[发明专利]隧道超前支护结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种隧道超前支护结构及施工方法，该方法通过在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层；在第一支护层和所述顶拱之间环绕顶拱间隔插设多个小导管，形成第二支护层；沿隧道顶拱处进行隧道上导洞开挖施工；当隧道开挖至预设距离时，对隧道正洞壁面进行混凝土喷射，形成一次衬砌层；在隧道上导洞底部进行临时仰拱施工。本发明通过两层超前支护保证隧道围岩土岩层的稳固性，再通过喷射混凝土形成一次衬砌层对隧道围岩土进行加固，从而改善工程地质条件，避免在隧道开挖施工过程中出现隧道坍塌事故，保证了隧道开挖施工的安全性和稳定性。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种隧道超前支护结构及施工方法。

背景技术

由于城市土地受人类活动改造影响较大，且下伏基岩为砂岩泥岩互层的陆相碎屑岩，含水微弱，表层杂填土富含地下水，透水性大，周围水体补给较快。地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制，为大气降雨和给排水管道渗漏补给，导致岩层的不均匀沉降，从而可能引起地面开裂、建筑开裂及倾斜等，以及对桩基成孔的不利影响，且还存在风化岩分布于整个场地基岩表层，风化裂隙发育，岩质软，岩体易破碎，导致在隧道开挖过程中，容易破坏了岩体原有的应力平衡，如果不采取有效的施工技术措施可能导致隧道塌方，给施工人员的生命安全和施工设备造成直接威胁，而且使工期延长。因此，必须采取有效的隧道施工方法，对于确保隧道施工和运营安全都具有至关重要的作用。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种隧道超前支护结构及施工方法，旨在解决现有技术中在隧道施工过程隧道容易塌方，安全风险较大等的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种隧道超前支护施工方法，该方法包括步骤：

在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层；

在所述第一支护层和所述顶拱之间环绕所述顶拱间隔插设多个小导管，形成第二支护层；

沿隧道顶拱处进行隧道上导洞开挖施工；

当隧道开挖至预设距离时，对隧道正洞壁面进行混凝土喷射，形成一次衬砌层；

在隧道上导洞底部进行临时仰拱施工。

优选地，所述在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层的步骤包括：

测量放样，确定钢管钻孔位置，同时操控钻机就位；

在钢管的一端安装钻头，并将钢管向上沿10°～20°插入围岩土内，以使所述钢管与所述小导管相对交叉稳固围岩土，将钢管的另一端与钻机连接；

启动钻机进行钻进施工，将钢管钻进到位后，将钻机卸下移至下一个钢管继续钻进施工，直至完成所述第一支护层施工；

通过钢管注浆，以将围岩土稳固。

优选地，所述启动钻机进行钻进施工，将钢管钻进到位后，将钻机卸下移至下一个钢管继续钻进施工，直至完成所述第一支护层施工的步骤包括：

所述钢管钻进到位后，在所述钢管远离钻头的一端安装连接套筒；

在连接套筒远离所述钢管的一端再续接一个副钢管，同时将所述副钢管远离所述连接套筒的一端与所述钻机连接，并将副钢管钻进到位。

优选地，所述在所述第一支护层和所述顶拱之间环绕所述顶拱间隔插设多个小导管，形成第二支护层的步骤包括：

测量放样，确定小导管孔位；

通过钻机在小导管孔位处进行钻孔，并将钻孔清理；

将小导管向上沿25°～45°插入钻孔内，并通过小导管进行注浆施工，以将围岩土稳固。