[发明专利]一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置及其施工方法

权利要求书

1.一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置，包括用于支撑围岩（9）的钢拱架（1），其特征在于，所述钢拱架（1）呈环形设置隧洞内，两榀钢拱架（1）之间设置有若干弯制成形的薄钢板（2），薄钢板（2）通过压条（4）固定在钢拱架（1）的翼缘板下部，薄钢板（2）与钢拱架（1）的翼缘板连接处设置有用于密封的橡胶板（3），压条（4）与钢拱架（1）通过螺柱（7）可拆连接，薄钢板（2）安装后与围岩（9）之间形成密封的化灌空间，薄钢板（2）上设置有灌浆管（6），灌浆管（6）与化灌空间连通，薄钢板（2）与钢拱架（1）下部空间为喷射混凝土层（11）。

2.根据权利要求1所述的一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置，其特征在于，所述钢拱架（1）采用H型钢制成，螺柱（7）焊接固定在H型钢的翼缘板下部，橡胶板（3）粘接在H型钢的翼缘板下部，单榀钢拱架（1）通过若干弯制成型的H型钢拼接段拼接成环形。

3.根据权利要求2所述的一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置，其特征在于，所述压条（4）的两端开设有与螺柱（7）配合的连接孔，螺柱（7）从压条（4）的连接孔中穿过，其下端通过螺母固定，压条（4）位于在两块薄钢板（2）的接缝处。

4.根据权利要求3所述的一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置，其特征在于，所述薄钢板（2）下部设置若干用于加固喷射混凝土层（11）的抓筋（5）。

5.根据权利要求4所述的一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置，其特征在于，所述薄钢板（2）上开设有化灌孔（8），灌浆管（6）焊接固定在化灌孔（8）处。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置的施工方法，其特征在于，其步骤如下，

步骤一、准备弯制成形的薄钢板（2）若干块，薄钢板（2）上开有化灌孔（8），化灌孔（8）内焊接灌浆管（6），薄钢板（2）的内侧焊接若干抓筋（5）；

步骤二、钢拱架（1）拼接段的内侧焊接（7）螺柱，钢拱架（1）拼接段采用H型钢压制成型，螺柱（7）焊接固定在H型钢的翼缘板下部，并在H型钢的翼缘板下部粘接橡胶板（3）；

步骤三、在隧洞内将钢拱架（1）拼接成环形，各榀环形钢拱架（1）支撑在隧洞内；

步骤四、在两榀钢拱架（1）之间安装薄钢板（2），薄钢板（2）贴在钢拱架（1）翼缘板的橡胶板（3）上，并用压条（4）进行固定，压条（4）位于在两块薄钢板（2）的接缝处，螺柱（7）从压条（4）的连接孔中穿过，其下端通过螺母固定，如此往复固定一周；

步骤五、向钢拱架（1）间的薄钢板（2）上喷射混凝土，喷射完成后喷射混凝土固结在薄钢板（2）下方，与抓筋（5）一起形成喷射混凝土层（11）；

步骤六、通过灌浆管（6）向薄钢板（2）与围岩（9）间的化灌空间灌注化灌材料（10）；

步骤七、如此往复，采用本堵水支护装置按上述步骤在隧洞内进行施工，达到对围岩（9）的破碎涌水点进行封堵及加固目的。

7.根据权利要求6所述的一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置的施工方法，其特征在于，所述步骤四中，在钢拱架（1）上安装薄钢板（2）时，钢拱架（1）的中部为TBM水平支撑区（12），TBM水平支撑区（12）先不安装薄钢板（2），以免水平支撑处的薄钢板（2）在TBM掘进时被水平支撑压变形；如果围岩（9）非常破碎且涌水，水平支撑无法撑住岩面，在该处衬砌混凝土；如果围岩（9）相对完整，待TBM掘进换步水平支撑过了未安装薄钢板（2）的区域后，在TBM水平支撑区（12）处安装薄钢板（2）。

8.根据权利要求6所述的一种敞开式TBM隧道施工用堵水支护装置的施工方法，其特征在于，所述步骤六中，需要进一步对围岩（9）内部进行固结灌浆时，通过灌浆管（6）打固结灌浆孔，然后对围岩（9）进行固结灌浆。