[发明专利]一种水工隧洞开挖支护结构及施工方法

权利要求书

1.一种水工隧洞开挖支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在隧洞(10)地势高一侧沿隧洞(10)延伸方向设置有钻孔锚固桩(1)，隧洞(10)的洞口两侧设置钻孔锚固桩(1)的骨架；

步骤2、施工导向墙(9)的导向墙钢架，导向墙钢架的两端焊接在洞口两侧的钻孔锚固桩(1)的骨架上，将各个导向钢管与导向墙钢架焊接，导向钢管的外插角与水平面角度为2°，导向钢管与隧洞底板面角度为1°，施工导向墙模板和隧洞的洞口两侧的钻孔锚固桩模板，喷射砼并洒水养护形成导向墙(9)和洞口两侧的钻孔锚固桩(1)；

步骤3、施工大管棚(2)：钢花管穿过导向钢管设置在隧洞开挖轮廓线外50cm处，钢花管在隧洞拱部160°范围布置，钢花管的外插角与水平面角度为2°且与隧洞底板面角度为1°，钢花管的环向间距40cm，进行钢花管注浆；

步骤4、小导管(3)施工：小导管(3)锚设在隧洞拱顶部160°范围，小导管(3)朝隧洞前进方向与隧洞轴线呈10°外插角，小导管(3)的外露端支撑在紧邻开挖面的钢拱架(4)上，小导管(3)与钢拱架(4)组成开挖支护结构，通过小导管(3)向前方围岩注浆，使浆液渗透到围岩，小导管(3)环向间距40cm，钢拱架(4)和对应的多个小导管(3)构成开挖支护结构，开挖支护结构沿隧洞方向每隔2米设置，相邻的开挖支护结构的小导管(3)之间的搭接长度不小于1.0m，

步骤5、钢拱架(4)和挂网喷射砼支护(6)施工；

步骤6、隧洞开挖完成后，利用钢模台车浇筑城门洞型二次衬砌(7)的混凝土，进行回填灌浆，最终完成城门洞型二次衬砌(7)。

2.根据权利要求1所述的一种水工隧洞开挖支护结构的施工方法，其特征在于，所述的导向钢管施工时，在导向墙钢架上标注导向钢管的位置，将导向钢管逐根焊接于导向墙钢架上固定；焊接过程中随时复核导向钢管的外插角；导向墙(9)的喷射混凝土作业自导向墙(9)的拱端至拱顶依次喷射，喷射砼完成后进行洒水养护。

3.根据权利要求1所述的一种水工隧洞开挖支护结构的施工方法，其特征在于，所述的导向墙(9)和隧洞的洞口两侧的钻孔锚固桩(1)的喷射混凝土施工包括以下步骤：

步骤2.1、喷射混凝土前，用水或高压风管将导向墙(9)和洞口两侧的钻孔锚固桩(1)的模板的粉尘及杂物冲洗干净；

步骤2.2、喷射作业分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝后间隔1h以上且前一层混凝土已蒙上粉尘时，用高压风或水清洗干净前一层混凝土，前一层混凝土有凹洼时，予以找平，喷射时插入长度比设计喷射厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为喷射厚度控制标志，

突然断水或断料时，喷头迅速移离喷射面，禁止用高压风、水冲击尚未终凝的砼，喷射作业完成后，喷射机和输浆管内积料及时清除干净，

喷射混凝土随拌随喷，回弹物不得再次作为喷射混凝土用料，一次喷射厚度为50mm，

喷射混凝土终凝2h后，进行养护。

4.根据权利要求1所述的一种水工隧洞开挖支护结构的施工方法，其特征在于，所述的步骤3中施工钢花管包括以下步骤，在隧洞开挖轮廓线外50cm处先进行奇数孔钻孔，然后在奇数孔内安装钢花管，对奇数孔内的钢花管进行注浆，奇数孔注浆完成后，在隧洞开挖轮廓线外50cm处再进行偶数孔施工，然后在偶数孔内安装钢花管，对偶数孔内的钢花管进行注浆。