[发明专利]高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法

说明书

本发明提供一种高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法，所述支护结构包括金属波纹板和锚杆，所述金属波纹板上设置有多个预留锚杆孔位，在所述预留锚杆孔位中设置锚杆将所述金属波纹板贴合在隧道开挖内壁上，所述金属波纹板与隧道开挖内壁之间灌注有回填浆液；所述金属波纹板上设置有预留注水孔；所述施工方法先用金属波纹板拼接拱部和边墙结构，再放到台车上随施工点移动，施工时率先做拱部结构，再做边墙结构，然后再利用预留注水孔喷水软化围岩，最后再背后压浆。本发明有效提高了高地应力硬岩隧道岩爆防护等级和施工效率，降低了施工风险和难度。

技术领域

本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种隧道支护结构的实施方法。

背景技术

岩爆是高地应力硬岩隧道施工时发生的一种破坏现象，隧道因开挖卸荷而引起周边围岩产生应力分异作用，造成岩石内部破裂和弹性能突然释放而引起的爆裂松脱、剥离、弹射乃至抛掷性破坏现象，严重危及施工人员及机械的安全，施工进度缓慢、风险极高。目前，国内的岩爆防护措施主要包括主动改善围岩的物理性能、主动释放岩体内应变能、对围岩进行柔性支护等，通过上述方式能够在一定程度上降低岩爆的风险，但其只适用于轻微-中等岩爆，对强烈-极强烈岩爆防护效果并不明显。强烈-极强烈岩爆围岩易大片爆裂，出现强烈弹射，发生岩块抛射及岩粉喷射现象，持续时间长，破坏范围和块体大，现有的岩爆措施防护能量较低，很可能因为承受不了崩落弹射的石块的冲击导致结构失效，危及施工安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效提高高地应力硬岩隧道岩爆防护等级和施工效率，降低施工风险和难度的高地应力硬岩隧道防岩爆的施工方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法，所述高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构包括金属波纹板和锚杆，所述金属波纹板上设置有多个预留锚杆孔位，在所述预留锚杆孔位中设置锚杆将所述金属波纹板贴合在隧道开挖内壁上，所述金属波纹板与隧道开挖内壁之间灌注有回填浆液；所述金属波纹板上设置有预留注水孔，所述高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法由以下步骤组成：

步骤一：高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构沿环向分为拱部及边墙结构，采用金属波纹板拼接所述拱部和边墙结构；

步骤二：将拼装好的拱部和边墙结构固定或放置在施工台车上，随施工点移动；

步骤三：将台车移动至开挖段，利用液压支撑沿隧道开挖面架设拱部防护结构，在架设过程中确保支护结构中线与隧道中线对齐；

步骤四：施做拱部锚杆，加固围岩及固定金属波纹板；

步骤五：利用预留注水孔喷注水软化围岩，降低岩爆发生的概率；

步骤六：利用液压支撑拼装边墙防护结构，采用栓接与拱部防护结构连接；

步骤七：施做边墙锚杆，加固围岩及固定金属波纹板；

步骤八：背后压浆，回填金属波纹板与隧道开挖临空面之间的空隙，确保支护与围岩密贴。

优选的，步骤一中的金属波纹板拼接方式为：各片金属板采用高强度螺栓搭接，并在高强度螺栓连接处的波纹板之间设置防松动垫圈。

优选的，使各片金属波纹板的波动方向沿隧道纵向，各片金属波纹板纵向搭接一个波距，环向搭接重叠部分的安装高强度螺栓的螺栓孔边缘至相应金属波纹板的边缘距离大于50mm。

优选的，所述拱部结构的所占的弧度为120°-150°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用金属波纹板和锚杆组成的支护结构，可代替喷混凝土初期支护结构，能有效提高高地应力硬岩隧道岩爆防护等级和施工效率，降低施工风险和难度。