[发明专利]一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法

权利要求书

1.一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于，包括步骤：

步骤一、确定侵限范围及侵限程度，施工单位组织现场测量技术人员，通过断面扫描仪或其他监控量测设备，对隧道初期支护变形较大段内的拱顶沉降和收敛监测点进行精确测试，根据测量结果分析，确定初期支护的侵限范围，明确各部分具体的侵限程度；

步骤二、初支侵限段拱墙径向注浆，在确定隧道侵限范围及侵限程度之后，对换拱全段拱墙处的围岩进行注浆加固，采用钢花管径向对侵限段的拱墙注浆；

步骤三、施作超前套拱，通过钢花管径向对侵限段的拱墙注浆达到设计强度后，在待换拱段施作超前套拱，超前套拱侵限初支内侧与侵限初支紧贴；

步骤四、拆除侵限初支及其周边围岩，在完成步骤三后，综合考虑原初支钢架间距，配合使用局部弱爆破、破碎锤破除和人工切割的等方法进行全断面快速拆除施工，对侵限初支及其周边围岩进行拆除，每次仅拆除一榀钢架，拆除施工过程中，通过测量、放样拆除至设计轮廓，并预留变形量；

步骤五、重新施作初期支护结构，在步骤四完成后及时重新进行初期支护施工，更换上新初支，布置对应的观测点；

步骤六、拆除超前套拱，在完成上一榀的侵限结构的拆换施工后，待初支喷射混凝土强度达到设计强度的90％以上时，可对超前套拱进行拆除，排除超前套拱对下一榀拱架拆换施工的影响，同时根据需要对下一榀施作超前套拱；

步骤七、完成拆换施工，循环步骤三至步骤六，对需要更换的榀进行逐榀拆换，直至完成全段换拱施工；

在隧道完成换拱区域布置观测点，从步骤一开始至步骤七结束，整个过程中监测隧道特征位置的拱顶的沉降和收敛，监测频率为每天2～3次，并将换拱初支的变形监测结果向施工技术人员及时反馈。

2.根据权利要求1所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于，具体注浆实施方式为：

采用钢花管注浆加固，钢花管交错布置；注浆材料采用水泥浆，具体注浆压力根据现场试验确定，应避免注浆压力过大导致初支变形加剧；注浆过程中应遵循以下原则：

注浆压力逐步升高，注浆压力达到设计终压值并稳定持续10min以上；注浆量与设计注浆量接近，注浆结束时进浆量在20～30L/min以下；注浆加固完成后，设置2～3个检查孔对注浆效果进行检查，确保加固后围岩已基本稳定、密实，否则应进行补注注浆。

3.根据权利要求2所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于：所述钢花管有若干根，若干根钢花管之间的间距按纵向0.8m，环向1.0m交错布置。

4.根据权利要求2所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于：所述水泥浆的水灰比为1：0.8，注浆压力为0.3～0.5MPa。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于：所述钢花管为钢花管，长度为4.5m。

6.根据权利要求1所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于，施作超前套拱的方式为：

超前套拱与侵限初支前端之间有间隔距离；沿隧道纵向设置至少2榀超前套拱，相邻超前套拱之间通过钢筋纵向连接；超前套拱之间具有间距，间距大小根据现场情况斟酌确定；施作超前套拱时，使其与侵限初支紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于：所述超前套拱之间的间距为0.5～1.0m。

8.根据权利要求1、6或7所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于：所述超前套拱采用I18型钢钢架。

9.根据权利要求1所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于：所述预留变形量为0～20cm。

10.根据权利要求1所述的一种适用于碎裂状岩体隧道初支快速换拱的施工方法，其特征在于：所述新初支主要包括钢架、钢筋网、锁脚锚杆，在钢架两端均打设锁脚锚杆，钢架之间具有间距；钢筋网与钢架连接，设置好钢筋网后喷射混凝土闭合新初支。