[发明专利]一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构及其施工方法

权利要求书

1.一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，所述的支护结构由隧道两侧同步进行施工，其特征在于，所述的支护结构包括了进洞口支护结构和出洞口支护结构，所述的进洞口支护结构和出洞口支护结构以隧道溶洞中心为轴呈镜像对称设置，所述的支护结构从隧道掌子面由内向外包括了二次衬砌、初期支护、管棚、斜向注浆小导管和初支临时套拱，所述的初支临时套拱设置于溶洞洞口外侧，顶部与隧道顶部围岩相接，所述的初支临时套拱内侧设置有初期支护，所述的管棚和斜向注浆小导管沿径向相间布设于初期支护和初支临时套拱之间，所述的二次衬砌设置于初期支护内侧，与初支临时套拱形成整体混凝土拱形结构。

2.如权利要求1所述的一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，其特征在于：所述的初期支护包括了型钢拱架和双层钢筋网，所述的双层钢筋网焊接于型钢拱架上，所述的型钢拱架间距为50cm，所述的双层钢筋网上喷厚度为28cm的C20混凝土。

3.如权利要求2所述的一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，其特征在于：所述的管棚为大管棚，管径为φ89-φ159mm，环向间距为40cm，钢管分节长4m或6m，以丝扣连接，丝扣长不小于150mm，管棚中间交叉搭接长度不小于5m，仰角5°-10°。

4.如权利要求3所述的一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，其特征在于：所述的斜向注浆小导管长4.5m，环向间距80cm，纵向间距50cm，斜向角度为45°，环向与大管棚间隔布置。

5.如权利要求1所述的一种隧道支护结构，其特征在于：还包括了环向排水管，所述的环形排水管设置于富水填充型溶洞及前后10m范围内，采用φ100带孔波纹管，纵向间距为2m/道，引入隧道排水沟。

6.如权利要求1所述的一种隧道支护结构，其特征在于：还包括了钢筋混凝土板，所述的钢筋混凝土板设置于隧道底部,跨越溶洞区域。

7.一种如权利要求1-6任一所述的隧道支护结构的施工方法，其特征在于：包含如下步骤：

步骤一：在富水填充型溶洞顶部周边设警戒线防止人畜靠近，做好临时截排水措施，防止雨水继续灌入溶洞及隧道内，加强地表巡视和监测；

步骤二：隧道两端进出口采用双侧壁导坑法同步开挖；

步骤三：待开挖到达溶洞区后，从两端采用石渣反压回填形成施工平台逐步接近溶洞部位，在溶洞口部位设置初支临时套拱；

步骤四：开挖管棚工作间，采用管棚台车打设大管棚作为超前支护；

步骤五：管棚注浆；所述的注浆浆液采用1:1水泥浆液加适量水玻璃，注浆压力1.0Mpa左右；

步骤六：管棚注浆完成后，溶洞段辅以斜向注浆小导管环向与超前大管棚间隔布置；

步骤七：斜向注浆小导管对富水填充型溶洞区域进行二次注浆，注浆采用1:1水泥浆液加适量水玻璃，注浆压力0.5~1.0MPa；

步骤八：每循环斜向注浆小导管注浆完成后，方可进行逐榀开挖拆换，施工中加强监控量测及安全管理，确保施工安全。

8.一种如权利要求7所述的隧道支护结构的施工方法，其特征在于：还包括有步骤九，所述的步骤九为在富水填充型溶洞及前后10m范围内加强隧道排水，环向排水管采用φ100带孔波纹管，纵向间距2m/道，引入隧道排水沟。

9.一种如权利要求8所述的隧道支护结构的施工方法，其特征在于：还包括有步骤十，所述的步骤十为在所述的隧道底部采用钢筋混凝土板跨越溶洞，避免隧道后期造出沉降。