[发明专利]一种隧道深埋中心水沟支护结构及支护施工方法

说明书

本发明公开了一种隧道深埋中心水沟支护结构及支护施工方法，其支护结构包括初期支护先施作钢架，所述初期支护先施作钢架沿隧道方向间隔设置，初期支护先施作钢架下部形成后期安装初期支护后施作钢架的缺口，初期支护先施作钢架之间通过纵向加强梁相连，所述初期支护先施作钢架下端设置有中心水沟钢架；其支护施工方法，包括以下步骤：施作未封闭的薄壳整体支护、开挖中心水沟部位土石并施作中心水沟钢架、安放中心排水管、施作初期支护后施作钢架、完成施工。本发明设计理念新颖、措施合理、效果显著，解决了隧道深埋中心水沟地段的开挖施工在仰拱初期支护在不封闭成环的情况下安全、快速施工问题，确保隧道支护结构的稳定可靠，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于支护结构及支护施工方法领域，具体涉及一种隧道深埋中心水沟支护结构及支护施工方法。

背景技术

近年来，我国修建并规划了多条严寒或寒冷地区铁路，而寒区铁路隧道大多采用深埋中心水沟排水方式，以降低冻害发生的风险。然而，深埋中心水沟设置于仰拱以下，使其施工过程是在隧道初期支护不闭合成环的情况下施作，在软弱围岩情况下，若施工方法不当，将降低隧道支护结构的整体稳定性，且可能会引发支护结构变形破坏，进而给隧道施工造成安全隐患。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种隧道深埋中心水沟支护结构及支护施工方法。

本发明的技术方案是：一种隧道深埋中心水沟支护结构，包括初期支护先施作钢架，所述初期支护先施作钢架沿隧道方向间隔设置，初期支护先施作钢架下部形成后期安装初期支护后施作钢架的缺口，初期支护先施作钢架之间通过纵向加强梁相连，所述初期支护先施作钢架下端设置有中心水沟钢架。

所述中心水沟钢架中设置有中心排水管基座，所述中心排水管基座上端设置有中心排水管和级配碎石，所述级配碎石上端设置有保温混凝土。

所述初期支护先施作钢架、纵向加强梁结合处设置有锁脚锚杆。

所述初期支护先施作钢架与初期支护后施作钢架通过Ⅰ号连接板相连。

所述初期支护先施作钢架与初期支护后施作钢架结合处外壁均设置有Ⅰ号连接板，螺栓螺母组件穿过Ⅰ号连接板对其进行固定。

所述初期支护先施作钢架与中心水沟钢架通过Ⅱ号连接板相连。

所述初期支护先施作钢架下侧外壁以及中心水沟钢架端部外壁均设置有Ⅱ号连接板，螺栓螺母组件穿过Ⅱ号连接板对其进行固定。

一种隧道深埋中心水沟支护结构的支护施工方法，包括以下步骤：

ⅰ施作未封闭的薄壳整体支护

在初期支护先施作钢架未封闭成环的情况下，采用纵向加强梁连接沿隧道方向的初期支护先施作钢架，并在初期支护先施作钢架、纵向加强梁交错部位施作锁脚锚管，使未封闭的数榀钢架形成稳定的薄壳整体支护体系。

ⅱ开挖中心水沟部位土石并施作中心水沟钢架

在薄壳支护体系保护下开挖中心水沟部位土石，施作中心水沟钢架，并通过Ⅰ号连接板与初期支护已施作钢架进行可靠的连接，最后完成深埋中心水沟部位的喷射混凝土。

ⅲ安放中心排水管

在初期支护先施作钢架与中心水沟钢架连接形成封闭支护体系下，铺设中心水管基座，在中心水管基座上安放中心排水管，并在中心排水管的上部设置级配碎石和保温混凝土。

ⅳ施作初期支护后施作钢架

最后采用Ⅱ号连接板将与深埋中心水沟对应的初期支护后施作钢架与初期支护先施作钢架相连接。

ⅴ完成施工

喷射混凝土，完成深埋中心水沟地段的开挖与支护。