1.一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,隧道(10)每进行一段设定距离的开挖后,对隧道(10)的新掘进段的拱顶和侧壁喷设速凝水泥砂浆;
步骤二,自上而下从隧道(10)的拱顶到侧壁进行钻孔进而形成锚杆孔(8);
步骤三,制备磁性混凝土浆液;
步骤四,在锚杆(1)的外部,并从锚杆顶端至锚头处紧贴锚杆外壁缠绕镀锌铜线圈(5),然后将锚杆(1)插入锚杆孔(8)内;
步骤五,将镀锌铜线圈(5)通过导线与外部电源(4)连接,通过调控外部电源(4)电流的大小来控制锚杆(1)周围磁场的大小;
步骤六,将制备好的磁性混凝土浆液注入锚杆孔(8)时,开启外部电源(4),逐渐增大电流磁场强度,通过磁性混凝土浆液中的磁颗粒与镀锌铜线圈(5)所形成的电磁场吸力,使锚杆(1)的锚头处混凝土汇集凝固,增大了锚头处的混凝土浆液密实度,提高了锚固力,完成磁性混凝土浆液锚固体的施工;
步骤七,将磁性金属网(2)通过锚杆(1)固定铺设于隧道拱顶部和侧壁围岩上;
步骤八,向安装有磁性金属网(2)和锚杆(1)所在区内的围岩上喷射磁性混凝土浆液,磁性混凝土浆液中的磁颗粒与磁性金属网(2)所形成的电磁场吸力,使磁性混凝土浆液更加密实的吸附在围岩上,凝固后所形成的混凝土层(9)与锚杆(1)、磁性金属网(2)形成共同承载的围岩支护结构。
2.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于:所述步骤二中锚杆孔(8)成型过程中,采用钻杆反复抽插、注水或者采用高压风机进行孔内清理。
3.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于:所述步骤三中磁性混凝土浆液是在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂,混合搅拌均匀制备而成。
4.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于:所述步骤四中锚杆(1)外部所缠绕的镀锌铜线圈(5)的匝数是根据工程实际情况确定。
5.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于:所述步骤四中锚杆(1)安装过程中,在锚杆(1)的端部安装锚垫板(6),并通过固定在杆体端头的螺母(7)固定。
6.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于:所述步骤六中在对锚杆(1)注浆时,将注浆管应插入至距孔底50 100mm,注浆压力控制0.5~ ~
2.0MPa之间,缓慢打开注浆阀门开始注浆,在注浆气压推动下,磁性混凝土浆液被泵入锚杆孔,随着孔内磁性混凝土浆液的增加注浆管缓缓向外退出,并始终保持注浆管口埋在磁性混凝土浆液内;注浆完毕后,需用锚固剂或木塞将注浆口进行封堵,避免磁性混凝土浆液外流影响注浆质量。
7.根据权利要求3所述的一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于:所述磁性材料为纳米磁粉或铁粉。
8.根据权利要求7所述的一种隧道初期支护磁性浆液注浆的施工方法,其特征在于:所述纳米磁粉的粒径为100nm 200nm,加入量为磁性混凝土浆液中水泥质量含量的25 35%;铁~ ~粉的粒径为150 500μm,加入量为磁性混凝土浆液中水泥质量含量的10 50%。
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