一种隧道排水型波纹钢初期支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种隧道排水型波纹钢初期支护结构，属于隧道建设技术领域。


背景技术：

2.现有的山岭隧道大都采用复合式衬砌，主要包括初期支护、二次衬砌及布置于两种支护结构之间的防排水系统。其中，既有的隧道排水系统包括环向排水管、纵向排水管、横向排水管、中心排水沟（或排水边沟），通过布置在初期支护内侧的环向排水管收集渗透过初期支护的地下水，并将水依次引排至纵向排水管、横向排水管、中心排水沟（或排水边沟）。但是，间断布置的环向排水管（纵向间距一般为10m左右）整体排水效果欠佳，导致初期支护与二次衬砌间的渗水无法在第一时间内被快速排离，进而引起支护结构间局部或大面积积水现象。同时，因初期支护表面粗糙不平整，或尖状突出物的影响，隧道防水板容易破损。淤堵的积水通过防水板破损位置向隧道内部渗透，是导致隧道出现渗漏水问题的重要原因。
3.同时，初期支护作为隧道开挖后防止围岩持续变形或坍塌的重要支护结构，其对支护的时效性、结构的稳定性及施工可操作性方面均有严格的要求。目前山岭隧道施工中最常规的初期支护结构是以锚杆、钢架及喷射混凝土组合形成的支护体系，其配合上超前支护措施，能够应对绝大多数的隧道围岩情况，是技术相对成熟、体系相对合理的支护结构。但随着隧道建设对施工环境、施工质量及施工进度等方面要求的不断提高，上述初期支护的相应缺陷不断显现，主要包括如下方面：现有初期支护要求进行围岩面初喷混凝土及钢架间复喷混凝土两道喷浆工序，喷层厚度大，喷射混凝土施工耗时长，施工作业环境差，且喷射混凝土的质量难以保证；锁脚锚杆的施工角度不宜控制，且锁脚锚杆与工字钢的连接刚度无法有效保障；工字钢与喷射混凝土的耦合性较差，在围岩较差的情况下初期支护开裂、变形的风险较大；受施工方法的限制，工字钢接头被限定在同一水平面上，初期支护存在明显的受力薄弱点；初期支护的整体强度与工字钢的间距紧密关联，在围岩较差段落因工字钢间距拉不开，施工进度严重受限；初期支护表面粗糙不平整，甚至有尖状突出物，后期施工的防水板容易破损等。此外，有研究学者提出采用波纹钢初期支护的支护结构，但其在支护时效性方面严重滞后，在隧道开挖后的短时间内无法提供及时有效的支护，施工风险较大，在围岩自稳能力较差的隧道内难以推广应用。同时，波纹钢初期支护在超前支护定位施工、波纹钢拼装、模筑混凝土灌注及施工缝处治等方面均存在不足，施工可操作性不佳，现场施工难度较大。
4.可以看出，现有的防排水系统及常规的初期支护结构均存在着较为明显的缺陷，而波纹钢初期支护在支护体系设计及施工操作细节方面也存在着一定的不足。鉴于上述考虑，研究一种隧道排水型波纹钢初期支护结构已经成为工程界亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.鉴于此，本实用新型的目的是提供一种隧道排水型波纹钢初期支护结构，可以克
服现有技术的不足。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
7.一种隧道排水型波纹钢初期支护结构，包括依次设置在隧道内壁面上的工字钢即时支护结构、锚杆扩展支护结构和波纹钢补强支护结构，所述工字钢即时支护结构固连在隧道内壁上，用于抑制围岩开挖初期的松散变形；而锚杆扩展支护结构贯穿工字钢即时支护结构且深入隧道围岩形成围岩加固结构；所述波纹钢补强支护结构包括与隧道内壁形状相对应的拼接式波纹板结构，拼接式波纹板结构与工字钢即时支护结构刚性连接形成外侧钢模结构，并在工字钢即时支护结构与外侧钢模结构之间填充有模筑混凝土构成补强结构；并且所述拼接式波纹板结构与隧道排水管道系相连，用于隧道内阻水及排水。
8.前述波纹钢补强支护结构外侧依次设有防水板和抗渗二次衬砌，所述防水板及抗渗二次衬砌用于隧道内防水。
9.在前述工字钢即时支护结构的工字钢拱脚位置设置有便于脱模的错缝封模钢垫板和封顶钢盖板，使拼接式波纹板结构的拼装界面、模筑混凝土施工缝及工字钢接头界面构成错缝结构。
10.前述工字钢即时支护结构包括用于隧道开挖后进行围岩面封闭的喷射混凝土，及与喷射混凝土密贴架设的若干工字钢；所述工字钢包括工字钢梁，工字钢梁内侧翼板上设置有螺栓开孔，在工字钢梁上下两端设有连接钢板，左右两侧且靠近拱脚位置设有l型定位钢板，l型定位钢板的两个侧边上开设有一对位置相对的定位通孔。
11.前述锚杆扩展支护结构包括系统锚杆和锁脚锚杆构成的围岩注浆加固措施。
12.前述拼接式波纹板结构包括设置在隧道顶部的第一波纹钢构件，设置在隧道两侧边墙下部的第二波纹钢构件和设置在隧道仰拱的第三波纹钢构件，三者均弯曲成与隧道形状相贴合的弧形，并通过打入式膨胀螺栓依次相连为与隧道内壁形状相对应的封闭结构；在第二波纹钢构件中下部设有弧形导流槽，弧形导流槽与隧道排水管道系相连通。
13.所述的第一波纹钢构件设置为多件第一拼接单元设置在拱顶180度范围，每件第一拼接单元均为复合式波纹钢板和普通短波纹钢板组合结构；第二波纹钢构件为设置在隧道两侧边墙范围的第二拼接单元，第二拼接单元为复合式波纹钢板、弧形导流槽和普通长波纹钢板组合结构，弧形导流槽一端与普通长波纹钢板焊接，另一端与隧道排水管道系相连；而第三波纹钢构件为多件第三拼接单元设置在隧道仰拱范围，第三拼接单元为普通波纹钢板。
14.前述的复合式波纹钢板包括耐锈蚀波纹钢，在耐锈蚀波纹钢的外表面附有高分子防水涂料，内表面设有复合波形排水垫，复合波形排水垫的外端面上设有防污遮盖层；所述的复合波形排水垫包括耐锈蚀波纹钢内表面贴合的波形内层及与之相对平面层，二者之间填充有聚丙烯排水材料，波形内层和平面层为土工布，波形内层通过强力粘结剂粘固在防腐波纹钢内侧，而平面层上设有热熔垫块。
15.与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：
16.（1）本实用新型通过在增加的波纹钢外侧全环喷涂的防水材料尽可能阻止地下水透过初期支护，相比于现有的初期支护结构，可有效提高初期支护的整体抗渗性；
17.（2）在波纹钢内侧粘贴的复合波形排水垫及下部的弧形导流槽，可将透过波纹钢板的地下水快速引排至隧道排水系统内，相比于现有的初期支护结构而言，省去了安装环
向排水管的施工工序，并实现了初期支护内侧排水通道的全覆盖，可大幅提高地下水的排流效率，有效解决初期支护和二次衬砌间的积水淤堵问题；
18.（3）本实用新型所述的复合式波纹钢材料，其通过与防水板、抗渗二次衬砌等配合，建立起一道“先阻水、再排水、后防水”的组合式防排水结构体系，相比于现有的隧道防排水系统，可大幅提高隧道支护结构的防排水性能，有效改善运营期隧道渗漏水严重的问题；
19.（4）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，其将初期支护结构划分为早期施工的喷射混凝土加工字钢组合式即时支护结构、中期施工的系统锚杆、锁脚锚杆等扩展支护结构及后期施工的波纹钢加波纹钢背后模筑混凝土组合式补强支护结构。其中，早期施工的即时支护结构可有效抑制围岩开挖初期的松散变形，确保围岩稳定；中期施工的扩展支护结构可有效加固围岩，充分发挥围岩自身的承载能力；后期施工的补强支护结构则可有效提高初期支护的整体强度和稳定性，相比于现有的初期支护结构及波纹钢初期支护，建立起“工字钢即时支护+锚杆扩展支护+波纹钢补强支护”的隧道排水型波纹钢初期支护结构体系，支护理念更加科学，结构受力更加合理，施工工序划分更加明确；
20.（5）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，其即时支护结构中的工字钢可作为超前支护的定位钢架，相比于波纹钢初期支护，隧道排水型波纹钢初期支护结构与超前支护的协调性更强；
21.（6）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，其喷射混凝土施工厚度仅有5
‑
10cm，且仅需操作一次，相比于现有的初期支护结构，喷射混凝土的施工强度大幅减小，施工作业环境明显改善；
22.（7）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，其通过焊接在工字钢腹板上的l型定位钢板，可精准控制锁脚锚杆的施作角度，并为锁脚锚杆提供了与工字钢建立刚性连接的结构构造，相比于现有的初期支护结构，锁脚锚杆的施工质量得到保障，并能有效锁固工字钢，提高初期支护的结构稳定性；
23.（8）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，其波纹钢螺栓锚固于左右侧已架立完成的工字钢上，且安装后的波纹钢与外侧的喷砼面、两侧的工字钢及底部的错缝封模钢垫板组成了封闭的模筑混凝土空间，相对于波纹钢初期支护，波纹钢的安装施工及模筑混凝土浇筑施工更加方便快捷，施工可操作性大幅提高；
24.（9）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，其通过在工字钢拱脚位置设置的错缝封模钢垫板实现波纹钢拼装界面、波纹钢背后模筑混凝土施工缝及工字钢接头界面的上、中、下错缝效果，相比于现有的初期支护结构及波纹钢初期支护，其有效改善了因工字钢接头或模筑混凝土施工缝的齐缝构造导致初期支护结构存在明显受力薄弱位置的结构缺陷，隧道排水型波纹钢初期支护结构的整体受力更加均匀；
25.（10）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，其通过波纹钢与工字钢的螺栓连接，在初期支护内测受拉区形成封闭成环的钢桶结构，可大幅提高初期支护的表面抗裂性及纵向连接性。同时，用模筑混凝土取代部分喷射混凝土，从工艺上保证了初期支护混凝土的质量，相比于现有的初期支护结构，支护结构的质量大幅提高；
26.（11）本实用新型所述的隧道排水型波纹钢初期支护结构，工字钢仅作为即时支护结构的组成部分，其在初期支护结构体系中的重要性大幅降低。实际施工过程中，在确保施
工安全的前提下，可通过合理加强超前支护，适当拉大工字钢间距的措施来提高隧道掌子面位置的掘进速度，其后通过波纹钢加波纹钢背后模筑混凝土对初期支护的整体结构强度进行补强，相比于现有的初期支护结构，初期支护的结构灵活度显著提高，为加快施工进度提供了客观条件。
27.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
28.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
29.图1为本实用新型组合式排水系的拱脚部位结构示意图。
30.图2为本实用新型组合式初期支护拱部竖向切面的结构示意图。
31.图3为图1中波纹钢补强支护结构3的拼接结构示意图。
32.图4为图3中a部分放大结构示意图。
33.图5为图4中第一波纹钢构件31.1的结构示意图。
34.图6为图4中第二波纹钢构件31.2的结构示意图。
35.图7为图4中第三波纹钢构件31.3的结构示意图。
36.图8为打入式膨胀螺栓31.4的结构示意图。
37.图9为螺旋式膨胀螺栓8的结构示意图。
38.图10为本实用新型组合式初期支护边墙横向切面的结构示意图。
39.图11为本实用新型组合式初期支护边墙径向切面的结构示意图。
40.图12为拱脚位置工字钢1.2与锁脚锚杆2.2连接结构图。
41.图13为工字钢1.2、施工缝连接钢筋11与错缝封模钢垫板9的连接结构示意图。
42.图14为波纹钢与工字钢1.2及错缝封模钢垫板9的连接结构示意图。
43.图15为图14的侧面结构示意图。
44.图16为波纹钢背后模筑混凝土32施工的结构示意图。
45.图17为工字钢1.2拱脚位置错缝封模钢垫板9及封顶钢盖板10脱模后的结构示意图。
46.图18为隧道上、下台阶工字钢对接安装示意图。
47.图19为隧道上、下台阶波纹钢板对接安装的侧面结构示意图。
48.图20为本实用新型错缝效果示意图。
49.图21为错缝封模钢垫板9的结构示意图。
50.图22为封顶钢盖板10的结构示意图。
51.图23为本实用新型的施工工艺图一。
52.图24为本实用新型的施工工艺图二。
53.图25为本实用新型的施工工艺图三。
54.图26为本实用新型的施工工艺图四。
55.图27为本实用新型的施工工艺图五。
56.图28为本实用新型的施工工艺图六。
具体实施方式
57.以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
58.如图1
‑
图6所示，包括依次设置在隧道内壁面上的工字钢即时支护结构1、锚杆扩展支护结构2和波纹钢补强支护结构3，所述工字钢即时支护结构1固连在隧道内壁上，用于抑制围岩开挖初期的松散变形；而锚杆扩展支护结构2贯穿工字钢即时支护结构1且深入隧道围岩形成围岩加固结构；所述波纹钢补强支护结构3包括与隧道内壁形状相对应的拼接式波纹板结构31，拼接式波纹板结构31与工字钢即时支护结构1刚性连接形成外侧钢模结构，并在工字钢即时支护结构与外侧钢模结构之间填充有模筑混凝土32构成补强结构；并且所述拼接式波纹板结构31与隧道排水管道系6相连，用于隧道内阻水及排水。
59.所述工字钢即时支护结构1包括用于隧道开挖后进行围岩面封闭的喷射混凝土1.1，与喷射混凝土1.1密贴架设的若干工字钢1.2，其可以有效抑制围岩开挖后的松散变形，确保隧道开挖至波纹钢模筑混凝土形成强度施工间歇段的围岩稳定。
60.在围岩较差段落，工字钢即时支护结构1还包括钢筋网片1.3，钢筋网片1.3仅在围岩自稳能力较差，喷射混凝土1.1开裂现象严重情况下设置，围岩自稳能力较好情况下可不设置。
61.所述锚杆扩展支护结构2包括系统锚杆2.1和锁脚锚杆2.2构成的围岩注浆加固措施，可有效加固围岩，充分发挥围岩自身的承载能力。
62.喷射混凝土1.1的厚度根据围岩情况进行确定，一般为5～10cm左右。
63.所述工字钢1.2包括工字钢梁1.2.1，工字钢梁1.2.1内侧翼板上设置有螺栓开孔，在工字钢梁1.2.1上下两端设有连接钢板1.2.2；左右两侧增设有l型定位钢板1.2.3，所述l型定位钢板1.2.3的两个侧边上开设有一对位置相对的定位通孔，l型定位钢板1.2.3在工字钢1.2洞外加工时提前对称焊接于工字钢梁1.2.1的左右侧，其定位通孔用于锁脚锚杆2.2施工阶段的钻孔定位，及锁脚锚杆2.2与工字钢1.2刚性连接的连接构造。
64.所述l型定位钢板1.2.3的尺寸根据锁脚锚杆2.2型号及需要施工的角度确定。
65.优选地，l型定位钢板1.2.3仅在需打设锁脚锚杆2.2的位置增设，不打设锁脚锚杆2.2的工字钢1.2节段不需要增设。具体地，所述l型定位钢板1.2.3仅设置在靠近拱脚位置的工字钢1.2上。
66.所述工字钢1.2的布置间距根据围岩情况灵活选取，鉴于工字钢1.2仅作为即时支护结构的组成部分，其在初期支护结构体系中的重要性大幅降低，工字钢间距可比常规初期支护的设置间距适当增大，以提高隧道掌子面位置的掘进速度，其后通过波纹钢加波纹钢背后模筑混凝土对初期支护的整体结构强度进行补强。
67.所述拼接式波纹板结构31包括设置在隧道顶部的第一波纹钢构件31.1，设置在隧道两侧边墙下部的第二波纹钢构件31.2和设置在隧道仰拱的第三波纹钢构件31.3，第一波纹钢构件31.1与第二波纹钢构件31.2、第三波纹钢构件31.3均弯曲成与隧道形状相匹配的弧形，并通过打入式膨胀螺栓31.4依次相连为与隧道内壁形状相对应的封闭结构；在第二
波纹钢构件31.2中下部设有弧形导流槽31.5，弧形导流槽31.5与隧道排水管道系6相连通，可将第一波纹钢构件31.1及第二波纹钢构件31.2上部汇集的积水引排至隧道排水管道系6内；所述的隧道排水管道系6为现有隧道排水结构，包括相互连通的纵向排水管、横向排水管和中心排水管（或路侧边沟）。
68.所述波纹钢补强支护结构3外侧依次设有防水板5和抗渗二次衬砌4。防水板5与二次衬砌4用于隧道内防水。通过依次设置的工字钢即时支护结构1、锚杆扩展支护结构2、波纹钢补强支护结构3、防水板5及抗渗二次衬砌4可以建立起一道“先阻水、再排水、后防水”的组合式防排水结构体系，相比于现有的隧道防排水系统，可大幅提高隧道支护结构的防排水性能，有效改善运营期隧道渗漏水严重的问题。
69.所述的第一波纹钢构件31.1为多件第一拼接单元设置在拱顶180度范围，每件第一拼接单元均为复合式波纹钢板和普通短波纹钢板组合结构；第二波纹钢构件31.2为设置在隧道两侧边墙下部范围的第二拼接单元，第二拼接单元为复合式波纹钢板、弧形导流槽31.5和普通长波纹钢板组合结构，弧形导流槽31.5一端与普通长波纹钢板焊接，另一端与隧道排水管道系6相连；而第三波纹钢构件31.3为多件第三拼接单元设置在隧道仰拱范围，第三拼接单元为普通波纹钢板。
70.所述的复合式波纹钢板包括耐锈蚀波纹钢，在耐锈蚀波纹钢的外表面附有高分子防水涂料，内表面设有复合波形排水垫，复合波形排水垫的端面上设有防污遮盖层。所述的耐锈蚀波纹钢采用耐锈蚀钢材制成，其波形参数应选用波深较小的型号，优选为178
×
45mm、200
×
55mm，以尽量减小波纹钢侵占的初期支护空间；在耐锈蚀波纹钢的外表面喷涂高分子防水涂料，作为阻止地下水向初期支护内测渗透的重要阻水屏障；所述的复合波形排水垫包括耐锈蚀波纹钢内表面贴合的波形内层及与之相对平面层，二者之间填充有聚丙烯排水材料等复合型材料；波形内层和平面层为土工布，波形内层通过强力粘结剂粘固在防腐波纹钢内侧。
71.所述防污遮盖层为一层塑料黏膜，其覆盖在复合波形排水垫的外侧面上，以预防施工期间复合波形排水垫被污染。
72.平面层设有热熔垫块；后期施工防水板5时，所述防水板5与复合波形排水垫上的热熔垫块进行热熔粘结。
73.所述工字钢1.2与波纹钢补强支护结构3通过螺旋式膨胀螺栓8刚性连接。在所述工字钢即时支护结构1的上台阶工字钢拱脚位置设置有便于脱模的错缝封模钢垫板9和封顶钢盖板10，使拼接式波纹板结构的拼装界面、模筑混凝土32施工缝及工字钢接头界面构成错缝结构。
74.具体地，工字钢即时支护结构的上台阶工字钢1.2拱脚位置设有错缝封模钢垫板9、封顶钢盖板10和施工缝连接钢筋11，所述的错缝封模钢垫板9包括钢垫板9.1、钢垫板9.1两侧设有错缝搭边9.4，中间位置设有钢架凹槽9.2，钢架凹槽9.2两侧对称设有施工缝连接钢筋插孔9.3。安装时，使工字钢的连接钢板1.2.2插入钢垫板上的钢架凹槽9.2内，并用封顶钢盖板10封住钢架凹槽9.2槽口，在施工缝连接钢筋插孔9.3内安装施工缝连接钢筋11，以此类推，将多个工字钢1.2与对应错缝封模钢垫板9连接，同时相邻两块钢垫板通过错缝搭边9.4实现错缝相连，在工字钢1.2上通过螺旋式膨胀螺栓8安装拼接式波纹板结构31，使喷射混凝土1.1、工字钢1.2、拼接式波纹板结构31和钢垫板9.1之间构成腔体，在腔体内填
充模筑混凝土32，形成以拼接式波纹板结构31为外模钢板、错缝模筑混凝土32结构的补强支护。
75.其中，钢垫板9.1厚度应在20cm以上，以保证工字钢1.2接头与模筑混凝土32的错缝效果，所述钢垫板9.1为空心格栅构造，在减轻整体重量的同时，保证有足够的强度，防止在重复使用过程中变形破坏；
76.所述钢架凹槽9.2的尺寸应比工字钢连接钢板1.2.2稍大，以便于安装；
77.所述的封顶钢盖板10为两半对接结构，厚度为1
‑
2cm，形状与工字钢相匹配，用来遮盖钢架凹槽9.2的槽口，阻挡混凝土灌入钢架凹槽9.2，以保证工字钢1.2下部有一定的裸露段，以方便后续上、下工字钢的对接安装，并使得工字钢接头界面或模筑混凝土施工缝产生错缝效果。
78.所述的施工缝连接钢筋11采用带肋螺纹钢，作为模筑混凝土施工缝处的连接加强筋。
79.基于上述隧道排水型波纹钢初期支护结构的施工方法，其包括以下步骤：
80.（1）掌子面开挖施工，以隧道掌子面附近已架立完成的工字钢架定位，向掌子面前方施工超前支护，并在超前支护的保护下进行掌子面开挖，其后清理危石，并进行出渣施工；
81.（2）工字钢即时支护结构1施工，出渣完成后，立即施工喷射混凝土1.1封闭围岩面，喷射混凝土1.1完成后，在上台阶拱脚位置设置错缝封模钢垫板9，进而安装上台阶工字钢1.2，并设置封顶钢盖板10；
82.（3）锚杆扩展支护结构2施工，在喷射混凝土1.1及工字钢1.2的保护下，进行上台阶锁脚锚杆2.2及系统锚杆2.1的加固措施的施工；
83.（4）波纹钢补强支护结构3施工，将施工缝连接钢筋11插入施工缝连接钢筋插孔9.3内，其后将拼接式波纹板结构31安装至工字钢1.1上，再通过其波纹钢上预留的注浆孔对波纹钢背后密闭空腔进行模筑混凝土32施工；
84.（5）下台阶段及仰拱位置进行即时支护结构和扩展支护结构施工，
85.下台阶开挖后，施工喷射混凝土封闭围岩面，其后对错缝封模钢垫板9及封顶钢盖板10进行脱模处理，其后将下台阶工字钢及仰拱工字钢与上台阶工字钢依次对接并锚固，并进而施工下台阶系统锚杆；
86.（6）下台阶及仰拱补强支护结构施工，安装下台阶及仰拱位置的波纹钢，并进而施工波纹钢背后模筑混凝土；
87.（7）进行隧道排水管道系6和二次衬砌4施工。
88.步骤（2）中，喷射的混凝土1.1厚度根据围岩情况进行调整，一般控制在5
‑
10cm。
89.错缝封模钢垫板9纵向依次排列，通过错缝搭边9.4进行相邻块的纵向搭接，其后安装上台阶工字钢1.2，将工字钢连接钢板1.2.2放入错缝封模钢垫板的钢架凹槽9.2内，并用封顶钢盖板10对槽口进行遮盖。
90.在错缝封模钢垫板9及封顶钢盖板10上涂抹脱模剂，方便后续拆卸并重复使用；同时，工字钢1.2与喷射混凝土1.1表面应密贴，如有空隙应用喷射混凝土补喷密实。
91.步骤（3）中，锁脚锚杆2.2与工字钢1.2刚性连接，且锁脚锚杆2.2与系统锚杆2.1的外露端头不宜过长，侵占后续波纹钢安装空间的部分应提前割除。
92.所述锁脚锚杆2.2应借助焊接在工字钢1.2上的l型定位钢板1.2.3进行定位及连接，具体过程如下：
93.锁脚锚杆2.2钻孔施工阶段，钻杆贯穿l型定位钢板1.2.3的一对定位通孔，以定位通孔确定的直线进行钻孔的打设，钻孔打设完成后，拔出钻杆，进而将锁脚锚杆2.2依次穿过定位通孔及钻孔，并采用注浆等形式使得锁脚锚杆2.2与岩体紧密接触；锁脚锚杆2.2的端头应少量超出l型定位钢板1.2.3的端头，但不得超过工字钢1.2内侧翼板，以避免侵占后续波纹钢安装空间。
94.所述锁脚锚杆2.2与l型定位钢板1.2.3通过两个不同角度的定位孔卡死，锁脚锚杆2.2与l型定位钢板1.2.3之间可不进行焊接，可省去洞内焊接施工的工序。
95.在掌子面位置按工序（1）
‑
（3）循环施工，在离开掌子面5～8米的区段有序开展波纹钢补强支护结构3的施工。
96.步骤（4）中，所述波纹钢补强支护结构3的具体方法为：在错缝封模钢垫板9的施工缝连接钢筋插孔9.3内放置施工缝连接钢筋11，其后以左右侧工字钢1.2为定位钢架，利用螺旋式膨胀螺栓8将拼接式波纹板结构31安装至工字钢梁1.2.1上，通过波纹钢板上预留的注浆孔对波纹钢与围岩面上的混凝土1.1、两侧的工字钢1.2及底部的错缝封模钢垫板9构成的密闭空腔进行模筑混凝土32施工。
97.进行复合式波纹钢板安装时，应注意正反面区别，将涂抹高分子防水涂料的一侧朝向围岩侧，粘贴复合波形排水垫的一侧朝向隧道内。
98.步骤（5）中，参照相应规范并结合围岩情况，当上台阶与掌子面拉开一定间距后，进行下台阶的开挖，并对围岩面进行喷射混凝土1.1封闭，安装下台阶和仰拱工字钢。
99.将上台阶段工字钢1.2安装过程中设置的错缝封模钢垫板9和封顶钢盖板10拆离，在后续循环施工中进行重复利用；将下台阶段工字钢的上部连接钢板与上台阶工字钢的下部连接钢板对接，并通过普通高强度螺栓7刚性连接。
100.步骤（6）中，下台阶拱脚位置不再设置错缝封模钢垫板9，仅需设置普通的槽钢垫板，且槽钢垫板作为永久结构物，不需要进行拆除。
101.当仰拱长度达到合适长度后，参照上台阶波纹钢安装施工及波纹钢背后模筑混凝土32施工，完成下台阶及仰拱位置的波纹钢安装施工及波纹钢背后模筑混凝土32施工。
102.步骤（7）中，按照上述步骤完成整环结构施工后，按施工要求进行仰拱、仰拱填充及隧道排水管道系6的施工。
103.鉴于复合式波纹钢板上粘贴有复合波形排水垫，故无需再进行环向排水管的安装，直接将弧形导流槽31.5与隧道排水管道系统6中的纵向排水管进行连接。其后，将复合式波纹钢板外侧的防污遮盖层撕下，进而将防水板5与复合波形排水垫上的热熔垫块进行热熔粘结，完成防水板5的铺设施工。
104.防水板5铺设完后后，即可绑扎二衬钢筋，并浇筑二次衬砌4，至此完成一个区段的隧道支护结构施工。
105.上述开挖方法仅以两台阶开挖法进行举例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式保密的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容、依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。