[发明专利]隧道下穿管线自动控制变形的支护体系及其施工方法

权利要求书

1.一种隧道下穿管线自动控制变形的支护体系，其特征在于，包括：

大管棚，其设置于隧道的顶部且呈开口朝下的拱形状，该大管棚的长度方向沿所述隧道的长度方向分布；

若干个支撑装置，所有的支撑装置沿着所述大管棚的长度方向间隔分布，其中，每个支撑装置包括：

支撑柱，所述隧道的左右两侧分别设有一个支撑柱，且每个支撑柱的顶部预留有第一连接钢筋；每个所述支撑柱的底部设有基础墩，所述基础墩呈下大上小的阶梯状结构；

支撑梁，其呈开口朝下的拱形状，该支撑梁横跨于两个所述支撑柱的上方，且该支撑梁的左右两端分别预留有与对应的所述支撑柱的所述第一连接钢筋连接的第二连接钢筋；其中，所述大管棚穿设于所述支撑梁内，所述支撑梁左右两端的横截面自上至下逐渐增大；以及

液压千斤顶，每个所述支撑柱与所述支撑梁之间设有该液压千斤顶；

初期支护，其设置于所述支撑装置的内侧；以及

二次衬砌，其设置于所述初期支护的内侧；

其中，所述支护体系还包括变形检测装置和控制器，所述变形检测装置设置于地下管线上，用于检测所述地下管线的变形信息；每个所述液压千斤顶和所述变形检测装置均与所述控制器数据连接，所述控制器用于获取所述变形信息，并根据所述变形信息控制所述液压千斤顶的工作。

2.根据权利要求1所述的隧道下穿管线自动控制变形的支护体系，其特征在于，还包括若干个超前小导管，所有的所述超前小导管位于所述支撑梁与所述初期支护之间，所有的所述超前小导管沿左右方向间隔分布且呈开口朝下的拱形状分布。

3.根据权利要求1所述的隧道下穿管线自动控制变形的支护体系，其特征在于，每个所述液压千斤顶的底部和顶部均设有钢垫板。

4.根据权利要求1所述的隧道下穿管线自动控制变形的支护体系，其特征在于，所述初期支护与所述二次衬砌之间设有防水层。

5.一种如权利要求1所述的隧道下穿管线自动控制变形的支护体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）超前地质勘察：进行超前地质勘察和地下管线探测，探明地质信息，并准确定位地下管线位置；

（2）注浆加固地层：根据已探明的地质信息确定注浆加固方案，注浆加固地层；

（3）安装大管棚：在待开挖隧道的顶部施作大管棚；

（4）安装第一个支撑装置：先施作左右两个支撑柱，并在支撑柱的顶部预留第一连接钢筋，然后在每个支撑柱的顶部安装液压千斤顶；接着施作支撑梁，使支撑梁与大管棚结合于一体，并在支撑梁的两端预留有第二连接钢筋，且使支撑梁左右两端的端面分别抵靠于一个支撑柱顶部的液压千斤顶上；

（5）隧道开挖：向待开挖隧道内开挖一段隧道，并依次在支撑装置的内侧施作初期支护和二次衬砌，在隧道开挖的过程中，根据地下管线的变形情况调整液压千斤顶的长度；

（6）拆除液压千斤顶：当初期支护与二次衬砌施工完成后，拆除每个支撑柱上的液压千斤顶，并连接每个支撑柱的第一连接钢筋和支撑梁上的第二连接钢筋，接着浇注支撑柱与支撑梁之间的连接段；

（7）重复至施工完成：重复步骤（4）至步骤（6），直至整个隧道施工完毕。

6.根据权利要求5所述的隧道下穿管线自动控制变形的支护体系的施工方法，其特征在于，在隧道开挖前，先在支撑装置的内侧安装超前小导管，并往超前小导管内注浆加固土体。