[发明专利]一种应用于软弱围岩隧道修建的超前衬砌方法及衬砌设备

摘要

一种应用于软弱围岩隧道修建的超前衬砌方法及衬砌设备，所述超前衬砌方法包括场地清理、启动设备、灌注混凝土形成弧形拱壳混凝土片、连续施作多个形成弧形拱壳等步骤，所述设备包括主机和后台，所述主机包括拱形机架和掘进灌砼机，所述掘进灌砼机包括刀盘土仓、输出轴仓、动力仓和机壳。本发明解决了传统超前支护与衬砌结构先后进行施工的施工方法存在工期长、施工进度无法保证、浪费材料的缺点，解决了传统超前支护施工过程中，地面变形较大无法保证隧道施工安全的技术问题。

主权项

一种应用于软弱围岩隧道修建的超前衬砌方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：掌子面（6）和施工场地的清理以及衬砌设备的安装，所述衬砌设备的安装包括主机和后台的安装，所述主机包括拱形机架（4）和掘进灌砼机（5），拱形机架置于地面上，掘进灌砼机（5）安装在拱形机架（4）的滑轨上沿拱形机架作环向滑动，将主机与后台相连；确定超前衬砌的施工工位，按施工要求调整掘进灌砼机（5）到超前衬砌起始位置；步骤二：启动掘进灌砼机，掘进灌砼机沿着隧道掘进方向在拱形机架（4）上向前推进，推动刀盘（5.1）在隧道开挖轮廓线外向前掘进，刀盘（5.1）切割土体，搅拌棒（5.9）同时将切割下来的渣土与进浆管（5.2）注入的膨润土稀浆混合经排泥管（5.3）排出；步骤三：掘进到规定深度后，一边通过箱体内的排泥管（5.3）向掘进灌砼机前部泵送混凝土（3），一边回退掘进灌砼机；当掘进灌砼机的灌注工作即将完成时，在泵送的混凝土中加入速凝剂，待其凝固之后即在隧道开挖轮廓线外形成了一个条板状的弧形拱壳混凝土片（2.1），所述规定深度为2.5m‑15m；步骤四：沿拱形机架（4）环向且按施工顺序连续施作多个弧形拱壳混凝土片（2.1），形成一弧形拱壳（2），即超前衬砌结构，这时超前衬砌结构即成为隧道衬砌的一部分；步骤五：待超前衬砌结构的混凝土凝固后，在弧形拱壳（2）的保护下对隧道进行短于弧形拱壳（2）的开挖，保留一定长度的弧形拱壳（2）作为下一层弧形拱壳的搭接；步骤六：在开挖结束位置喷锚形成新的掌子面，将拱形机架及掘进灌砼机向前移动至新的掌子面附近，进行下一循环的施工，直至超前衬砌全部完成。