本发明公开了一种用于隧道工程施工的预支护工艺，包括地层检测、选择管材、建立工作面、建立导向架、工作面防护、钻孔、插入第一导管、插入第一导管、挑选注浆材料、封口、注浆、管内检测，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过预先对地层进行检测，便于了解地层土壤的松软程度和土壤颗粒的缝隙宽度，从而挑选合适的管材宽度和合适的注浆材料，提高管材的固定效果和注浆的固定效果，减少材料的浪费，降低成本，通过对钻孔的仰角进行调整，便于提高导管的支撑效果，避免仰角过大，造成管道远离隧道外径失去支护作用，通过对管内检测，便于检测管内的注浆效果，从而根据实际情况采取必要的措施，提高装置的支护效果，使用更加方便安全。
1.一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、地层检测：通过声波时差法检测地层土壤的凝聚力；
S2、选择管材：根据检测的地层具体情况挑选对应的管材；
S4、建立导向架：在工作面内部建立一定程度的导向架，并调整导向管的角度将其焊接在导向架上；
S5、工作面防护：将工作面内部挂网并立杆填充混凝土，确保工作面安全；
S6、钻孔：用测量仪测量导向管角度，并调整钻杆的角度进行钻孔工作；
S7、插入第一导管：将对应的管材插入钻好的孔内一侧，并调整角度；
S8、插入第二导管：将第二导管插入钻好的孔内另一侧，使之与第一导管相连；
S9、挑选注浆材料：根据检测的地层具体情况挑选对应的注浆材料进行制作填充浆；
S11、注浆：向导管内部注入调配好的泥浆，并检测管口压力；
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工艺，其特征在于：所述步骤S1中，地层检测：通过声波时差法检测地层土壤的凝聚力，其中声波时差法检测是指向地层中传输超声波，利用不同地层之间超声波反射的时间差来检测地层的具体情况。
3.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S2中，选择管材：根据检测的地层具体情况挑选对应的管材，当检测的地层强度较高时，选择管材的直径为89毫米，当检测的地层强度一般时，选择管材的直径为108毫米。
4.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S4中，建立导向架：在工作面内部建立一定程度的导向架，并调整导向管的角度将其焊接在导向架上，其中调整导向管的角度是指根据地层的松软程度和钻杆的重量调整导向管的仰角。
5.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S5中，工作面防护：将工作面内部挂网并立杆填充混凝土，确保工作面安全，其中挂网是指在工作面上挂网并喷混凝土，作为注浆的止浆墙。
6.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S6中，钻孔：用测量仪测量导向管角度，并调整钻杆的角度进行钻孔工作，其中钻孔工作时，首先用低档开钻，钻到一定深度时，接杆继续钻进，调整复合钻孔的角度，确保钻孔的方向。
7.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S7和步骤S8中，第一导管和第二导管的连接方式具体如下，包括第一导管(1)、T型连接头(2)、第二导管(3)、连接环(4)、连接槽(5)、第一注浆孔(6)、第二注浆孔(7)，所述第一导管(1)一侧安装有T型连接头(2)，所述T型连接头(2)一侧安装有第二导管(3)，所述第二导管(3)一侧与T型连接头(2)对应位置处安装有连接环(4)，所述连接环(4)一侧开设有连接槽(5)，所述第一导管(1)和第二导管(3)外侧均开设有第一注浆孔(6)，所述第一导管(1)的T型连接头(2)一侧和第二导管(3)的连接环(4)一侧均开设有第二注浆孔(7)。
8.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S9中，挑选注浆材料：根据检测的地层具体情况挑选对应的注浆材料进行制作填充浆，当检测的地层中裂缝宽度大于1毫米，且无水，则选用单液水泥浆，其中加入氯盐和三乙醇胺速凝剂，当检测的地层中裂缝宽度大于1毫米，且有水，则选用水泥和水玻璃双浆混合浆液，其中水泥浆和水玻璃体积比为1:0.6，当检测的地层中裂缝宽度小于1毫米，则选用超细水泥浆液。
9.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S11中，注浆：向导管内部注入调配好的泥浆，并检测管口压力，所述检测管口压力是指对检测孔口的最高压力，将其控制在止浆塞承受的注浆压力范围之内，当孔口压力值达到规定值，但注入量仍不足，亦停止注浆。
10.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的预支护工艺，其特征在于：所述步骤S12中，管内检测：用声波探测仪检测注浆效果，所述声波探测仪检测是指对钻孔内的注浆情况进行检测，当未达到要求，应进行补注浆。
一种用于隧道工程施工的预支护工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及隧道工程技术领域，具体为一种用于隧道工程施工的预支护工艺。
背景技术
[0002] 随着社会的不断进步，交通工具的不断发展，道路的建设越来越发达其中隧道工程是道路工程中重要的工程项目，隧道工程是在修建地下、水下、山体建筑物、铺设铁路、修筑公路进行的一系列建设工作，主要分为隧道规划、勘测、设计、贯通控制测量和施工工作，隧道根据所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类，其中修建最多的是山岭隧道，隧道的开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法；按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法；在石质岩层中采用钻爆法最为广泛，采用掘进机直接开挖也逐渐推广；在松软地质中采用盾构法开挖较多；
[0003] 其中施工支护是隧道开挖必须及时支护，以减少围岩松动，防止塌方；施工支护分为构件支撑和喷锚支护，构件支撑一般有木料、金属、钢木混合构件等，现在使用钢支撑者逐渐加多，喷锚支护是20世纪50年代发展起来的一种支护方法，喷射混凝土工艺分为干喷和湿喷，现多采用干喷法，即将干拌混凝土内掺入一定数量的速凝剂，用压缩空气将混凝土由管内喷出，在喷口加水射到岩石面上，一次可喷3～5厘米厚度，在喷射混凝土中掺入一些钢纤维，或在岩面挂钢丝网可提高喷锚支护的强度，钢锚杆安设在岩层面上的钻孔内，其长度和间距视围岩性质而定，一般的喷锚支护，在岩层较好地段仅喷混凝土即可得到足够的支护强度，但是在地层松软的土壤中，其外侧的砂浆与黏土的结合力较低，资源浪费较大，成本较高，同时其施工距离较短，预支护刚度小，从而使用效果不佳，普通的插管支护，由于管道之间存在一定的距离，从而降低了管道之间的连接力，降低装置的整体支护效果等，所以急需一种用于隧道工程施工的预支护工艺来解决上述问题。
发明内容
[0004] 本发明提供一种用于隧道工程施工的预支护工艺，可以有效解决上述背景技术中提出的一般的喷锚支护，在岩层较好地段仅喷混凝土即可得到足够的支护强度，但是在地层松软的土壤中，其外侧的砂浆与黏土的结合力较低，资源浪费较大，成本较高，同时其施工距离较短，预支护刚度小，从而使用效果不佳，普通的插管支护，由于管道之间存在一定的距离，从而降低了管道之间的连接力，降低装置的整体支护效果等问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于隧道工程施工的预支护工艺，包括如下步骤：
[0006] S1、地层检测：通过声波时差法检测地层土壤的凝聚力；
[0007] S2、选择管材：根据检测的地层具体情况挑选对应的管材；
[0008] S3、建立工作面：将隧道标准面扩大至工作面断面；
[0009] S4、建立导向架：在工作面内部建立一定程度的导向架，并调整导向管的角度将其焊接在导向架上；
[0010] S5、工作面防护：将工作面内部挂网并立杆填充混凝土，确保工作面安全；
[0011] S6、钻孔：用测量仪测量导向管角度，并调整钻杆的角度进行钻孔工作；
[0012] S7、插入第一导管：将对应的管材插入钻好的孔内一侧，并调整角度；
[0013] S8、插入第二导管：将第二导管插入钻好的孔内另一侧，使之与第一导管相连；
[0014] S9、挑选注浆材料：根据检测的地层具体情况挑选对应的注浆材料进行制作填充浆；
[0015] S10、封口：将管口与钻孔口之间的缝隙进行密封；
[0016] S11、注浆：向导管内部注入调配好的泥浆，并检测管口压力；
[0017] S12、管内检测：用声波探测仪检测注浆效果。
[0018] 根据上述技术方案，所述步骤S1中，地层检测：通过声波时差法检测地层土壤的凝聚力，其中声波时差法检测是指向地层中传输超声波，利用不同地层之间超声波反射的时间差来检测地层的具体情况。
[0019] 根据上述技术方案，所述步骤S2中，选择管材：根据检测的地层具体情况挑选对应的管材，当检测的地层强度较高时，选择管材的直径为89毫米，当检测的地层强度一般时，选择管材的直径为108毫米。
[0020] 根据上述技术方案，所述步骤S4中，建立导向架：在工作面内部建立一定程度的导向架，并调整导向管的角度将其焊接在导向架上，其中调整导向管的角度是指根据地层的松软程度和钻杆的重量调整导向管的仰角。
[0021] 根据上述技术方案，所述步骤S5中，工作面防护：将工作面内部挂网并立杆填充混凝土，确保工作面安全，其中挂网是指在工作面上挂网并喷混凝土，作为注浆的止浆墙。
[0022] 根据上述技术方案，所述步骤S6中，钻孔：用测量仪测量导向管角度，并调整钻杆的角度进行钻孔工作，其中钻孔工作时，首先用低档开钻，钻到一定深度时，接杆继续钻进，调整复合钻孔的角度，确保钻孔的方向。
[0023] 根据上述技术方案，所述步骤S和步骤S中，第一导管和第二导管的连接方式具体如下，包括第一导管、T型连接头、第二导管、连接环、连接槽、第一注浆孔、第二注浆孔，所述第一导管一侧安装有T型连接头，所述T型连接头一侧安装有第二导管，所述第二导管一侧与T型连接头对应位置处安装有连接环，所述连接环一侧开设有连接槽，所述第一导管和第二导管外侧均开设有第一注浆孔，所述第一导管的T型连接头一侧和第二导管的连接环一侧均开设有第二注浆孔。
[0024] 根据上述技术方案，所述步骤S9中，挑选注浆材料：根据检测的地层具体情况挑选对应的注浆材料进行制作填充浆，当检测的地层中裂缝宽度大于1毫米，且无水，则选用单液水泥浆，其中加入氯盐和三乙醇胺速凝剂，当检测的地层中裂缝宽度大于1毫米，且有水，则选用水泥和水玻璃双浆混合浆液，其中水泥浆和水玻璃体积比为1:0.6，当检测的地层中裂缝宽度小于1毫米，则选用超细水泥浆液。
[0025] 根据上述技术方案，所述步骤S11中，注浆：向导管内部注入调配好的泥浆，并检测管口压力，所述检测管口压力是指对检测孔口的最高压力，将其控制在止浆塞承受的注浆压力范围之内，当孔口压力值达到规定值，但注入量仍不足，亦停止注浆。
[0026] 根据上述技术方案，所述步骤S12中，管内检测：用声波探测仪检测注浆效果，所述声波探测仪检测是指对钻孔内的注浆情况进行检测，当未达到要求，应进行补注浆。
[0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：设置有地层检测，通过预先对地层进行检测，便于了解地层土壤的松软程度和土壤颗粒的缝隙宽度，从而挑选合适的管材宽度和合适的注浆材料，提高管材的固定效果和注浆的固定效果，减少材料的浪费，降低成本，节约资源，通过对钻孔的仰角进行调整，便于提高导管的支撑效果，避免仰角过大，造成管道远离隧道外径失去支护作用，通过第二导管的连接环作用，将第一导管的T型连接头进行保护，避免其与土壤摩擦造成变形损坏，再通过第二注浆孔的作用，便于向连接处注浆，从而浆缝隙进行密封，提高连接处的固定效果，同时将两个导管形成一个整体，提高支护效果，通过对管内检测，便于检测管内的注浆效果，从而根据实际情况采取必要的措施，避免管内少浆，提高装置的支护效果，使用更加方便安全。
附图说明
[0028] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
[0029] 在附图中：
[0030] 图1是本发明隧道工程施工的预支护工艺的步骤流程图；
[0031] 图2是本发明的导管连接结构示意图；
[0032] 图中标号：1、第一导管；2、T型连接头；3、第二导管；4、连接环；5、连接槽；6、第一注浆孔；7、第二注浆孔。
具体实施方式
[0033] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0034] 实施例：如图1-2所示，本发明提供一种用于隧道工程施工的预支护工艺技术方案，一种用于隧道工程施工的预支护工艺，包括如下步骤：
[0035] S1、地层检测：通过声波时差法检测地层土壤的凝聚力；
[0036] S2、选择管材：根据检测的地层具体情况挑选对应的管材；
[0037] S3、建立工作面：将隧道标准面扩大至工作面断面；
[0038] S4、建立导向架：在工作面内部建立一定程度的导向架，并调整导向管的角度将其焊接在导向架上；
[0039] S5、工作面防护：将工作面内部挂网并立杆填充混凝土，确保工作面安全；
[0040] S6、钻孔：用测量仪测量导向管角度，并调整钻杆的角度进行钻孔工作；
[0041] S7、插入第一导管：将对应的管材插入钻好的孔内一侧，并调整角度；
[0042] S8、插入第二导管：将第二导管插入钻好的孔内另一侧，使之与第一导管相连；
[0043] S9、挑选注浆材料：根据检测的地层具体情况挑选对应的注浆材料进行制作填充浆；
[0044] S10、封口：将管口与钻孔口之间的缝隙进行密封；
[0045] S11、注浆：向导管内部注入调配好的泥浆，并检测管口压力；
[0046] S12、管内检测：用声波探测仪检测注浆效果。
[0047] 根据上述技术方案，步骤S1中，地层检测：通过声波时差法检测地层土壤的凝聚力，其中声波时差法检测是指向地层中传输超声波，利用不同地层之间超声波反射的时间差来检测地层的具体情况。
[0048] 根据上述技术方案，步骤S2中，选择管材：根据检测的地层具体情况挑选对应的管材，当检测的地层强度较高时，选择管材的直径为89毫米，当检测的地层强度一般时，选择管材的直径为108毫米。
[0049] 根据上述技术方案，步骤S4中，建立导向架：在工作面内部建立一定程度的导向架，并调整导向管的角度将其焊接在导向架上，其中调整导向管的角度是指根据地层的松软程度和钻杆的重量调整导向管的仰角。
[0050] 根据上述技术方案，步骤S5中，工作面防护：将工作面内部挂网并立杆填充混凝土，确保工作面安全，其中挂网是指在工作面上挂网并喷混凝土，作为注浆的止浆墙。
[0051] 根据上述技术方案，步骤S6中，钻孔：用测量仪测量导向管角度，并调整钻杆的角度进行钻孔工作，其中钻孔工作时，首先用低档开钻，钻到一定深度时，接杆继续钻进，调整复合钻孔的角度，确保钻孔的方向。
[0052] 根据上述技术方案，步骤S7和步骤S8中，第一导管和第二导管的连接方式具体如下，包括第一导管1、T型连接头2、第二导管3、连接环4、连接槽5、第一注浆孔6、第二注浆孔7，第一导管1一侧安装有T型连接头2，T型连接头2一侧安装有第二导管3，第二导管3一侧与T型连接头2对应位置处安装有连接环4，连接环4一侧开设有连接槽5，第一导管1和第二导管3外侧均开设有第一注浆孔6，第一导管1的T型连接头2一侧和第二导管3的连接环4一侧均开设有第二注浆孔7。
[0053] 根据上述技术方案，步骤S9中，挑选注浆材料：根据检测的地层具体情况挑选对应的注浆材料进行制作填充浆，当检测的地层中裂缝宽度大于1毫米，且无水，则选用单液水泥浆，其中加入氯盐和三乙醇胺速凝剂，当检测的地层中裂缝宽度大于1毫米，且有水，则选用水泥和水玻璃双浆混合浆液，其中水泥浆和水玻璃体积比为1:0.6，当检测的地层中裂缝宽度小于1毫米，则选用超细水泥浆液。
[0054] 根据上述技术方案，步骤S11中，注浆：向导管内部注入调配好的泥浆，并检测管口压力，检测管口压力是指对检测孔口的最高压力，将其控制在止浆塞承受的注浆压力范围之内，当孔口压力值达到规定值，但注入量仍不足，亦停止注浆。
[0055] 根据上述技术方案，步骤S12中，管内检测：用声波探测仪检测注浆效果，声波探测仪检测是指对钻孔内的注浆情况进行检测，当未达到要求，应进行补注浆。
[0056] 本发明的工作原理及使用流程：当进行挖隧道工作时，首先通过预先对地层进行检测，便于了解地层土壤的松软程度和土壤颗粒的缝隙宽度，从而挑选合适的管材宽度和合适的注浆材料，提高管材的固定效果和注浆的固定效果，减少材料的浪费，降低成本，节约资源，接着通过对钻孔的仰角进行调整，便于提高导管的支撑效果，避免仰角过大，造成管道远离隧道外径失去支护作用，通过钻杆进行钻孔并将导管插入钻孔中，调整第一导管1的角度使其与第二导管3相连，通过第二导管3的连接环4作用，将第一导管1的T型连接头2进行保护，避免其与土壤摩擦造成变形损坏，再通过第二注浆孔7的作用，便于向连接处注浆，从而浆缝隙进行密封，提高连接处的固定效果，同时将两个导管形成一个整体，接着向第一导管1和第二导管3内部注如调配好的浆液，通过第一注浆孔6的作用，将管道外侧和钻孔内部注满浆液，提高支护效果，最后通过对管内检测，便于检测管内的注浆效果，从而根据实际情况采取必要的措施，避免管内少浆，提高装置的支护效果，使用更加方便安全。
[0057] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
