jié)舛鹊炔⒆鞒鲈敿?xì)記錄。通風(fēng)量計(jì)算(1)運(yùn)■車輛功率為206kw，配3m3/min風(fēng)量Q = PXNXff = 3X6X206X0. 75 = 2781 (m3/min)裝載機(jī):3X2X162kwX0.7 = 729 (m3/min)內(nèi)燃機(jī)械需風(fēng)量為Q = 2781(m3/min)+729(m3/min) = 3510(m3/min(2)按一次爆破最大炸藥用量驗(yàn)算工作面風(fēng)量計(jì)算Q = ^G(AL)2Q 工作面風(fēng)量t 洞內(nèi)排煙時(shí)間(取20min)G 同時(shí)爆破的炸藥量(G = 350kg)A 巷道斷面積(按出碴斷面取25X6 = 150m2)L 巷道長(zhǎng)或臨界長(zhǎng)度，取60mρ = 7.8/20 χ 050 χ (150 χ 60)2 =1189m3/min
權(quán)利要求
1.一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，其特征在于包括如下施工工藝1)、超前地質(zhì)探測(cè)；2)、開(kāi)挖施工；3)、出碴；4)、初期支護(hù)；5)、襯砌施工；6)、防排水施工；7)、施工通風(fēng)；8)、施工供電；9)、煤系地層坍方處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，其特征在于所述煤系地層坍方處理中，坍方段的處理分三階段進(jìn)行，第一階段先進(jìn)行地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)，初步確定坍方段的長(zhǎng)度、高度及圍巖情況；第二階段進(jìn)行坍方范圍內(nèi)的瓦斯探測(cè)及排放；第三階段進(jìn)行初期支護(hù)拆換及坍方處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，其特征在于所述坍方處理時(shí)，采用如下處理辦法(1)加固封閉坍方虛碴；(2)坍腔瓦斯治理；(3)施作超前支護(hù)；(4)拆換坍方段及影響范圍的初期支護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，其特征在于所述步驟(1)中，采用Φ42注漿小導(dǎo)管對(duì)坍方體虛碴進(jìn)行加固，長(zhǎng)度為6米，間距50X50厘米，梅花型布置，小導(dǎo)管采用Φ 42無(wú)縫鋼花管，鋼花管上鉆注漿孔，孔徑Φ 8mm，孔間距15cm，呈梅花型布置，搭接長(zhǎng)度2. 0米，鋼花管距孔口段1. Om不鉆花孔作為止?jié){段，用C25噴射砼20厘米厚將掌子面封閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，其特征在于所述步驟(2)中，在坍腔底部濕式鉆孔，采用局扇向鉆孔處吹風(fēng)，孔鉆好后，埋入Φ42小導(dǎo)管，小導(dǎo)管端部伸入坍腔頂部，采用高壓風(fēng)管向坍腔內(nèi)送入高壓風(fēng)，不斷稀釋瓦斯，并將其擠出坍腔， 在坍腔瓦斯?jié)舛冉档桨踩秶鷥?nèi)后，注漿充填坍腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，其特征在于所述步驟(3)中，a.超前支護(hù)采用Φ108管棚一次施作到位，長(zhǎng)度為30米，環(huán)向間距為40厘米，外插角為3°，在拱頂144°范圍內(nèi)布置，每節(jié)長(zhǎng)度為1.0m，采用絲扣連接套連接，錨桿上鉆注漿 ？L孔徑Φ 10mm,孔間距15cm,呈梅花型布置，距孔口段2. Om不鉆孔作為止?jié){段；套拱為兩榀工22b型工字鋼架，間距1. Om ；b.超前支護(hù)第二層Φ42小導(dǎo)管每次施作長(zhǎng)度3.5米，向上傾角10° 12°，搭接長(zhǎng)度1. 5米，環(huán)向間距為40cm，管孔口位置設(shè)置于超前支護(hù)Φ 108大管棚之間，在拱頂144° 范圍內(nèi)布置，每節(jié)長(zhǎng)度為3. 5m，環(huán)向拱部設(shè)置組合中空錨桿，邊墻采用Φ 22砂漿錨桿，呈梅花型布置；c.徑向注漿在初噴砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后采用組合中空錨桿徑向注漿，長(zhǎng)度為細(xì)，在拱頂 144°范圍內(nèi)布置；
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，其特征在于所述步驟(4)中，a.采用18號(hào)工字鋼臨時(shí)支護(hù)，鋼架間距為1米，縱向連接采用Φ 22螺紋鋼彎鉤連接， 環(huán)向間距為1米；CN 102536250 Ab.拱部采用4米長(zhǎng)的Φ22組合中空錨桿(注漿)對(duì)圍巖系統(tǒng)加固，錨桿間距 120cmX IOOcm ；c.采用光面爆破爆掉原有的初期支護(hù)，局部欠挖部位用風(fēng)鎬鑿除；d.采用V級(jí)加強(qiáng)襯砌斷面，重新施作初期支護(hù)，工20b型工字鋼0.6米/榀安裝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種巖溶與瓦斯共生隧道施工方法，包括如下施工工藝1)超前地質(zhì)探測(cè)；2)開(kāi)挖施工；3)出碴；4)初期支護(hù)；5)襯砌施工；6)防排水施工；7)施工通風(fēng)；8)施工供電；9)煤系地層坍方處理。本發(fā)明既保證了施工安全，又能滿足隧道的施工質(zhì)量。本發(fā)明主要應(yīng)用于巖溶與瓦斯共生隧道施工中。
文檔編號(hào)E21F1/00GK102536250SQ20101062350
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉海濤, 楊梅, 王才業(yè), 韋建華, 魏力立 申請(qǐng)人:中鐵二局第三工程有限公司, 中鐵二局股份有限公司