[发明专利]一种砂砾石层隧洞附属洞室开挖支撑结构及其施工方法

权利要求书

1.一种砂砾石层隧洞附属洞室开挖支撑结构，包括架立于附属洞室洞门两边侧墙上的第一立柱（1）和第二立柱（12），其特征在于：第一立柱（1）和第二立柱（12）上各设置有带卡槽的牛腿（2），横梁（3）两端焊接固定在牛腿（2）的卡槽里，横梁（3）通过多根支撑墩柱（4）与隧洞顶部的多个顶拱弧形工字钢（5）固定连接，第一立柱（1）和第二立柱（12）分别与第一立柱顶拱弧形工字钢（10）和第二立柱顶拱弧形工字钢（11）一端固定连接，形成附属洞室矩形洞门支护结构；

第一立柱（1）与第一立柱顶拱弧形工字钢（10）之间、第二立柱（12）与第二立柱顶拱弧形工字钢（11）之间、横梁（3）上的各支撑墩柱（4）与各顶拱弧形工字钢（5）均通过连接板（6）采用螺栓（7）进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种砂砾石层隧洞附属洞室开挖支撑结构，其特征在于：横梁（3）上、下方的洞室围岩内各设置有1排锚杆（9），锚杆（9）与横梁（3）焊接。

3.根据权利要求2所述的一种砂砾石层隧洞附属洞室开挖支撑结构，其特征在于：锚杆（9）为自进式中空注浆锚杆，锚杆（9）注浆后与横梁（3）焊接。

4.一种使用上述权利要求1-3中任一项所述的支撑结构进行砂砾石层隧洞附属洞室开挖的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1：进行砂砾石层隧洞开挖，并采用钢拱架进行初期支护；

步骤2：在开挖至距附属洞室洞门起点桩号1米处时，在附属洞室一侧的侧墙上架立第一立柱（1），在第一立柱（1）上端焊接带卡槽的牛腿（2），采用第一立柱顶拱弧形工字钢（10）进行初期支护，第一立柱顶拱弧形工字钢（10）与第一立柱（1）通过连接板（6）采用螺栓（7）连接；

步骤3：随着砂砾石层隧洞开挖的进行依次架立后续多根临时立柱（8），在各临时立柱（8）上安装顶拱弧形工字钢（5），各临时立柱（8）与各顶拱弧形工字钢（5）之间通过连接板（6）采用螺栓（7）连接；

步骤4：将牛腿（2）及附属洞室范围内的各临时立柱（8）与顶拱弧形工字钢（5）之间的连接板（6）包裹好后，进行喷射混凝土施工；

步骤5：在砂砾石层隧洞开挖至附属洞室洞门终点桩号后1米处时，在附属洞室一侧的侧墙上架立第二立柱（12），在第二立柱（12）上端焊接带卡槽的牛腿（2），采用第二立柱顶拱弧形工字钢（11）进行初期支护；

步骤6：在附属洞室洞门范围内的锚喷支护完成后，逐根拆除第一立柱（1）和第二立柱（12）之间所有侧墙拱架的临时立柱（8）；

步骤7：将横梁（3）两端分别安放到附属洞室洞门两侧第一立柱（1）和第二立柱（12）上的牛腿（2）的卡槽里，待横梁（3）上设置的各支撑墩柱（4）与对应的顶拱弧形工字钢（5）连接牢固后，再将横梁（3）两端焊接牢固于牛腿（2）的卡槽里；

步骤8：在横梁（3）上、下方的洞室围岩内各设置1排锚杆（9），锚杆（9）钻进注浆后与横梁（3）进行焊接，并进行横梁（3）封闭喷护，以锚固横梁（3），形成附属洞室矩形洞门支护结构；

步骤9：砂砾石层隧洞继续开挖支护施工1~2个循环后，对附属洞室开挖范围进行测量放线，并采用挖机沿开挖线进行洞口开挖；

步骤10：附属洞室顶部斜面按1﹕3的坡比进行开挖控制，向洞内开挖3.5m后及时进行锚喷支护；

即完成砂砾石层隧洞附属洞室开挖。