[发明专利]敞开式TBM的装配式支护钢管片及其与喷锚联合支护方法

权利要求书

1.一种敞开式TBM的装配式支护钢管片，其特征在于，装配式支护钢管片为弧形带肋钢壳结构，包括弧形钢壳(1)、设置在弧形钢壳弧面内侧的多个环向肋板(2)和多个纵向肋板(3)，边部的两个纵向肋板(3)与边部的两个环向肋板(2)围在弧形钢壳(1)四周，焊接成一个整体，内部的纵向肋板(3)垂直焊接在相邻的两个环向肋板(2)壁上，底面焊接在弧形钢壳(1)的内壁上，在弧形钢壳(1)上开有多个用于插入注浆锚杆和超前钢花管的预留孔(4)，边部的两个纵向肋板(3)与边部的两个环向肋板(2)上开有多个螺栓孔(5)，多片装配式支护钢管片通过螺栓拧入相邻两块支护钢管片上的螺栓孔(5)而组装成环状支护结构。

2.根据权利要求1所述敞开式TBM的装配式支护钢管片，其特征在于，所述弧形钢壳(1)厚度在0.2～2cm之间，环向肋板(2)、纵向肋板(3)高度在5cm～15cm之间、厚度0.2cm～0.5cm，环向肋板(2)和纵向肋板(3)高度相同。

3.根据权利要求1所述敞开式TBM的装配式支护钢管片，其特征在于，所述预留孔(4)为椭圆形。

4.如权利要求1-3任一项所述敞开式TBM的装配式支护钢管片与喷锚联合支护方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.根据设计参数，选取装配式支护钢管片，使支护钢管片的弧形钢壳(1)的外侧紧贴岩壁布置，环向肋板(2)、纵向肋板(3)靠近洞内一侧，弧形钢壳(1)与环向肋板(2)、纵向肋板(3)间焊接牢固，形成整体受力结构；

B.在敞开式TBM盾尾，在护盾内部通过安装器安装360°全断面支护钢管片，封闭盾尾出露岩面，弧形钢壳(1)与岩面紧贴，支护钢管片间采用螺栓连接；

C.在支护钢管片内侧采用喷射混凝土(6)填充环向肋板(2)、纵向肋板(3)之间的预留空间，使支护钢管片与喷射混凝土(6)形成整体受力结构；

D.通过弧形钢壳(1)上的预留孔(4)，沿半径方向钻设中空注浆锚杆(7)，通过锚杆注浆加固周边围岩。

5.根据权利要求4所述敞开式TBM的装配式支护钢管片与喷锚联合支护方法，其特征在于，还包括通过预留孔(4)沿洞轴线方向向前打设超前钢花管(8)，同时复喷混凝土，超前钢花管与洞轴线方向夹角在5°～15°范围，保障超前加固范围。

6.根据权利要求4所述敞开式TBM的装配式支护钢管片与喷锚联合支护方法，其特征在于，在高外水洞段，在顶部的预留孔(4)钻设径向毛细透排水孔，降低衬砌外水压力。

7.根据权利要求5所述敞开式TBM的装配式支护钢管片与喷锚联合支护方法，其特征在于，所述超前钢花管(8)采用多根交叉式打入，保障环向注浆加固效果。

8.根据权利要求5所述敞开式TBM的装配式支护钢管片与喷锚联合支护方法，其特征在于，所述注浆锚杆(7)和超前钢花管(8)的尾端设置垫片，垫片与弧形钢壳(1)焊接连接，保证整体性能。