[发明专利]超前管棚和拱架自进长锚杆围抱锁脚抗偏压方法

说明书

本发明公开了一种超前管棚和拱架自进长锚杆围抱锁脚抗偏压方法，用于对隧道上半断面进行支护加固，主要包括超前支护、初期支护和二次衬砌三个过程。相比于现有技术，本发明通过采用半断面管棚与拱架结合的支护体系，并对拱架锁脚的施工工艺进行改进，提高了锁脚的锁紧效果，能够快速发挥支护作用，有效防止偏压变形、侵限。

技术领域

本发明涉及软弱围岩隧道支护技术领域，特别是涉及一种超前管棚和拱架自进长锚杆围抱锁脚抗偏压方法。

背景技术

偏压隧道是由于地形不对称或者地质岩层因素，造成隧道结构两面荷载不对称而形成。当隧道入口位于地形条件较差的不稳定山坡上，隧道顶部两侧土层厚度严重不一致时，是一种偏压现象。如果处理不当，隧道在严重情况下可能会破裂和坍塌。当隧道一抄侧压力过高时，隧道结构上的应力不均匀，局部应力集中和过度变形可能导致隧道结构的剪切破坏。

例如，渝黔高速公路扩能改造工程大兴隧道地处中国西南部的四川盆地东部，位于重庆市綦江区永城镇，隧道进出口自然斜坡总体较顺直，洞身段为一近南北向山脊，隧道穿越的山顶最高点标高约578m，相对低点标高约328m，相对高差约250m。隧道右线进口里程K52+072，出口里程K52+919，隧道长847m，进口位于R-1400m曲线上，长289.786m，出口位于直线上，长557.214m，其中Ⅴ级围岩327m，Ⅳ级围岩320m，Ⅲ级围岩200m。右线隧道洞内纵坡为1％/847m的单面下坡，进口采用单压明洞门，洞口端有偏压现象。

因此，如何提供一种能够及时、有效地防止偏压变形、侵限的抗偏压方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超前管棚和拱架自进长锚杆围抱锁脚抗偏压方法，通过采用半断面管棚与拱架结合的支护体系，并对拱架锁脚的施工工艺进行改进，提高锁脚的锁紧效果，快速发挥支护作用，有效防止偏压变形、侵限。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种超前管棚和拱架自进长锚杆围抱锁脚抗偏压方法，用于对隧道上半断面进行支护加固，包括以下步骤：

S1、在隧道线路的主要承压面所在侧采用中管棚进行超前支护，在隧道线路另一侧采用小导管进行超前支护；

S2、对初挖的隧道内壁喷射混凝土，在拱部140°范围内采用涨壳式预应力中空注浆锚杆进行锚固，边墙处采用砂浆锚杆进行锚固，在隧道内架设钢筋网和全环钢拱架，采用自进式中空注浆长锚杆作为拱架锁脚对钢拱架进行加固；

S3、使用钢筋混凝土结构对隧道进行二次衬砌。

优选地，步骤S1中，中管棚所用钢管的直径为76mm，长9.0m，纵向相邻的两个中管棚的搭接长度为3.0m，中管棚每环根数为20根，环向间距为0.5m。

优选地，步骤S1中，小导管直径为42mm，长4.0m，纵向相邻的两个小导管间距为3.6m，小导管每环根数为20根，环向间距为0.5m。

优选地，步骤S2中，喷射的混凝土为C25混凝土，拱部喷射厚度为29cm，仰拱喷射厚度为29cm。

优选地，步骤S2中，中空注浆锚杆为直径25mm的涨壳式预应力中空注浆锚杆，砂浆锚杆为直径22mm的砂浆锚杆，中空注浆锚杆和砂浆锚杆均为长4.0m、纵环向间距1.0×1.0m。

优选地，步骤S2中，钢筋网为直径8mm的钢筋焊接而成的网格结构，网格尺寸为20×20cm。

优选地，步骤S2中，钢拱架采用I18型钢钢架，相邻两个钢拱架间距为0.6m。

优选地，步骤S2中，拱架锁脚的直径为25mm，长8.0m。

优选地，拱架锁脚的施工工艺为: