一种巷道支护施工方法与流程

本发明属于地下硐室的衬砌，特别是涉及一种巷道支护施工方法。

背景技术：

1、对于大埋深矿井、高地应力矿井、软弱膨胀岩等软岩大变形地质，在掘进成巷后，受到地应力的影响，围岩易发生变形，出现巷道断面收敛、底板鼓起等问题，严重时可能出现坍塌等事故。对于矿井岩巷，常用的支护形式多为“锚网索”支护、现场浇筑混凝土支护等形式。但是，“锚网索”支护的支撑强度不足，现场浇筑混凝土的支护速度较慢、工人劳动强度大等问题，无法满足软岩巷道掘进安全支护。

2、钢筋混凝土管片具有极强的刚性，可有效保证支护的稳定性，并且由于管片可在地面预制，这样支护效率也较高。但是，传统的管片让压和变形范围有限，地应力释放到一定阶段，可能会造成管片脆性破坏，因此，管片支护暂未在软岩大变形巷道支护中推广应用。

3、为了提供一种既能稳定支护，又能起到让压吸能的巷道支护体系，基于刚柔混合的技术构思，如图1所示，本申请人提出了一种轴向上前后间隔布置的由刚性管片形成的管片段1以及由锚杆202和支护网201所形成的锚网索支护段2，这种刚柔并济的支护体系既具有较好支护效果，又具有变形释能的能力，适合大变形地质的巷道。

4、现有技术中，在软岩大变形巷道施工时，采用配套设备分层开挖(非全断面)，在开挖后进行锚网索支护是常用的方案，所使用的配套设备包括悬臂式掘进机或凿岩台车、锚杆台车、装药台车、铺网设备等。在此基础上，若施工如图1所示的刚柔并济的支护体系，可通过使用独立的管片拼装设备实现。例如，随着开挖的进行，先进行锚网索支护段2的施工，然后在后方拼装管片以形成管片段1。但是，这种方法在施工时工作环境较差，而且在安全性方面仍然有提升的空间。

5、此处需要说明的是，以上所述的技术方案是为了便于理解、检索和审查本发明，并不必然属于现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种巷道支护施工方法，以解决刚柔并济的支护体系在施工时的环境差、安全性不足的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明所提供的巷道支护施工方法的技术方案是：

3、一种巷道支护施工方法，采用配有管片拼装机的掘进设备进行开挖并拼装管片；管片拼装后，沿轴向间隔n环管片拆卸m环管片，在管片拆卸位置进行锚网索支护施工形成锚网索支护段；或在拼装管片前，轴向间隔n环管片将支护网附装在将来需拆卸的m环管片的外侧面，以附装支护网的管片作支撑，向巷道洞壁打锚杆并将支护网和锚杆连接，将来拆下管片后直接形成锚网索支护段，或在拆卸管片后，以与附装支护网的管片轴向或环向上相邻的管片作为支撑，向巷道洞壁打锚杆并将支护网和锚杆连接以形成锚网索支护段；其中n≥1、m≥1。

4、作为进一步地改进，在附装支护网的管片预留供锚杆穿过的穿孔，在拆卸管片前，穿过所述穿孔打锚杆，并将支护网和锚杆连接。

5、作为进一步地改进，将需要拆卸的管片设置为可轴向伸缩的伸缩式管片，在拼装管片时，伸缩式管片处于伸出状态，在拆卸管片时，伸缩式管片回缩与其相邻的管片分离。

6、作为进一步地改进，伸缩式管片为轴向两端均可伸缩的伸缩式管片。

7、作为进一步地改进，伸缩式管片处于伸出状态时，其宽度和不需要拆卸的管片的宽度相等。

8、作为进一步地改进，需要拆卸的管片不少于轴向间隔的两环，在拆卸管片时，从后向前逐次拆除。

9、作为进一步地改进，每间隔1环管片，拆卸1环管片。

10、作为进一步地改进，在施工的过程中，穿过管片段的管片上设置的功能通孔向巷道洞壁钻设注浆孔，并加注浆液以加强支护。

11、作为进一步地改进，在施工的过程中，穿过管片段的管片上设置的功能通孔向巷道洞壁打锚杆，以加强支护。

12、作为进一步地改进，在施工的过程中，穿过管片段的管片上设置的功能通孔向巷道洞壁钻设应力释放孔，以释放洞壁应力。

13、有益效果是：本发明属于开拓性发明创造。在施工时，采用全断面掘进设备，例如护盾式tbm开挖巷道，并且随着开挖的进行，利用管片拼装机拼装管片成环，拼装完成的管片一方面可以起到支护作用，保障施工的安全性，同时也可以为全断面掘进设备向前掘进提供支反力。根据支护的需求，在全断面掘进设备的后方，拆卸管片，并在该进行锚网索施工，或者在需要拆除的管片的外侧面提前附装支护网，此时管片拼装后即可将支护网铺贴在巷道洞壁，并利用管片的支撑作用保持支撑网不掉落，进行锚杆施工，最终形成刚柔混合并济的巷道支护体系，既能稳定支护，又具有让压效果。通过分析本发明的施工过程可知，在开挖过程中，其破岩、出渣均采用全断面掘进机，施工时隧道内的环境好于非全断面设备开挖时的环境，并且在进行锚网索施工时，巷道处于管片支护的状态，安全性也较强，因此，本发明既改善了施工时的环境，又保障了施工时的安全性。

技术特征：

1.一种巷道支护施工方法，其特征在于，采用配有管片拼装机的掘进设备进行开挖并拼装管片；管片拼装后，沿轴向间隔n环管片拆卸m环管片，在管片拆卸位置进行锚网索支护施工形成锚网索支护段；或在拼装管片前，轴向间隔n环管片将支护网附装在将来需拆卸的m环管片的外侧面，以附装支护网的管片作支撑，向巷道洞壁打锚杆并将支护网和锚杆连接，将来拆下管片后直接形成锚网索支护段，或在拆卸管片后，以与附装支护网的管片轴向或环向上相邻的管片作为支撑，向巷道洞壁打锚杆并将支护网和锚杆连接以形成锚网索支护段；其中n≥1、m≥1。

2.根据权利要求1所述的巷道支护施工方法，其特征在于，在附装支护网的管片预留供锚杆穿过的穿孔，在拆卸管片前，穿过所述穿孔打锚杆，并将支护网和锚杆连接。

3.根据权利要求1或2所述的巷道支护施工方法，其特征在于，将需要拆卸的管片设置为可轴向伸缩的伸缩式管片，在拼装管片时，伸缩式管片处于伸出状态，在拆卸管片时，伸缩式管片回缩与其相邻的管片分离。

4.根据权利要求3所述的巷道支护施工方法，其特征在于，伸缩式管片为轴向两端均可伸缩的伸缩式管片。

5.根据权利要求3所述的巷道支护施工方法，其特征在于，伸缩式管片处于伸出状态时，其宽度和不需要拆卸的管片的宽度相等。

6.根据权利要求1或2所述的巷道支护施工方法，其特征在于，需要拆卸的管片不少于轴向间隔的两环，在拆卸管片时，从后向前逐次拆除。

7.根据权利要求1或2所述的巷道支护施工方法，其特征在于，每间隔1环管片，拆卸1环管片。

8.根据权利要求1或2所述的巷道支护施工方法，其特征在于，在施工的过程中，穿过管片段的管片上设置的功能通孔向巷道洞壁钻设注浆孔，并加注浆液以加强支护。

9.根据权利要求1或2所述的巷道支护施工方法，其特征在于，在施工的过程中，穿过管片段的管片上设置的功能通孔向巷道洞壁打锚杆，以加强支护。

10.根据权利要求1或2所述的巷道支护施工方法，其特征在于，在施工的过程中，穿过管片段的管片上设置的功能通孔向巷道洞壁钻设应力释放孔，以释放洞壁应力。

技术总结本发明属于地下硐室的衬砌技术领域，具体提供一种巷道支护施工方法。该施工方法包括利用掘进设备开挖并拼装管片，管片拼装后，沿轴向间隔n环管片拆卸m环管片，在管片拆卸位置进行锚网索支护施工形成锚网索支护段；或在拼装管片前，轴向间隔n环管片将支护网附装在将来需拆卸的m环管片的外侧面，以附装支护网的管片作支撑，向巷道洞壁打锚杆并将支护网和锚杆连接，或在拆卸管片后，以与附装支护网相邻的管片作为支撑，向巷道洞壁打锚杆并将支护网和锚杆连接。在施工开挖过程与全断面掘进设备无异，可保证巷道处于较好的环境，在进行锚网索支护段的施工时，除了拆卸的区域外，巷道整体上仍然受到管片段的支撑，安全性更高。技术研发人员：张恒,刘文学,程志,陈虎忠,陈震,范书恒,朱航宇,李勇,张培,秦伟,侯昭英,张戈,程召锋,王帅,陈彦灼,张新鹏,张猛,廖永发,华彦博,王波受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23