[发明专利]一种连拱隧道整体式支护结构及其快速施工方法

权利要求书

1.一种连拱隧道整体式支护结构，用于连拱隧道工程的支护操作，其特征在于：所述支护结构包括多组纵向排列的镜像对称固定连接的环向型钢拱架，镜像相邻的所述环向型钢拱架之间通过Y型节点固定，所述多组纵向排列的镜像对称固定连接的环向型钢拱架之间穿设有多组纵向钢梁，且纵向钢梁与环向型钢拱架之间通过环纵向节点固定，且镜像相邻的所述环向型钢拱架之间设有与纵向钢梁垂直固定的横向钢梁。

2.根据权利要求1所述的一种连拱隧道整体式支护结构，其特征在于：所述Y型节点包括与镜像相邻的环向型钢拱架相对应的第一固定臂与第二固定臂，所述第二固定臂一端与第一固定臂中段通过螺栓连接形成Y字型结构。

3.根据权利要求2所述的一种连拱隧道整体式支护结构，其特征在于：所述第一固定臂沿与第二固定臂连接的连接点向外侧折弯。

4.根据权利要求3所述的一种连拱隧道整体式支护结构，其特征在于：所述第一固定臂靠近第二固定臂一端为弧形折弯，其远离第二固定臂一端为竖直折弯。

5.根据权利要求4所述的一种连拱隧道整体式支护结构，其特征在于：所述第一固定臂和第二固定臂内均设有多组固定钢板。

6.一种连拱隧道整体式支护结构快速施工方法，其特征在于，其包括如下步骤：

施工准备完成前期工作；

进行四导洞错距、上下台阶预留核心土开挖；

循环工序各洞室交替开挖操作；

进行型钢钢架架设操作；

初支结构防水补强施工并进行二衬施做。

7.根据权利要求6所述的一种连拱隧道整体式支护结构快速施工方法，其特征在于：所述进行四导洞错距、上下台阶预留核心土开挖步骤具体包括：在开挖轮廓外围设计位置施做超前小导管以及管棚支护，在超前支护的保护下，采用预留核心土法开挖第一导洞，开挖进尺控制为2-3榀钢架距离；施作初期支护：初喷混凝土2～4cm，然后架设钢拱架、施做锚杆挂设钢筋网；待第一导洞开挖支护3～5m后，开挖第二导洞，开挖进尺控制为2-3榀钢架距离；施作初期支护：初喷混凝土2～4cm，架设钢拱架、施做锚杆挂设钢筋网，对已施做钢拱架部分复喷混凝土至设计厚度；待第二导洞开挖支护10m后，开挖第三导洞，开挖进尺控制为2-3榀钢架距离，施作初期支护：初喷混凝土2～4cm，设钢拱架、施做锚杆挂设钢筋网；待第三导洞开挖支护3～5m后，开挖第四导洞，开挖进尺控制为2-3榀钢架距离，施作初期支护：初喷混凝土2～4cm，架设钢拱架、施做锚杆挂设钢筋网，对已施做钢拱架部分复喷混凝土至设计厚度。

8.根据权利要求6所述的一种连拱隧道整体式支护结构快速施工方法，其特征在于：所述循环工序各洞室交替开挖操作步骤具体包括：进行第一到第四导洞开挖完成一个循环，第一以及第三导洞上部土方采用人工预留核心土开挖，并通过临时仰拱预留的通道出土，翻入下台阶，通过小型挖掘机运至洞外；第二以及第四导洞下部土方采用人工配合小型挖掘机开挖，并通过小型装载机将土运至洞外，左右洞室按2-3倍隧道跨度开挖错距开挖。

9.根据权利要求6所述的一种连拱隧道整体式支护结构快速施工方法，其特征在于：所述进行型钢钢架架设操作步骤具体包括：采用I25a型工字钢作为初支结构中墙部位，初支结构其余部位采用I20a型工字钢，进行放样下料，分节焊制；人工安装上导洞型钢，并利用小平板车运输，下导洞型钢人工配合小型挖掘机安装，并与上导洞钢架进行机械连接；环向与纵向钢架也采用机械连接，使之成为联合支护结构。

10.根据权利要求6所述的一种连拱隧道整体式支护结构快速施工方法，其特征在于：所述初支结构防水补强并进行二衬施做步骤具体包括：左右洞室错距开挖并在中隔墙的隔离下进行独立施工，并形成联合的初支结构；对Y字型节点上方进行补强，采用片石混凝土进行回填，并复喷至饱满状态，再进行防水板挂设，进行二衬混凝土的施工，并在完工后拆除横向钢梁进行通车实验。