[发明专利]一种富水地层暗挖施工下导洞的超前支护方法

权利要求书

1.一种富水地层暗挖施工下导洞的超前支护方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一、采用交叉中隔壁法首先对隧道的上导洞施工沿掘进方向水平的上导洞超前支护（1），并进行上导洞的开挖，然后施工上导洞初期支护（2）；

步骤二、对下导洞的开挖区域的围岩进行地质情况的判断：依据设计图纸、施工时的地下水位情况和施工时土质情况对待开挖的下导洞隧道的地质进行整体的判断，对设计图纸中的设计地质情况和施工时地质情况进行对比，通过施工地质情况确定注浆参数并计算斜向超前支护参数；

具体施工时地质情况有以下两种：

A、若下导洞中存在全部或部分可以沿掘进方向水平正常施作的超前支护，则先完成该部分下导洞超前水平支护（9），对设计图纸中地质情况和实际情况进行对比后进行下导洞试开挖，以确定有无实施斜向超前支护的必要；

B、若下导洞中不存在可以沿掘进方向水平正常施作的超前支护，则直接进行斜向超前支护，根据下导洞的开挖条件，斜向超前支护的打入点分情况考虑；

步骤三、按照步骤二中的斜向超前支护参数在工厂预制斜向小导管（3），并运送至施工现场；

步骤四、按照步骤二中的斜向超前支护参数和具体施工时地质情况，设定好斜向超前支护的起始打入点，在上导洞的洞壁上测量放样，设计放样线（8），该放样线自上导洞初期支护（2）的内侧、上导洞初支的下部区域直至下导洞外侧围岩（4）斜向下设计，在设计孔位上做好标记后沿放样线钻孔；

步骤五、成孔后根据上导洞净空的大小，将斜向小导管进行初步拼接；

步骤六、将初步拼接完成的斜向小导管送入步骤四中钻孔中，随着斜向小导管的伸入不断在初步拼接的基础上接长斜向小导管（3），直至拼接的斜向小导管的长度符合要求，打设斜向小导管时需要避开上导洞超前支护（1）和下导洞超前水平支护（9），最内侧的斜向小导管的打入终点需要在下导洞墙底位置（5）的标高之下；

步骤七、斜向小导管沿掘进方向纵向间隔成排施工，沿下导洞的外侧向外连续施工多排，打入后的斜向小导管（3）与上导洞初期支护（2）固定连接，两者共同组成下导洞超前水平支护体系；

步骤八、对斜向小导管进行注浆，每根斜向小导管的浆液凝结后在下导洞外侧围岩（4）内均形成悬杆状持力结构，各个悬杆状持力结构最终连接形成帷幕状结构；

步骤九、帷幕状结构达到强度要求即下导洞超前水平支护完成，然后对下导洞进行开挖；

步骤十、下导洞开挖时，对外露于上导洞和下导洞内部的斜向小导管进行切除；

步骤十一、下导洞开挖完成后，施工下导洞初期支护（10），斜向小导管穿过下导洞初期支护型钢钢架之间的格栅网片并连接在格栅网片上。

2.根据权利要求1所述的富水地层暗挖施工下导洞的超前支护方法，其特征在于：所述步骤二中，斜向超前支护的打入点分为两种情况：

b1，起始打入点自上导洞内侧开始，全部穿过上导洞水平中隔壁（2.2）打入；

b2，起始打入点自上导洞内侧开始，一部分穿过上导洞侧墙初期支护（2.1）打入，另一部分穿过上导洞水平中隔壁（2.2）打入。

3.根据权利要求2所述的富水地层暗挖施工下导洞的超前支护方法，其特征在于：起始打入点穿过上导洞侧墙初期支护的斜向超前支护以锁脚锚杆（6）为界线分两种情况：

b21，起始打入点低于上导洞的锁脚锚杆（6）；

b22，起始打入点高于上导洞的锁脚锚杆（6）。

4.根据权利要求1所述的富水地层暗挖施工下导洞的超前支护方法，其特征在于：所述步骤二中的注浆参数包括：

注浆液的成分：采用水泥和水玻璃的双浆液，其中水泥为42.5普通硅酸盐水泥，水玻璃的波美度范围为38.4～48.3；

双浆液初凝时间控制在1～2min；

注浆初始压力范围为0.1～0.3Mpa，终压范围为0.3～0.5MPa。

5.根据权利要求1所述的富水地层暗挖施工下导洞的超前支护方法，其特征在于：所述步骤二中的斜向支护参数包括：钻孔的位置、斜向小导管沿掘进方向的设置间距、斜向小导管沿下导洞的外侧向外成排设置的排距、斜向小导管的打入角度、个数和拼接长度，其中斜向小导管的长度根据打入角度确定。