本發(fā)明是一種用于隧道工程施工的預支護工藝，具體涉及一種在易破碎軟弱巖體中使用的隧道超前預支護工藝，屬于隧道施工技術領域。
背景技術：
超前小導管在隧道工程掘進施工過程中使用，主要用于自穩(wěn)時間段的軟弱破碎帶、淺埋段、洞口偏壓段、砂層段、砂卵石段、斷層破碎帶等地段的預支護。在軟弱及破碎巖層施工中，超前小導管能對松散巖層起到加固作用，注漿后增強了松散、軟弱圍巖的穩(wěn)定性，有利于完成開挖后與完成初期支護時間內圍巖的穩(wěn)定，不至于圍巖失穩(wěn)破壞直至坍塌。在掘進過程中遇到破碎巖體時，首先將工作面用混凝土封閉起來，以防止?jié){體滲漏。按照一定角度施工超前導管以確保漿體注入，漿體注入后擴散成漿體擴散圈，以保障巖體的穩(wěn)固，從而確保作業(yè)人員在巷道內作業(yè)的安全。目前，超前小導管支護已被廣泛應用于破碎軟弱巖體的支護，但在實際施工過程中，該支護方式卻經常發(fā)生因材料用料大，支護周期長等因素造成的施工進度慢、成本高等問題。
為解決現有超前預支護管存在的缺陷，現有專利文獻CN104533451A（在散體碎石土及破碎圍巖中的隧道超前預支護技術，2015.4.22）提出了一種可以減少隧道超挖量，提高施工安全保障，提高隧道的安全性能及耐久性，減少徑向注漿量，節(jié)約工程投資的在散體碎石土及破碎圍巖中的隧道超前預支護技術，包括以下幾個步驟a、沿隧道開挖輪廓線外側周邊打入可注漿小導管；b、通過可注漿小導管向松散破碎巖土體及破碎圍巖中注漿；在b步驟中采用限量注漿的方法向松散破碎巖土體及破碎圍巖中注漿。提高了施工的可操作性，減少了隧道超挖量，使隧道加固范圍變大，提高了施工的安全保障，提高了隧道的安全性及耐久性。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于隧道工程施工的預支護工藝，為克服現有支護工藝存在的缺陷，特別是遇破碎軟弱含水巖體時，現有支護工藝會因漿體注入量大而增加巖體重量，對鋼架支撐帶來安全隱患，若注漿量不夠，又會降低巖體強度，為平衡上述情況，本發(fā)明在膠凝材料中使用一種凝結力強，同時自身質量又較輕的瀝青作為膠凝材料，瀝青可與漿體混合使用也可單獨使用，具有增強巖體強度和降低成本的作用。
本發(fā)明通過下述技術方案實現：一種用于隧道工程施工的預支護工藝，所述預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，膠凝材料包括瀝青、漿體中的一種或兩種組成的混合物。
在所述易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面。
在所述易破碎軟弱巖體開挖前，使用超聲波探測后，再根據探測結果注入膠凝材料。
所述膠凝材料為漿體，將所述漿體處理得到的氣體漿體通過超前導管注入。
所述膠凝材料還包括磁性物質，磁性物質與瀝青、漿體中一種或兩種組成的混合物組合后，通過超前導管注入巷道頂部的易破碎軟弱巖體中，同時，在巷道底板加入磁性物質。
所述瀝青與漿體組成的混合物中，漿體與瀝青的質量比控制在1：1-5。
本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
（1）本發(fā)明在膠凝材料中加入瀝青，利用瀝青凝結力強，同時自身質量較輕的特點，即可增強巖體強度，又可降低成本。
（2）本發(fā)明將漿體與瀝青的比例控制在1：1-5，可用于巖體極為破碎且含水時使用，操作時，將漿體與瀝青的混合物直接注入巖體中即可，操作簡單。
（3）本發(fā)明使用的漿體為氣體漿體，在施工現場，使用高溫高壓設備將水泥漿料處理變成氣體漿體，直接注入巖體中，該方式可節(jié)省打超前錨桿的成本與時間，提高整體效率。
（4）本發(fā)明在注入膠凝材料前，先使用超聲波探測巖體性質，對后續(xù)注入瀝青和/或漿體數量提供精準依據，從而節(jié)省瀝青和/或漿體的數量，節(jié)約施工成本。
（5）本發(fā)明適用于巖體支撐地應力不足，巷道易變現且壓壞鋼拱架的情況中使用，通過在磁性物質與瀝青、漿體中一種或兩種組成的混合物組合后，通過超前導管注入巷道頂部的易破碎軟弱巖體中，同時，在巷道底板加入磁性物質，增加場的作用，讓破碎巖體的重力與產生的磁力抵消，從而提高施工作業(yè)的安全性、作業(yè)效率，進而節(jié)省建設成本。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）選擇瀝青為膠凝材料，通過超前導管向巖體中注入膠凝材料，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體。
實施例2：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）選擇瀝青和漿體組成的混合物為膠凝材料，漿體與瀝青的質量比為1：1，通過超前導管向巖體中注入膠凝材料，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體。
實施例3：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）使用超聲波探測巖體，獲知巖體破碎程度，計算需注入膠凝材料的數量；
（3）選擇瀝青和漿體組成的混合物為膠凝材料，漿體與瀝青的質量比為1：5，根據步驟（2）計算獲知的注入數量，通過超前導管向巖體中注入膠凝材料，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體。
實施例4：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）使用超聲波探測巖體，獲知巖體破碎程度，計算需注入膠凝材料的數量；
（3）選擇瀝青和漿體組成的混合物為膠凝材料，漿體與瀝青的質量比為1：2.5，根據步驟（2）計算獲知的注入數量，通過超前導管向巖體中注入膠凝材料，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體。
實施例5：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）使用超聲波探測巖體，獲知巖體破碎程度，計算需注入膠凝材料的數量；
（3）選擇氣體漿體作為膠凝材料，使用高溫高壓設備，將水泥漿料處理獲得氣體漿體后，根據步驟（2）計算獲知的注入數量，通過超前導管向巖體中注入膠凝材料，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體。
實施例6：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）使用超聲波探測巖體，獲知巖體破碎程度，計算需注入膠凝材料的數量；
（3）選擇瀝青、漿體和磁性物質組成的混合物為膠凝材料，將漿體與瀝青的質量比控制為1：3后加入適量磁性物質，根據步驟（2）計算獲知的注入數量，通過超前導管向巷道頂部的易破碎軟弱巖體中注入膠凝材料，同時，在巷道底板加入等量磁性物質，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體，加入的磁性物質時巷道頂部的巖體重力與巷道底部產生的磁力相抵消，從而提高施工作業(yè)的安全性和作業(yè)效率。
實施例7：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）使用超聲波探測巖體，獲知巖體破碎程度，計算需注入膠凝材料的數量；
（3）選擇瀝青和磁性物質組成的混合物為膠凝材料，根據步驟（2）計算獲知的注入數量，通過超前導管向巷道頂部的易破碎軟弱巖體中注入膠凝材料，同時，在巷道底板加入等量磁性物質，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體，加入的磁性物質時巷道頂部的巖體重力與巷道底部產生的磁力相抵消，從而提高施工作業(yè)的安全性和作業(yè)效率。
實施例8：
本實施例提出了一種用于隧道工程施工的預支護工藝，該預支護工藝是在易破碎軟弱巖體開挖前通過超前導管向其注入膠凝材料，并使其穩(wěn)固的施工過程，具體步驟概括如下：
（1）在易破碎軟弱巖體開挖前，用混凝土封閉施工工作面；
（2）使用超聲波探測巖體，獲知巖體破碎程度，計算需注入膠凝材料的數量；
（3）選擇氣體漿體和磁性物質作為膠凝材料，在水泥漿料中加入適量磁性物質，使用高溫高壓設備，將該水泥漿料處理獲得氣體漿體后，根據步驟（2）計算獲知的注入數量，通過超前導管向巷道頂部的易破碎軟弱巖體中注入膠凝材料，同時，在巷道底板加入等量磁性物質，膠凝材料注入后擴散成膠凝擴散圈，形成穩(wěn)固巖體，加入的磁性物質時巷道頂部的巖體重力與巷道底部產生的磁力相抵消，從而提高施工作業(yè)的安全性和作業(yè)效率。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內。