[發明專利]一種大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系及其施工方法

有效

• 申請號: 202010052078.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111075477B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 馮超元;程鵬;李應飛;于少輝;李洋;白中坤
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/15;E21D20/00;E21D11/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

1.一種大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系的施工方法，其特征在于：所述大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系包括初期半剛性支護結構（1）和二次襯砌支護結構（2），所述初期半剛性支護結構（1）為半剛性鋼架支護結構或半剛性管片支護結構，具體施工步驟如下：

S1：采用隧道掘進機進行隧道開挖；

S2：隧道掘進機上的管片拼裝機對開挖的隧道拼裝半剛性鋼架支護結構或半剛性管片支護結構；

S3：對步驟S2中的半剛性鋼架支護結構或半剛性管片支護結構進行混凝土澆筑，保證初期半剛性支護結構（1）的內表面平滑；

S4：在步驟S3中的初期半剛性支護結構（1）內采用管片拼裝機進行管片拼裝或采用模板臺車進行現澆鋼筋混凝土施工，進行二次襯砌支護結構（2）支護；

步驟S2中半剛性鋼架支護結構拼裝步驟如下：

S2.1a：隧道掘進機上的管片拼裝機將特殊預制管片（6）拼裝在開挖隧道的下斷面上，同一環上相鄰兩個特殊預制管片（6）的預留接頭（7）螺栓連接；

S2.2a：將型鋼（4）安裝在開挖隧道的上斷面上，相鄰型鋼（4）通過連接鋼筋（11）固定，然后用環向變形件（8）將型鋼（4）與特殊預制管片（6）連接固定；

S2.3a：在型鋼（4）上鋪設鋼筋網片（5）并安裝錨桿（3），然后在鋪設鋼筋網片（5）上和預留接頭（7）處上澆筑混凝土，保證初期半剛性支護結構（1）內表面平滑，完成初期半剛性支護結構（1）的拼裝；

S2.4a：待步驟S2.3a內澆筑的混凝土凝固后，在初期半剛性支護結構（1）內表面鋪設防水層，以備與二次襯砌支護結構（2）貼合施工；

步驟S2中半剛性管片支護結構拼裝步驟如下：

S2.1b：隧道掘進機上的管片拼裝機將上半環管片（12）拼裝在開挖隧道的上斷面上，相鄰兩個特殊預制管片（6）的預留接頭（7）螺栓連接；

S2.2b：將下半環管片（13）拼裝在開挖隧道的下斷面上，相鄰兩個特殊預制管片（6）的預留接頭（7）螺栓連接；然后用環向變形件（8）將上半環管片（12）和下半環管片（13）連接固定；

S2.3b：在上半環管片（12）和下半環管片（13）上安裝錨桿（3），然后在預留接頭（7）處上澆筑混凝土，保證初期半剛性支護結構（1）內表面平滑，完成初期半剛性支護結構（1）的拼裝。

2.根據權利要求1所述的大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系的施工方法，其特征在于：所述二次襯砌支護結構（2）位于初期半剛性支護結構（1）內部且與初期半剛性支護結構（1）貼合。

3.根據權利要求2所述的大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系的施工方法，其特征在于：所述半剛性鋼架支護結構包括特殊預制管片（6）和型鋼（4），型鋼（4）支護在隧道上斷面上，特殊預制管片（6）支護在隧道下斷面上，型鋼（4）通過環向變形件（8）與特殊預制管片（6）相連接；所述型鋼（4）上設有鋼筋網片（5）和垂直設置的錨桿（3）。

4.根據權利要求3所述的大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系的施工方法，其特征在于：所述半剛性管片支護結構包括上半環管片（12）和下半環管片（13），上半環管片（12）支護在隧道上斷面上，下半環管片（13）支護在隧道下斷面上，上半環管片（12）通過環向變形件（8）與下半環管片（13）相連接；上半環管片（12）和下半環管片（13）均由首尾相連的特殊預制管片（6）組成。

5.根據權利要求2或3或4所述的大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系的施工方法，其特征在于：所述特殊預制管片（6）包括基礎鋼架（6-1），基礎鋼架（6-1）上澆筑混凝土形成混凝土管片部（6-2），基礎鋼架（6-1）的兩端分別伸出混凝土管片部（6-2）形成預留接頭（7），相鄰兩個特殊預制管片（6）之間的預留接頭（7）相連接。

6.根據權利要求5所述的大斷面軟巖隧道半剛性支護結構體系的施工方法，其特征在于：所述混凝土管片部（6-2）上設有預埋錨桿孔（9），預埋錨桿孔（9）內固定設有錨桿（3）。