[发明专利]一种隧道初期支护的施工方法及支护模具

说明书

本发明提供一种隧道初期支护的施工方法及支护模具，在隧道初期支护的施工中采用可移动的支护模具，所述支护模具与隧道开挖面形成模腔，所述支护模具以隧道开挖面轮廓为运动轨迹移动，通过移动的支护模具与隧道开挖面共同配合形成用于成型隧道初期支护混凝土层的模腔，向模腔内填入添加有速凝剂的混凝土，待模腔底部混凝土初凝后，所述支护模具逐步向下一工位移动，所述支护模具移动时，持续向支护模具移动过程中与隧道开挖面新形成的模腔内填入添加有速凝剂的混凝土，最后形成整个隧道初支混凝土层。本发明的有益效果在于：作业时间短效率高、速凝剂用量低、无回弹、平整度光滑无凹凸、美观且无需后期处理。

技术领域

本发明涉及隧道施工初期支护技术领域，尤其是涉及一种隧道初期支护的施工方法及支护模具。

背景技术

采用矿山法进行暗挖施工时，围岩支护一般分为初期支护和二次衬砌，二次衬砌一般是混凝土或钢筋混凝土结构。在二次衬砌施作之前，刚开挖之后立即进行的支护形式称之为初期支护。初期支护是隧道稳定的主要承载结构，它是密贴于围岩的柔性结构与控制围岩变形松弛的主要支护手段，而二次衬砌是在围岩与初期支护变形基本稳定的情况下修筑的，初期支护是二次衬砌的基础。

当前隧道初期支护一般采用锚喷网结构形式，在已经开挖完成的隧道初期表面，人工或者自动地逐层喷射混合有大量速凝剂的混凝土，使其在隧道初期的表面上形成一定厚度的初期支护，如图4所示。但是，由于为了保证混凝土快速地在隧道内表面形成初期支护层，在混凝土中往往加入了大量的速凝剂，速凝剂不仅对施工人员造成健康危害，容易导致工人患矽肺等疾病，而且还会造成环境污染。同时，直接在隧道与锚喷网上喷射混凝土，也会造成初期支护刚度较差，甚至出现初期支护变形开裂的情况，尤其是破碎围岩地段，名称为《隧道初期支护的加固方法》，申请号为201610225659.6的发明专利申请文件中也有所记载。

在隧道初期支护层混凝土喷射过程中，混凝土的回弹现象尤为严重，回弹率大约10%-50%，造成了材料的极大浪费，且喷射后表面易出现混凝土堆积，出现凸起和凹坑。导致下面工序需处理表面堆积过多的凸起部位，造成了人力成本浪费，名称为《一种隧道初期支护结构 》，申请号为201721035530.5的实用新型专利申请文件中也有相关记载和说明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种隧道初期支护的施工方法及支护模具，该方法作业时间短、速凝剂用量低、无回弹、平整度光滑无凹凸无需后期处理，便于实现自动化施工。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种隧道初期支护的施工方法，在隧道初期支护的施工中采用可移动的支护模具，所述支护模具与隧道开挖面形成模腔，向模腔内填入添加有速凝剂的混凝土，待模腔底部混凝土初凝后，所述支护模具逐步向下一工位移动，所述支护模具移动时，持续向支护模具移动过程中与隧道开挖面新形成的模腔内填入添加有速凝剂的混凝土，最终形成整个隧道初支混凝土层。

优选地，所述支护模具与隧道开挖面形成的模腔上设有混凝土喷射口，所述混凝土采用喷射的方式填入模腔内，所述混凝土在喷射的同时所述支护模具逐步向下一工位移动。

优选地，所述隧道初期支护采用隧道左右两半幅依次由下往上的施工方式，或者所述隧道初期支护采用隧道左右两半幅同时由下往上的施工方式。

优选地，所述隧道左右两半幅施工形成的隧道初期支护混凝土层在隧道顶部位置进行搭接，在搭接处填实后用模板支护、刮平，完成整个隧道轮廓的支护。

优选地，所述支护模具的底部初始状态下与隧道底部接触，其侧部与钢拱架紧贴。

一种隧道初期支护的支护模具，包括模板，所述模板以隧道开挖面轮廓为运动轨迹移动，通过移动的支护模具与隧道开挖面共同配合形成用于成型隧道初期支护混凝土层的模腔。

优选地，所述支护模具的侧部设有挡板，所述挡板、已成型支护层、支护模具和隧道开挖面共同围成模腔。