[发明专利]一种拱形直墙式隧道的开挖支护方法

权利要求书

1.一种拱形直墙式隧道的开挖支护方法，所述拱形直墙式隧道包括直墙段和拱形段，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开挖隧道：并对已开挖的隧道部分施作初期支护；

S2、设置一次支护的钢围檩和钢支撑：在初期支护的外侧设置若干组一次支护的钢围檩和钢支撑；

S3、施作二次衬砌：对初期支护施作二次衬砌至一次支护的钢围檩和钢支撑的安装高度；

S4、设置二次支护的钢围檩和钢支撑：在二次衬砌外安装二次支护的钢围檩和钢支撑，且使二次支护的钢围檩和钢支撑插设在一次支护的钢支撑和钢围檩的间隔中；

S5、拆除一次支护的钢围檩和钢支撑；

S6、待二次衬砌结构稳定后，拆除二次支护的钢支撑和钢围檩；

S7、对拆除一次支护和二次支护的钢围檩和钢支撑后的二次衬砌的破损处进行混凝土回填；

在S1步骤中，根据所述直墙段的高度，确定钢围檩和钢支撑的安装高度和安装组数，采用台阶法开挖隧道至钢围檩和钢支撑的安装高度，并对已开挖的隧道部分安装钢拱架作为初期支护；

S2步骤具体包括以下步骤：

S21：每一组钢围檩和钢支撑的安装步骤为：在隧道两侧的直墙段的初期支护外侧对称安装两个钢牛腿，再将两个钢围檩分别安装在两个钢牛腿上，并在钢围檩两侧分别设置钢垫板，其中一个钢垫板设置在所述钢拱架与所述钢围檩之间，另一个钢垫板设置在所述钢围檩的远离钢拱架的一侧，钢垫板与钢围檩焊接；最后将钢支撑的端部安装在至少一个钢围檩上，进而使钢支撑的两端架设在至少两个钢围檩之间，具体地，钢支撑包括活动端、中间节和固定端，活动端、中间节和固定端依次拼接，并通过法兰盘焊接和采用高强度螺栓拧紧，拼接形成一个完整的钢支撑，钢支撑总长度比隧道两直墙段的间距小20-30cm，活动端的端部还设置有至少一个活动端安装座，固定端的端部还设置有固定端安装座，将钢支撑的活动端安装座和固定端安装座放置在两个对称设置的钢牛腿的上方，位于两个对称设置的钢围檩之间上，将钢支撑调整到设计位置后，再将活动端安装座和固定端安装座分别与位于两侧对称设置的钢围檩外侧的钢垫板焊接；

S22：重复S21步骤，以一定的纵向间距和横向间距安装若干组钢围檩和钢支撑。

2.根据权利要求1所述的拱形直墙式隧道的开挖支护方法，其特征在于：步骤S2中的一次支护的钢围檩和钢支撑的纵向间距为3m，横向间距为4-6m；步骤S4的二次支护的钢围檩和钢支撑与一次支护的钢围檩和钢支撑的纵向间距为1.5m，横向间距为2-3m。

3.根据权利要求1所述的拱形直墙式隧道的开挖支护方法，其特征在于：在S2步骤和S4步骤中，还包括对安装后的钢支撑施加预应力，并分两次施加预应力，每次施加设计预加轴力值的50％，最大预加力不大于100KN。

4.根据权利要求1所述的拱形直墙式隧道的开挖支护方法，其特征在于：在步骤S4中，待步骤S3的二次衬砌强度达到设计值的80％时，在二次衬砌外安装钢围檩和钢支撑。

5.根据权利要求1所述的拱形直墙式隧道的开挖支护方法，其特征在于：在步骤S2和S4中，安装钢围檩后，还包括安装悬吊保护装置；所述悬吊保护装置一端勾设在钢围檩的外侧，另一端勾设在钢拱架上。