一种大断面软岩大变形隧道的支护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108798702A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810570025.3(22)申请日2018.06.05(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环中段33号(72)发明人陈建勋刘伟伟刘立明薛金红谢江涛朱豪洋翁悦(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人安彦彦(51)Int.Cl.E21D11/00(2006.01)E21D11/10(2006.01)E21D11/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种大断面软岩大变形隧道的支护方法(57)摘要一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，开挖一个进尺后进行初喷混凝土，然后钻孔，将第一约束杆送入孔内，对第一约束杆进行注浆，形成上部初衬支护；在上部初衬支护下，两侧错位开挖中台阶后进行初喷混凝土；钻孔后将第二约束杆送入孔内，复喷混凝土至设计厚度；两侧错位开挖下台阶后进行初喷混凝土；钻孔后将第三约束杆送入孔内，回填下台阶左右两侧；开挖中台阶预留核心土部分和下台阶预留核心土部分，然后开挖仰拱，进行下一循环的施工，以至隧道贯通。本发明的支护方法中支护型式变内支撑为外支撑，节省隧道内空间，确保支护结构的安全性和耐久性，在有效控制隧道大变形的同时，更加安全、经济、耐久、操作性强，有效缩短工期。CN108798702ACN108798702A权利要求书1/1页1.一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)上台阶施工：首先进行上台阶的开挖，开挖一个进尺后进行初喷混凝土，初喷完成后，在上台阶左右拱腰钢架连接位置处按水平向上30°钻孔，然后，将第一约束杆(1)送入孔内；通过注浆设备对第一约束杆(1)进行注浆；架立上台阶钢架，使上台阶钢架与喷射混凝土密贴，挂设钢筋网；施作超前注浆小导管(2)；最后，复喷混凝土至设计厚度，形成上部初衬支护；(2)中台阶施工：在上部初衬支护下，两侧错位开挖中台阶，预留中台阶核心土部分，开挖完成后进行初喷混凝土；初喷完成后，在上中台阶钢架连接位置处偏下30～50cm处按水平向下10°钻孔；然后，将第二约束杆(3)送入孔内；通过注浆设备对第二约束杆(3)进行注浆；接长中台阶钢架，使中台阶钢架与喷射混凝土密贴，挂设钢筋网；最后，复喷混凝土至设计厚度；(3)下台阶施工：两侧错位开挖下台阶，预留中台阶核心土部分，开挖完成后进行初喷混凝土；初喷完成后，在中下台阶钢架连接位置处偏下30～50cm处按水平向下10°钻孔；将第三约束杆(4)送入孔内；通过注浆设备对第三约束杆(4)进行注浆；接长下台阶钢架，使下台阶钢架与喷射混凝土密贴，挂设钢筋网；施作下台阶锁脚锚管(5)；最后，复喷混凝土至设计厚度，回填下台阶左右两侧；(4)预留核心土开挖：开挖中台阶预留核心土部分和下台阶预留核心土部分，开挖进尺与各台阶循环进尺一致；(5)仰拱开挖：每循环开挖长度3～5m，仰拱部分开挖后，进行初喷；(6)在超前注浆小导管(2)支护下，进行下一循环的施工，以至隧道贯通。2.根据权利要求1所述的一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，其特征在于，步骤(1)中超前注浆小导管(2)的直径为42mm。3.根据权利要求1所述的一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，其特征在于，步骤(1)、(2)与(3)中钻孔时，均预留0.2m的长度。4.根据权利要求1所述的一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，其特征在于，步骤(1)、(2)与(3)中压浆时，压力为0.5～2MPa。5.根据权利要求1所述的一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，其特征在于，步骤(1)～(5)中采用弱爆破和机械开挖相结合的方式进行开挖，上台阶开挖矢跨比不小于0.3，开挖进尺根据钢架间距确定。6.根据权利要求1所述的一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，其特征在于，第一约束杆(1)、第二约束杆(3)与第三约束杆(4)均为注浆锚管。7.根据权利要求6所述的一种大断面软岩大变形隧道的支护方法，其特征在于，第一约束杆(1)、第二约束杆(3)与第三约束杆(4)的直径均为76mm，长度均为6～10m。2CN108798702A说明书1/4页一种大断面软岩大变形隧道的支护方法技术领域[0001]本发明涉及隧道工程领域，具体涉及一种大断面软岩大变形隧道的支护方法。背景技术[0002]我国是一个多山地和丘陵的国家，其中山地和丘陵占全国陆地面积的69％。交通基础设施建设也将得到快速发展，在公路、铁路的建设过程中必将遇到大量软散围岩隧道。在软散地层中修筑隧道时，围岩的自稳性较差，极易产生滑塌和牵引变形，且变形量大，持续时间长，流变特性明显。隧道初期支护结构容易在挤压大变形作用下出现开裂、掉块、钢架扭曲