[实用新型]穿越断层破碎带的富水软弱围岩隧道初期支护结构

权利要求书

1.一种穿越断层破碎带的富水软弱围岩隧道初期支护结构，其特征在于：包括对所施工隧道(1)的隧道洞进行全断面支护的全断面支撑结构和布设于所述全断面支撑结构外侧的锚固体系，所述隧道洞的横断面积大于100m²；所述隧道洞包括上部洞体和位于所述上部洞体正下方的下部洞体(1-3)，所述上部洞体分为预留核心土区域洞体(1-1)和位于预留核心土区域洞体(1-1)外侧的上部周侧洞体(1-2)；所述全断面支撑结构和所述锚固体系均沿纵桥纵向延伸方向布设；

所述全断面支撑结构包括多榀对所施工隧道(1)进行全断面支护的型钢拱架和多个沿隧道纵向延伸方向由后向前布设的拱架连接结构，多榀所述型钢拱架的结构均相同且其沿隧道纵向延伸方向由后向前布设，多榀所述型钢拱架呈均匀布设，每榀所述型钢拱架均位于所施工隧道(1)的一个隧道横断面上；

每榀所述型钢拱架的形状均与所述隧道洞的横断面形状相同；每榀所述型钢拱架均包括一榀对所述隧道洞的拱墙进行支护的拱墙钢拱架、一个位于上部周侧洞体(1-2)内的竖向临时支撑柱(6)和一个布设于所述隧道洞内侧底部的隧道仰拱支架(2)，所述隧道仰拱支架(2)位于所述拱墙钢拱架的正下方且二者均位于同一隧道横断面上，所述隧道仰拱支架(2)的左端与所述拱墙钢拱架的左侧底部紧固连接，所述隧道仰拱支架(2)的右端与所述拱墙钢拱架的右侧底部紧固连接，所述隧道仰拱支架(2)与所述拱墙钢拱架形成一个封闭式全断面支架；所述拱墙钢拱架包括一榀位于上部周侧洞体(1-2)内的上部钢拱架(4)和两个对称布设于上部钢拱架(4)左右两侧底部下方的侧部支架(5)，两个所述侧部支架(5)均位于下部洞体(1-3)内；所述竖向临时支撑柱(6)支撑于上部钢拱架(4)的中部正下方，所述竖向临时支撑柱(6)顶部与上部钢拱架(4)中部紧固连接，所述上部钢拱架(4)的中部底面上设置有一个用于连接竖向临时支撑柱(6)的水平连接板(7)，所述竖向临时支撑柱(6)底部支撑于上部周侧洞体(1-2)的内侧底部；每榀所述型钢拱架中所述上部钢拱架(4)、侧部支架(5)、隧道仰拱支架(2)和竖向临时支撑柱(6)均位于同一隧道横断面上；

多个所述拱架连接结构的结构均相同，前后相邻两榀所述型钢拱架之间均通过一个所述拱架连接结构进行紧固连接；每个所述拱架连接结构均包括多道连接于前后相邻两榀所述拱墙钢拱架之间的纵向连接件(3)，多道所述纵向连接件(3)沿所施工隧道(1)的拱墙开挖轮廓线布设于同一隧道断面上；每道所述纵向连接件(3)均为一道呈水平布设的型钢，每道所述纵向连接件(3)均沿隧道纵向延伸方向进行布设；相邻两个所述拱架连接结构中的纵向连接件(3)呈交错布设；

所述锚固体系包括多个沿隧道纵向延伸方向由后向前布设的锚固结构，每榀所述上部钢拱架(4)外侧均设置有一个所述锚固结构，每榀所述上部钢拱架(4)均与其外侧所设置的锚固结构布设于同一隧道横断面上；每个所述锚固结构均布设于一榀所述上部钢拱架(4)外侧，每个所述锚固结构均包括左右两个对称布设的锚固组，两个所述锚固组分别布设于一榀所述上部钢拱架(4)的下部左右两侧；每个所述锚固组均包括一个下锁脚锚管(9)和多个由上至下布设的上锁脚锚杆(10)，多个所述上锁脚锚杆(10)均位于下锁脚锚管(9)正上方且其均布设于同一竖直面上，所述上锁脚锚杆(10)和下锁脚锚管(9)均由内至外进入所述隧道洞外侧的岩层内且二者均由内向外逐渐向下倾斜；多个所述上锁脚锚杆(10)均呈平行布设且其与水平面之间的夹角为A1，A1的取值范围为25°～35°；所述下锁脚锚管(9)与水平面之间的夹角为A2，A2的取值范围为38°～45°；所述下锁脚锚管(9)为中空自进式锚杆且其为注浆锚杆，所述下锁脚锚管(9)的长度不小于4m；所述上锁脚锚杆(10)为中空注浆锚杆，多个所述上锁脚锚杆(10)的长度均相同且其长度均不小于3m；所述上锁脚锚杆(10)和下锁脚锚管(9)的内端均固定于位于其内侧的上部钢拱架(4)上。

2.按照权利要求1所述的穿越断层破碎带的富水软弱围岩隧道初期支护结构，其特征在于：所述上锁脚锚杆(10)和下锁脚锚管(9)均为上部钢拱架锁脚锚杆，所述上部钢拱架锁脚锚杆内端与所述上部洞体底部之间的竖向间距为0.8m～1.8m。