一种大断面隧道超前支护施工结构和挖掘方法

1.本发明涉及隧道施工技术领域，更具体地说，涉及一种大断面隧道超前支护施工结构和挖掘方法。


背景技术：

2.隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道，隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室。”隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备。
3.当隧道工程中开挖断面较大的时候，称为大断面，在施工工程中，大断面隧道开挖受力较为不利，由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增加，特别是对一般地质条件下的初期支护技术和不良地质条件下的超前支护技术，提出来很高的要求，因此，在大断面的条件下要特别关注隧道超前支护施工结构；现有技术中的隧道超前支护施工结构支撑的稳定性差，安装步骤较为繁琐。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种大断面隧道超前支护施工结构，包括：弧形钢架机构、内锁定锚杆机构、外锁定锚杆机构、超前导管和径向导管；所述弧形钢架机构两端的内侧分别配合连接一个内锁定锚杆机构，两个内锁定锚杆机构朝内侧倾斜设置；弧形钢架机构两端的外侧分别配合连接一个外锁定锚杆机构，两个外锁定锚杆机构与弧形钢架机构传动连接；所述弧形钢架机构上等间距设置多根呈弧形分布的超前导管，以通过多根超前导管插入至掌子面上的多个轴向加固孔内；弧形钢架机构上等间距设置多根呈扇形分布的径向导管，以通过多根径向导管插入隧道内侧面的多个径向加固孔内；多根超前导管与多根径向导管间隔交错设置，多根径向导管的轴线与多根超前导管的轴线垂直。
6.优选的，所述弧形钢架机构包括：中心弧形架、前侧弧形架、后侧弧形架、中心套管和侧滑动管；所述中心弧形架上等间距固定多根呈弧形分布的中心套管，每根中心套管的前后两侧分别滑动配合一根侧滑动管，位于中心弧形架前侧的多根侧滑动管的前端固定在前侧弧形架的多个前穿管孔内；位于中心弧形架后侧的多根侧滑动管的后端固定在后侧弧形架的多个后穿管孔内；位于同一轴线的两根侧滑动管内滑动配合一根超前导管，超前导管的管面上沿轴线方向均匀设置多个喷浆孔；两个外锁定锚杆机构的中部与位于中心弧形
架两端的两根中心套管一一转动连接；每个外锁定锚杆机构的两端与两根侧滑动管一一转动连接。
7.优选的，所述内锁定锚杆机构包括：中心连接座、侧连接座、内锚杆本体、锚杆座、导向杆、双向螺杆、推拉连板和调长连杆；所述中心连接座的两端转动连接在中心套管的两端，中心连接座的中间与双向螺杆的一端转动连接，双向螺杆的上端螺纹传动连接推拉连板，双向螺杆的下端螺纹传动连接锚杆座，双向螺杆的上端为左旋螺纹、双向螺杆的下端为右旋螺纹；锚杆座的下端固定内锚杆本体，锚杆座滑动配合在导向杆中部，导向杆一端固定在中心连接座上；推拉连板两端与两个调长连杆一端一一转动连接，两个调长连杆另一端与两个侧连接座一一转动连接，两个侧连接座与两根侧滑动管一一转动连接。
8.优选的，所述内锁定锚杆机构还包括张紧弹簧；所述张紧弹簧套设在双向螺杆上，张紧弹簧位于中心连接座和推拉连板之间。
9.优选的，所述内锁定锚杆机构还包括调节转轮，调节转轮固定在双向螺杆上，且位于中心连接座的内侧。
10.优选的，所述外锁定锚杆机构包括前侧齿条、后侧齿条、齿轮、传动转管、外锁定螺杆、外锁定锚杆本体和竖座板；所述传动转管的两侧转动连接在中心弧形架一端的内外两侧，传动转管中间固定齿轮，传动转管的内侧螺纹配合外锁定螺杆的中部，外锁定螺杆的内端固定竖座板，竖座板与两根外锁定锚杆本体内端固定连接，两根外锁定锚杆本体中部滑动在中心弧形架的内外穿孔内；齿轮的两端与平行设置的前侧齿条和后侧齿条啮合，前侧齿条一端固定在前侧弧形架上，后侧齿条一端固定在后侧弧形架上。
11.优选的，所述前侧弧形架和后侧弧形架的两端均设有辅助限位机构；所述辅助限位机构包括：底部设有三角形头的插地板、升降滑块、操控螺杆和螺杆座板；所述插地板的顶部滑动配合在前侧弧形架或后侧弧形架两端底面的矩形滑道内，插地板的侧部固定升降滑块一端，升降滑块中部滑动配合在前侧弧形架或后侧弧形架两端侧面的纵向滑槽内，升降滑块另一端螺纹配合在操控螺杆中部，操控螺杆一端转动在螺杆座板上，螺杆座板固定在前侧弧形架或后侧弧形架上。
12.优选的，所述径向导管包括设有中空腔室的外螺纹管体和固定在外螺纹管体内端的旋拧轮，外螺纹管体中部螺纹配合在中心弧形架的内螺纹孔内。
13.优选的，一种大断面隧道的挖掘方法，该方法包括以下步骤：
14.步骤一、按照预设的隧道方向挖掘土体，挖掘至预设的第一间距后形成掌子面；
15.步骤二、将上述任一项所述超前支护施工结构的弧形钢架机构贴合在挖掘出的隧道内侧面上，并通过内锁定锚杆机构和外锁定锚杆机构进行锚定固定；
16.步骤三、将所述超前支护施工结构的多根超前导管插入至掌子面上的多个轴向加固孔内；
17.步骤四、将所述超前支护施工结构的多根径向导管插入隧道内侧面的多个径向加固孔内；
18.步骤五、通过混凝土喷涂设备向所述超前支护施工结构与隧道内侧面的接触位置喷涂混凝土；
19.步骤六、待混凝土晾干后，完成第一间距隧道的挖掘工作。
20.优选的，所述步骤三中，在多根超前导管插入至掌子面上的多个轴向加固孔后，通
过注浆机依次向多根超前导管内注入混凝土浆。
21.本发明的有益效果：本发明的一种大断面隧道超前支护施工结构，其内部不仅设有用于加固隧道内部稳定性的超前导管和径向导管，其内部还设有用于对弧形钢架机构进行限位固定的内锁定锚杆机构和外锁定锚杆机构，可以有效提高本发明支撑在大断面隧道内的稳定性；本发明内部的内锁定锚杆机构不仅可用于弧形钢架机构的限位固定，并且可用于调节弧形钢架机构整体的长度，且调节弧形钢架机构的长度越长，内锁定锚杆机构的入土固定深度越深，从而有效增强本发明的稳定性；且随着内锁定锚杆机构控制弧形钢架机构的长度变长，位于中心弧形架上的外锁定锚杆机构可以同步进行运转，带动其内部的外锁定螺杆和外锁定锚杆本体插入至隧道内壁内部，提高弧形钢架机构安装后的稳定性；本发明的一种大断面隧道的挖掘方法，施工操作便捷，挖掘效率较高，有利于提高隧道施工速度。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例提供的整体示意图一；
25.图2为本发明实施例提供的整体示意图二；
26.图3为本发明实施例提供的弧形钢架机构和辅助限位机构的连接结构示意图；
27.图4为本发明实施例提供的内锁定锚杆机构的结构示意图一；
28.图5为本发明实施例提供的内锁定锚杆机构的结构示意图二；
29.图6为本发明实施例提供的外锁定锚杆机构的结构示意图；
30.图7为本发明实施例提供的辅助限位机构的结构示意图；
31.图8为本发明实施例提供的径向导管的结构示意图。
32.图标：弧形钢架机构1；中心弧形架11；前侧弧形架12；后侧弧形架13；中心套管14；侧滑动管15；内锁定锚杆机构2；中心连接座21；侧连接座22；内锚杆本体23；锚杆座24；导向杆25；双向螺杆26；推拉连板27；调长连杆28；张紧弹簧29；外锁定锚杆机构3；前侧齿条31；后侧齿条32；齿轮33；传动转管34；外锁定螺杆35；外锁定锚杆本体36；竖座板37；超前导管4；径向导管5；辅助限位机构6；插地板61；升降滑块62；操控螺杆63；螺杆座板64。
具体实施方式
33.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在
另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
35.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本技术可实施的范畴。
38.下面结合附图1-8对本发明作进一步详细说明。
39.如图1-8所示，一种大断面隧道超前支护施工结构，包括：弧形钢架机构1、内锁定锚杆机构2、外锁定锚杆机构3、超前导管4和径向导管5；弧形钢架机构1两端的内侧分别配合连接一个内锁定锚杆机构2，两个内锁定锚杆机构2朝内侧倾斜设置；弧形钢架机构1两端的外侧分别配合连接一个外锁定锚杆机构3，两个外锁定锚杆机构3与弧形钢架机构1传动连接；弧形钢架机构1上等间距设置多根呈弧形分布的超前导管4，以通过多根超前导管4插入至掌子面上的多个轴向加固孔内；弧形钢架机构1上等间距设置多根呈扇形分布的径向导管5，以通过多根径向导管5插入隧道内侧面的多个径向加固孔内；多根超前导管4与多根径向导管5间隔交错设置，多根径向导管5的轴线与多根超前导管4的轴线垂直。本发明的一种大断面隧道超前支护施工结构，在安装时，首先按照预设的隧道方向挖掘土体，挖掘至预设的第一间距后形成掌子面，并在掌子面上开设轴向加固孔，在隧道内侧面上开设径向加固孔；然后将弧形钢架机构1贴合在挖掘出的隧道内侧面上，并通过内锁定锚杆机构2和外锁定锚杆机构3进行锚定固定；再将所述超前支护施工结构的多根超前导管4插入至掌子面上的多个轴向加固孔内后，将所述超前支护施工结构的多根径向导管5插入隧道内侧面的多个径向加固孔内；最后通过混凝土喷涂设备向所述超前支护施工结构与隧道内侧面的接触位置喷涂混凝土；待混凝土晾干后，完成第一间距隧道的挖掘工作；再次挖掘时，重复上述操作即可；在多根超前导管4插入至掌子面上的多个轴向加固孔后，还可以通过注浆机依次向多根超前导管4内注入混凝土浆料；通过注浆机依次向多根径向导管5内注入混凝土浆料，从而增强已挖掘隧道的稳固性；本发明的内部不仅设有用于加固隧道内部稳定性的超前导管4和径向导管5，其内部还设有用于对弧形钢架机构1进行限位固定的内锁定锚杆机构2和外锁定锚杆机构3，可以有效提高本发明支撑在大断面隧道内的稳定性；本发明内部的内锁定锚杆机构2不仅可用于弧形钢架机构1的限位固定，并且可用于调节弧形钢架机构
1整体的长度，且调节弧形钢架机构1的长度越长，内锁定锚杆机构2的入土固定深度越深，从而有效增强本发明的稳定性；且随着内锁定锚杆机构2控制弧形钢架机构1的长度变长，弧形钢架机构1传动带动外锁定锚杆机构3进行运转，带动外锁定锚杆机构3插入至隧道内壁内部，实现锚定，提高本发明安装后的稳定性。
40.所述弧形钢架机构1包括：中心弧形架11、前侧弧形架12、后侧弧形架13、中心套管14和侧滑动管15；所述中心弧形架11上等间距固定多根呈弧形分布的中心套管14，每根中心套管14的前后两侧分别滑动配合一根侧滑动管15，位于中心弧形架11前侧的多根侧滑动管15的前端固定在前侧弧形架12的多个前穿管孔内；位于中心弧形架11后侧的多根侧滑动管15的后端固定在后侧弧形架13的多个后穿管孔内；位于同一轴线的两根侧滑动管15内滑动配合一根超前导管4，超前导管4的管面上沿轴线方向均匀设置多个喷浆孔；两个外锁定锚杆机构3的中部与位于中心弧形架11两端的两根中心套管14一一转动连接；每个外锁定锚杆机构3的两端与两根侧滑动管15一一转动连接。
41.所述弧形钢架机构1在安装时，控制中心弧形架11位于已挖掘隧道内部中部位置，此时根据隧道的长度调节弧形钢架机构1的整体长度，便于弧形钢架机构1适用于不同长度的隧道，提高其实用性，调节时，通过内锁定锚杆机构2带动两侧的侧滑动管15在中心套管14内相向运动或背离运动，从而通过两侧的多根侧滑动管15带动前侧弧形架12和后侧弧形架13相向运动或背离运动，实现前侧弧形架12和后侧弧形架13与中心弧形架11之间间距的调节，最终实现弧形钢架机构1整体长度的调节；弧形钢架机构1内部的多根中心套管14和侧滑动管15不仅可以起到导向限位的作用，并且可以加强弧形钢架机构1的结构稳定性，且还可以用于超前导管4的导送工作，也可以用于钻孔时对钻杆进行限位，钻杆穿过位于同一组的中心套管14和侧滑动管15后进入至隧道内壁进行打孔，通过中心套管14和侧滑动管15进行导向，稳定性好；且在完成超前导管4的导送工作的导送工作后，还可以注入混凝土浆料，实现本发明在隧道内部的稳定固定。
42.所述内锁定锚杆机构2包括：中心连接座21、侧连接座22、内锚杆本体23、锚杆座24、导向杆25、双向螺杆26、推拉连板27和调长连杆28；中心连接座21两端转动连接在中心套管14的两端，中心连接座21中间与双向螺杆26一端转动连接，双向螺杆26上端螺纹传动推拉连板27，双向螺杆26下端螺纹传动连接锚杆座24，双向螺杆26的上端为左旋螺纹、双向螺杆26的下端为右旋螺纹；锚杆座24下端固定内锚杆本体23，锚杆座24滑动配合在导向杆25中部，导向杆25一端固定在中心连接座21上；推拉连板27两端与两个调长连杆28一端一一转动连接，两个调长连杆28另一端与两个侧连接座22一一转动连接，两个侧连接座22与两根侧滑动管15一一转动连接。
43.所述内锁定锚杆机构2在调节弧形钢架机构1的整体长度时，可以同步控制内锚杆本体23插入至地下，从而实现中心弧形架11的初步固定；调节时，转动双向螺杆26，由于的上端为左旋螺纹、双向螺杆26的下端为右旋螺纹，因此转动双向螺杆26时可以带动推拉连板27和锚杆座24进行相向运动或背离运动，调长弧形钢架机构1的整体长度时，双向螺杆26带动推拉连板27和锚杆座24进行背离运动，此时推拉连板27向上运动推动两个调长连杆28的一端向上运动，两个调长连杆28的另一端通过两个侧连接座22带动两根侧滑动管15在中心套管14内向外侧滑动，从而使得弧形钢架机构1的整体长度变长，此时锚杆座24相下运动带动内锚杆本体23向下运动，从而通过内锚杆本体23插入至地下，从而实现中心弧形架11
的初步固定；所述内锁定锚杆机构2设有两个，在调节时，需要两个工作人员同步操作两个内锁定锚杆机构2，才可以实现弧形钢架机构1整体长度的调节，这也避免了一个内锁定锚杆机构2发生松动导致弧形钢架机构1结构不稳的状况发生，进一步提高了本发明使用时的稳定性。
44.所述内锁定锚杆机构2还包括张紧弹簧29；张紧弹簧29套设在双向螺杆26上，张紧弹簧29位于中心连接座21和推拉连板27之间。张紧弹簧29可以提高中心连接座21和推拉连板27相对运动后的稳定性。
45.所述内锁定锚杆机构2还包括调节转轮，调节转轮固定在双向螺杆26上，且位于中心连接座21的内侧。
46.所述外锁定锚杆机构3包括前侧齿条31、后侧齿条32、齿轮33、传动转管34、外锁定螺杆35、外锁定锚杆本体36和竖座板37；所述传动转管34的两侧转动连接在中心弧形架11一端的内外两侧，传动转管34中间固定齿轮33，传动转管34的内侧螺纹配合外锁定螺杆35的中部，外锁定螺杆35的内端固定竖座板37，竖座板37与两根外锁定锚杆本体36内端固定连接，两根外锁定锚杆本体36中部滑动在中心弧形架11的内外穿孔内；齿轮33的两端与平行设置的前侧齿条31和后侧齿条32啮合，前侧齿条31一端固定在前侧弧形架12上，后侧齿条32一端固定在后侧弧形架13上。
47.前侧弧形架12和后侧弧形架13向外侧背离运动时，分别带动前侧齿条31和后侧齿条32向外侧运动，前侧齿条31和后侧齿条32背离运动啮合传动齿轮33转动，齿轮33转动时带动传动转管34转动，传动转管34转动时可以改变其与外锁定螺杆35的接触位置，从而带动外锁定螺杆35和两根外锁定锚杆本体36进行水平方向的位移运动，当前侧弧形架12和后侧弧形架13向外侧背离运动时，同步传动控制外锁定螺杆35和两根外锁定锚杆本体36向外侧插入至隧道内壁内部，且前侧弧形架12和后侧弧形架13向外侧背离运动的距离越大，外锁定螺杆35和两根外锁定锚杆本体36向外侧插入至隧道内壁内部的深度越深；反之，前侧弧形架12和后侧弧形架13相向运动进行收缩时，外锁定螺杆35和两根外锁定锚杆本体36可以向内侧运动，进行收缩。
48.所述前侧弧形架12和后侧弧形架13的两端均设有辅助限位机构6；所述辅助限位机构6包括：底部设有三角形头的插地板61、升降滑块62、操控螺杆63和螺杆座板64；所述插地板61的顶部滑动配合在前侧弧形架12或后侧弧形架13两端底面的矩形滑道内，插地板61的侧部固定升降滑块62一端，升降滑块62中部滑动配合在前侧弧形架12或后侧弧形架13两端侧面的纵向滑槽内，升降滑块62另一端螺纹配合在操控螺杆63中部，操控螺杆63一端转动在螺杆座板64上，螺杆座板64固定在前侧弧形架12或后侧弧形架13上。所述辅助限位机构6用于调节本发明内部弧形钢架机构1调节后进行定位使用，转动操控螺杆63可以改变其与升降滑块62的接触位置，从而通过升降滑块62带动插地板61在矩形滑道内升降运动，控制插地板61插入至地面内部，实现前侧弧形架12或后侧弧形架13的固定。
49.所述径向导管5包括设有中空腔室的外螺纹管体和固定在外螺纹管体内端的旋拧轮，外螺纹管体中部螺纹配合在中心弧形架11的内螺纹孔内。径向导管5的结构设置，便于其插入至径向加固孔内。
50.一种大断面隧道的挖掘方法，该方法包括以下步骤：
51.步骤一、按照预设的隧道方向挖掘土体，挖掘至预设的第一间距后形成掌子面；
52.步骤二、将上述任一项所述超前支护施工结构的弧形钢架机构1贴合在挖掘出的隧道内侧面上，并通过内锁定锚杆机构2和外锁定锚杆机构3进行锚定固定；
53.步骤三、将所述超前支护施工结构的多根超前导管4插入至掌子面上的多个轴向加固孔内；
54.步骤四、将所述超前支护施工结构的多根径向导管5插入隧道内侧面的多个径向加固孔内；
55.步骤五、通过混凝土喷涂设备向所述超前支护施工结构与隧道内侧面的接触位置喷涂混凝土；
56.步骤六、待混凝土晾干后，完成第一间距隧道的挖掘工作。
57.所述步骤三中，在多根超前导管4插入至掌子面上的多个轴向加固孔后，通过注浆机依次向多根超前导管4内注入混凝土浆。
58.本发明的一种大断面隧道超前支护施工结构，具有承载力高、抗疲劳性能好、稳定性好和刚度高等多种优点，其具有较好的刚度，可以在大断面隧道挖掘过程中起到稳定的支撑防护作用，有效降低隧道挖掘过程中发生坍塌的概率；本发明的综合刚度是衡量本发明的支撑稳定性的重要因素之一，因此在施工前对本发明的综合刚度进行十分重要，可以根据实际隧道环境判断本发明是否能够起到所需的支护作用；本发明中，可以通过如下公式对本发明的超前支护施工结构的综合刚度进行计算，计算公式如下：
[0059][0060]
公式中：
[0061]
g为本发明的超前支护施工结构的综合刚度；
[0062]
为轴向载荷，即隧道内受压力；
[0063]
χ为本发明内部弧形钢架机构1的弹性模量；
[0064]
为本发明内部弧形钢架机构1的支撑计算跨长度；
[0065]
μ为本发明内部弧形钢架机构1的允许应力；
[0066]
为本发明内部喷涂的混凝土结构的弹性模量；
[0067]
为本发明内部混凝土结构的支撑计算跨长度；
[0068]
ν为本发明内部混凝土结构的允许应力；
[0069]
t1为本发明内部超前导管4的轴力；
[0070]
m1为本发明内部超前导管4的数量；
[0071]
s1为本发明内部多根超前导管4的间距；
[0072]
t2为本发明内部径向导管5的轴力；
[0073]
m2为本发明内部径向导管5的数量；
[0074]
s2为本发明内部径向导管5的间距；
[0075]
q1为本发明内部内锁定锚杆机构2的支架阻力；
[0076]
j为应用本发明的隧道的半径；
[0077]
c1为本发明内部内锁定锚杆机构2插入至地面的长度；
[0078]
q2为本发明内部外锁定锚杆机构3的支架阻力；
[0079]
c2为本发明内部外锁定锚杆机构3插入至隧道内壁的长度；
[0080]
h1为实际环境不稳定因子；
[0081]
h0为预设的环境不稳定因子的基准值；
[0082]
a为安装精准值，最大值为1。
[0083]
本发明的一种大断面隧道超前支护施工结构中，通过上述计算公式对本发明的超前支护施工结构的综合刚度计算的结果较为精准，充分考虑了弧形钢架机构1、内锁定锚杆机构2、外锁定锚杆机构3、超前导管4、径向导管5和混凝土等多种影响因素；通过对本发明的综合刚度的计算，有效判断本发明可承载的力的大小，便于根据挖掘隧道的实际情况，选择安装本发明的数量，可以在大断面隧道挖掘过程中起到稳定的支撑防护作用，有效降低隧道挖掘过程中发生坍塌的概率，并可有效判断本发明是否符合施工要求，对本发明的质量进行预检验，降低使用后发生事故的概率，有效保证施工隧道的安全性能，保证施工工人的安全，保证后续隧道使用的稳定性。
[0084]
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
[0085]
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。