[发明专利]一种挤压型软弱围岩超大断面隧道支护体系及其施工方法

说明书

一种挤压型软弱围岩超大断面隧道支护体系及其施工方法，其中的支护体系包括第零层支护（1）、第一层支护（2）、第二层支护（3）和第三层支护（4），第零层支护（1）设置在超前小导洞内，第一层支护（2）设置在第零层支护（1）外侧，第二层支护（3）设置在第一层支护（2）外侧，第三层支护（4）设置在第二层支护（3）外侧。其中的施工方法为先超前施作第零层支护（1），并施作长锚索Ⅰ（5）联合长锚杆（6）锁固；然后对第一层支护（2）进行补强；再施作仰拱双层支护+仰拱自进式长锚杆（14）锁固使支护体闭合成环；最后施作钢拱架Ⅳ+模筑使支护体稳定。解决了挤压型软岩初期变形大、变形速率快造成支护失稳的问题。

技术领域

本发明涉及一种隧道支护体系及其施工方法，更具体的说涉及一种挤压型软弱围岩超大断面隧道支护体系及其施工方法，属于隧道支护技术领域。

背景技术

传统的软弱围岩隧道初期支护结构一般采用单层格栅钢架锚喷或工字钢锚喷；但是，在高地应力的作用下，软岩变形具有前期变形大、变形速率快、变形持续时间长、变形量大等特点，现有通用的单层格栅钢架锚喷或工字钢锚喷支护结构往往难以抵抗，随着开挖断面的增大，其施工风险急剧增加，而且后期衬砌质量难以保障。

发明内容

本发明的目的在于针对现有软弱围岩隧道初期支护结构在高地应力的作用下存在的施工风险较大、后期衬砌质量难以保障等问题，提供一种挤压型软弱围岩超大断面隧道支护体系及其施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种挤压型软弱围岩超大断面隧道支护体系，包括第零层支护、第一层支护、第二层支护和第三层支护，所述的第零层支护设置在超前小导洞内，第零层支护包括钢拱架Ⅰ，所述的钢拱架Ⅰ设置有超前导管Ⅰ和钢筋网片Ⅰ，钢拱架Ⅰ之间设置有径向注浆管Ⅰ，所述的第一层支护设置在第零层支护外侧，所述的第一层支护包括钢拱架Ⅱ，所述的钢拱架Ⅱ上设置有超前导管Ⅱ和钢筋网片Ⅱ，钢拱架Ⅱ之间设置有径向注浆管Ⅱ，所述的第二层支护设置在第一层支护外侧，第二层支护包括钢拱架Ⅲ，所述的钢拱架Ⅲ上设置有钢筋网片Ⅲ，所述的第三层支护设置在第二层支护外侧，第三层支护包括钢拱架Ⅳ。

所述的第一层支护之间第二层支护设置有长锚杆和长锚索Ⅰ。

所述的第二层支护和第三层支护之间设置有长锚索Ⅱ。

一种挤压型软弱围岩超大断面隧道支护体系的施工方法，包括下面的步骤：步骤一，首先开挖左侧导坑上台阶，施作第零层支护；步骤二，接着右侧导坑上台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面45m，然后右侧导坑中台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面50m，再左侧导坑中台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面55m，接着及时支护、径向注浆加固，并施作长锚索Ⅰ和长锚杆锁固，其中左侧导坑上台阶的第一层支护与左侧导坑中台阶支护一同施作；步骤三，接着中隔墙上台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面60m，左侧导坑下台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面65m，右侧导坑下台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面70m，然后及时支护、径向注浆加固，并施作并施作长锚索Ⅰ和长锚杆锁固；步骤四，拱墙第二层支护施作滞后左侧导坑上台阶掌子面75m，并及时施作长锚索Ⅱ；步骤五，中隔墙中台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面85m，中隔墙下台阶开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面90m，并及时施作临时支护；步骤六，由上至下拆除各部位临时支护，再仰拱开挖滞后左侧导坑上台阶掌子面100m，并及时施作仰拱第一层型钢支护、仰拱自进式长锚杆锁固、仰拱第二层型钢支护、仰拱衬砌及仰拱填充；步骤七，拱墙第三层支护施作滞后左侧导坑上台阶掌子面110m，从而完成了该挤压型软弱围岩超大断面隧道支护体系的施工。

所述的步骤一具体包括下面的步骤：首先左侧导坑上台阶向前掘进不超过2榀钢架距离；然后施作第零层支护，安装钢拱架Ⅰ、临时侧壁及临时仰拱，并闭合成环；再安装钢筋网片Ⅰ及螺纹连接钢筋，并焊接牢靠；接着施作4m长超前导管Ⅰ和径向注浆管Ⅰ，注浆饱满；再喷射30cm厚混凝土，使其均匀密实。