一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造的制作方法

本实用新型专利涉及隧道工程，特别涉及一种岩质地层矿山法初支隧道马头门开洞结构构造。

背景技术：

岩质地层矿山法是一种修建地下坑道的传统施工方法，其适用于结构埋置较深、处于具有一定自稳能力岩层中的隧道的开挖，尤其适用深埋于坚硬或较坚硬的岩体中的隧道的开挖。其基本工序为：钻孔，装药，放炮散烟，出碴，衬砌；隧道衬砌类型分为复合式衬砌和锚喷支护两种类型。复合式衬砌是在新奥法原理指导下，以锚杆、钢筋网、喷射砼为初期支护(必要时辅以格栅钢架或超前小导管作为支护)，以模筑(钢筋)砼衬砌为二次衬砌组成，初期支护与二次衬砌间设防水隔离层。

矿山法施工工艺简单、灵活，可根据施工监控量测的信息反馈来验证或修改设计和施工工艺，达到安全与经济的目的；对不同的地质情况及周边环境可采用不同的工程措施及施工方法，针对性强；对软硬不均地层，可以采用不同的开挖方式进行处理，处理方便容易；对地质条件较好的地段，工程造价省；同时具有适用于各种地质条件及各种断面形式的高度灵活性。

矿山法隧道中一般存在大量的支洞隧道，需进行马头门开洞施工；施工时需破除洞口位置喷射砼、格栅钢架(如有)；由于开洞施工破坏了隧道原有的受力状态，如措施不当容易造成原结构的变形，造成拱顶的沉陷，严重时甚至引起结构破坏。前期破洞施工常采用“换撑”或“大洞包小洞”的施工方案，但“换撑”存在施工工序繁琐，速度慢的缺点，不利于支护结构快速封闭成环；“大洞包小洞”方案存在大洞挑高及扩挖高度较高，废弃工程量较大的缺点。

基于以上原因，有必要对岩质地层矿山法隧道马头门开洞施工进行重新审视和研究。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，在基本不增加额外废弃工程量的前提下，简化施工工序，使初支结构尽快封闭成环受力，确保岩质地层矿山法隧道马头门开洞施工的安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，包括主洞隧道和在其侧壁马头门开洞形成的支洞隧道，其主洞初期支护由喷射混凝土和埋设于其内的主洞初期支护钢架和钢筋网构成，支洞初期支护由喷射混凝土层和埋设于其内的支洞初期支护钢架和钢筋网构成，其特征是：所述主洞隧道、支洞隧道接口处，在支洞隧道拱顶外侧的主洞初期支护钢架的内侧、外侧密排设置纵向连接筋形成初支暗梁，初支暗梁作为大角度打设的外锚式支护的腰梁；所述主洞隧道、支洞隧道接口处在支洞初期支护内环向密排初期支护钢架，支洞隧道开挖时将截断的主洞初期支护钢架与支洞初期支护钢架焊接，形成受力整体。

本实用新型专利的有益效果是，主洞隧道开挖支护时，在支洞隧道拱顶隧道拱顶外侧的主洞初期支护钢架内侧和外侧设置密排纵向连接筋并打设外锚式支护；支洞隧道破洞开挖时，将截断的主洞初期支护钢架与支洞初期支护钢架焊接，同时在接口处支洞内环向密排初期支护钢架，形成受力整体；大大提高了岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞时主洞隧道的安全性。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是本实用新型一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造平面示意图

图2是沿图1中c-c线的剖面图；

图3是沿图1中d-d线的剖面图。

图中示出构件名称及所对应的标记：主洞隧道a、支洞隧道b、主洞初期支护11、支洞初期支护12、主洞初期支护钢架21、支洞初期支护钢架22、外锚式支护23、纵向连接筋24、初支暗梁25。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，本实用新型的一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，包括主洞隧道a和在其侧壁马头门开洞形成的支洞隧道b，其主洞初期支护11由喷射混凝土层和埋设于其内的主洞初期支护钢架21和钢筋网构成，支洞初期支护12由喷射混凝土层和埋设于其内的支洞初期支护钢架22和钢筋网构成。主洞隧道a开挖及主洞初期支护11完成后，方破洞施工支洞隧道b。

参照图1至图3，所述主洞隧道a、支洞隧道b接口处，在支洞隧道b拱顶外侧的主洞初期支护钢架21的内侧、外侧密排设置纵向连接筋24形成初支暗梁25，初支暗梁25作为大角度打设的外锚式支护23的腰梁。所述主洞隧道a、支洞隧道b接口处在支洞初期支护12内环向密排支洞初期支护钢架22，支洞隧道b开挖时将截断的主洞初期支护钢架21与支洞初期支护钢架22焊接，形成受力整体，大大提高了岩质地层矿山法隧道马头门开洞时主洞隧道的安全性。

参照图3，所述外锚式支护23的打设角度与主洞隧道a的主洞初期支护11垂直，可采用能施加预应力的涨壳式锚杆或预应力锚杆。所述外锚式支护23设置于支洞隧道b拱顶外侧的主洞初期支护钢架21内，延主洞隧道a的纵向间距与主洞初期支护钢架21的间距相同。

所述支洞初期支护12内环向密排支洞初期支护钢架22，数量一般为3～5榀。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造的基本原理，并非要将本实用新型专利局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型专利所申请的专利范围。

技术特征：

1.一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，包括主洞隧道(a)和在其侧壁马头门开洞形成的支洞隧道(b)，其主洞初期支护(11)由喷射混凝土层和埋设于其内的主洞初期支护钢架(21)和钢筋网构成，支洞初期支护(12)由喷射混凝土层和埋设于其内的支洞初期支护钢架(22)和钢筋网构成，其特征是：所述主洞隧道(a)、支洞隧道(b)接口处，在支洞隧道(b)拱顶外侧的主洞初期支护钢架(21)的内侧、外侧密排设置纵向连接筋(24)形成初支暗梁(25)，初支暗梁(25)作为大角度打设的外锚式支护(23)的腰梁；所述主洞隧道(a)、支洞隧道(b)接口处在支洞初期支护(12)内环向密排支洞初期支护钢架(22)，支洞隧道(b)开挖时将截断的主洞初期支护钢架(21)与支洞初期支护钢架(22)焊接，形成受力整体。

2.如权利要求1所述的一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，其特征是：所述外锚式支护(23)的打设角度与主洞隧道(a)的主洞初期支护(11)垂直，可采用能施加预应力的涨壳式锚杆或预应力锚杆。

3.如权利要求2所述的一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，其特征是：所述外锚式支护(23)设置于支洞隧道(b)拱顶外侧的主洞初期支护钢架(21)内，延主洞隧道(a)的纵向间距与主洞初期支护钢架(21)的间距相同。

4.如权利要求1所述的一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，其特征是：所述支洞初期支护(12)内环向密排支洞初期支护钢架(22)，数量为3～5榀。

技术总结
一种岩质地层矿山法隧道初支马头门开洞结构构造，在基本不增加额外废弃工程量的前提下，简化施工工序，使初支结构尽快封闭成环受力，确保岩质地层矿山法隧道马头门开洞施工的安全性。主洞隧道、支洞隧道接口处，在支洞隧道拱顶外侧的主洞初期支护钢架的内侧、外侧密排设置纵向连接筋形成初支暗梁，初支暗梁作为大角度打设的外锚式支护的腰梁。主洞隧道、支洞隧道接口处在支洞初期支护内环向密排初期支护钢架，支洞隧道开挖时将截断的主洞初期支护钢架与支洞初期支护钢架焊接，形成受力整体。

技术研发人员：史宣陶;张建祥;徐剑旋;柴家远;周明亮;李辉;林刚;倪安斌;马全武;朱宏海;彭健海;崔广军;张先富;高跃峰
受保护的技术使用者：中铁二院工程集团有限责任公司
技术研发日：2020.05.18
技术公布日：2021.03.30