[发明专利]一种用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置及方法

权利要求书

1.一种用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置，其特征在于，包括相连接的连接型钢、钢板和注浆管棚，其中注浆管棚能够用于将浆液打入围岩中；连接型钢和钢板均包括多个，每个连接型钢的两端均分别连接钢板以组成连接部，相邻的连接部用于共同连接同一初支型钢；注浆管棚包括多个，每个注浆管棚均穿过并连接对应的连接型钢；注浆管棚位于相邻的初支型钢的中间位置，相邻的注浆管棚关于初支型钢对称；

所述钢板分别与连接型钢的两个端部焊接连接，焊接时连接型钢的端部位于钢板的中心位置，钢板长边与连接型钢翼缘平行，钢板短边与腹板平行。

2.如权利要求1所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置，其特征在于，所述注浆管棚相对于围岩的对应位置的切面倾斜打入到围岩当中。

3.如权利要求1所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置，其特征在于，多个连接型钢均位于同一水平面，以经过连接型钢的顶侧翼板的面为水平基准面，以经过连接型钢腹板且垂直于水平基准面的面为竖直基准面；注浆管棚倾斜于竖直基准面。

4.如权利要求3所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置，其特征在于，所述注浆管棚与所述竖直基准面倾斜的角度为70°～75°。

5.如权利要求1所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置，其特征在于，所述注浆管棚穿过所述连接型钢的腹板，连接型钢腹板的高大于注浆管棚的管径，连接型钢的长度等于相邻的初支型钢间的间距。

6.如权利要求1所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置，其特征在于，所述钢板呈矩形，所述钢板的长度大于初支型钢腹板的高，所述钢板的宽大于连接型钢腹板的高。

7.一种用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑方法，其特征在于，使用如权利要求1～6任意一项所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑装置，包括以下步骤：

1)隧道开挖，架设第一榀初支型钢；

2)在第一榀初支型钢旁侧打入注浆管棚，待注浆管棚打入到预定长度以后进行注浆；

3)连接注浆管棚、连接型钢、钢板和第一榀初支型钢，喷混凝土；

4)开挖，架设下一榀初支型钢，保证注浆管棚位于两榀初支型钢之间；

5)重复步骤2)～步骤4)，完成整个工段的初支工作；

6)后续隧道下台阶的开挖、支护。

8.根据权利要求7所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑方法，其特征在于，步骤1)中，初支型钢架设后在其脚部围岩处标定注浆管棚的位置，注浆管棚的具体位置为两个初支型钢之间的中点位置。

9.根据权利要求7所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑方法，其特征在于，步骤3)中，连接型钢先套接于注浆管棚，再将连接型钢端部的钢板与初支型钢进行焊接连接，最后将连接型钢与注浆管棚焊接；此步骤中，注浆管棚的轴线平行于钢板所在平面且倾斜于连接型钢。

10.根据权利要求7所述的用于软弱围岩大断面隧道的初支脚部支撑方法，其特征在于，步骤4)中，架设下一榀初支型钢时，初支型钢靠近连接型钢的一端与钢板紧贴，架设完成后，进行焊接；焊接完成后，在初支型钢脚部的另一侧标注下一个注浆管棚的位置。