[发明专利]极软弱破碎围岩层的门式挑顶工法

权利要求书

1.一种极软弱破碎围岩层的门式挑顶工法，适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中横通道进入主洞的挑顶施工，其特征在于，所述挑顶工法包括以下步骤：

S1)采用三台阶法开挖平行导洞以及用于连接所述平行导洞与主洞的横通道，并对挖掘形成的平行导洞和横通道施做支护；

S2)确定所述主洞的主洞轮廓以及确定所述横通道与所述主洞的交接位置，并在所述交接位置处架设与所述主洞轮廓贴合的异形门式支撑架；

S3)沿所述主洞的洞顶弧线轮廓在所述主洞的宽度方向上采用三台阶法开挖所述主洞的梯形导洞，并对挖掘形成的梯形导洞施作临时支护；

S4)对完成临时支护的梯形导洞施作初期支护以及二次支护；

S5)采用三台阶法分别朝向所述主洞的大里程方向和小里程方向开挖所述主洞，并对挖掘形成的所述主洞施做主洞支护和主洞仰拱施工，其中所述主洞在大里程方向上具有第一掘进深度，所述主洞在小里程方向上具有第二掘进深度；

S6)对挖掘形成的所述主洞施作二次衬砌。

2.根据权利要求1所述的门式挑顶工法，其特征在于，所述异形门式支撑架包括内框体(20)以及包裹所述内框体(20)的外框体(10)，所述外框体(10)具有承重横梁(102)。

3.根据权利要求2所述的门式挑顶工法，其特征在于，步骤S3)中对挖掘形成的梯形导洞施作临时支护，包括：

贴合所述梯形导洞的洞壁按照第一间距安设多个梯形支撑架，多个所述梯形支撑架平行所述主洞的纵深方向设置；

每相邻的两个所述梯形支撑架采用连接筋连接；

在每一所述梯形支撑架的拐角处施作锚管，并将所述锚管与对应的所述梯形支撑架连接；

在每相邻的两个所述梯形支撑架之间铺设钢筋网，将每一钢筋网与对应的所述梯形支撑架及对应的锚管固定连接且将所述钢筋网之间互相搭接；

向铺设钢筋网的所述梯形导洞的洞壁上湿喷混凝土至第一喷射厚度。

4.根据权利要求3所述的门式挑顶工法，其特征在于，步骤S4)中所述初期支护包括：

垂直所述梯形支撑架并贴合完成临时支护的所述梯形导洞的洞壁廓形，按照第二间距安设多个钢拱架，并以连接筋固定连接相邻的两个所述钢拱架，所述钢拱架一端安设在所述异形门式支撑架的承重横梁(102)上，另一端安设在所述梯形导洞远离所述交接位置处的地面上；

在每两个相邻的钢拱架之间铺设钢筋网，将每一钢筋网与对应的钢拱架以及对应的锚管固定连接且将所述钢筋网之间互相搭接；

向铺设钢筋网的所述梯形导洞的洞壁湿喷混凝土至第二喷射厚度。

5.根据权利要求4所述的门式挑顶工法，其特征在于，步骤S4)中所述二次支护包括：

贴合完成初期支护的所述梯形导洞的洞壁廓形，按照第二间距安设多个格栅钢架，并以连接筋固定连接相邻的两个所述格栅钢架，所述格栅钢架的一端安设在所述异形门式支撑架的承重横梁(102)上，另一端安设在所述梯形导洞远离所述交接位置处的地面上；

在每两个相邻的格栅钢架之间铺设钢筋网，将每一钢筋网与对应的格栅钢架以及对应的锚管固定连接且将所述钢筋网之间互相搭接；

向铺设钢筋网的所述梯形导洞的洞壁湿喷混凝土至第二喷射厚度。

6.根据权利要求3所述的门式挑顶工法，其特征在于，步骤S5)中采用三台阶法分别朝向所述主洞的大里程方向和小里程方向开挖所述主洞，并对挖掘形成的所述主洞施做主洞支护和主洞仰拱施工，包括：

切除朝向所述小里程方向的多个所述梯形支撑架一侧的支撑腿；

沿着所述小里程方向采用三台阶法执行开挖所述主洞，直至朝向所述小里程方向的掘进深度达到所述第二掘进深度，对挖掘形成的所述主洞施做主洞支护和主洞仰拱施工；

切除朝向所述大里程方向的多个所述梯形支撑架一侧的支撑腿；

沿着所述大里程方向采用三台阶法开挖所述主洞，直至朝向所述大里程方向的掘进深度达到第一掘进深度，对挖掘形成的所述主洞施做主洞支护和主洞仰拱施工。

7.根据权利要求6所述的门式挑顶工法，其特征在于，所述第一掘进深度和所述第二掘进深度的总长介于36-48米。