一种洞口陡崖出洞的支护结构及方法与流程

本发明涉及隧道工程，尤其是涉及一种洞口陡崖出洞的支护结构及方法。

背景技术：

1、山区地质条件十分复杂，铁路建设中隧道洞口处于陡峭崖壁、不具备进洞条件的地段十分常见。而采用传统的管棚套拱反方向出洞方式，采用潜孔钻，需为管棚施工在洞内顶部预留3～4m施工空间，工艺复杂，安全风险较大。

2、在当前背景下，有必要研究一种反方向出洞方案解决陡峭崖壁地段问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种洞口陡崖出洞的支护结构及方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种洞口陡崖出洞的支护结构,包括在洞口设置的上台阶扩挖区和下台阶，所述上台阶扩挖区的中间设置有超前中导坑，所述超前中导坑开挖后设置有初支22a工字型钢，所述支护结构还包括设置在洞口四周的用于加固洞口周边围岩的主动防护网和防护挡墙，所述主动防护网通过锚索固定，所述初支22a工字型钢的顶部设置有若干个导向管坡度定位卡具，若干所述导向管坡度定位卡具上均通过φ89mm中管棚套管设置有由洞内向洞外施做的φ76mm超前9m中管棚。

3、优选的，相邻所述φ89mm中管棚套管的中心距离为40cm。

4、优选的，所述超前中导坑中线和所述下台阶的顶部交点处与边缘处的两个所述φ89mm中管棚套管的夹角为120°。

5、优选的，所述φ76mm超前9m中管棚与洞口顶部平面的夹角为3°，所述φ76mm超前9m中管棚间搭接不少于3m。

6、一种洞口陡崖出洞的支护方法，包括以下步骤：

7、s1、隧道掘进距离洞口30-50m距离前，洞口上陡峭崖壁采用锚索固定主动防护网防护，崖壁坡脚距离公路位置采取锚杆防护挡墙进行防护，起到防护洞口的作用；

8、s2、架立两榀初支22a工字钢，静间距设置为0.6m，且不大于初支拱架间距，利用导向管坡度定位卡具固定φ89mm中管棚套管(长82cm)后进行焊接，其中导向管坡度定位卡具设置在拱架上方掌子面侧，可以拆除循环使用，导向管坡度定位卡具为楔形，并设置为钢制结构，一端厚度0.45cm，另一端0.7cm，横向成凹型，半径为900mm，设置有拉环，φ89mm中管棚套管与初支22a工字型钢焊接牢固后，定位角度核对无误，取出导向管坡度定位卡具，将隧道掘进端的φ89mm中管棚套管封堵，避免喷锚后找不到管口，最后进行喷锚施工，待达到设计强度后，作为φ76mm超前9m中管棚施做导向强；

9、s3、利用电脑控制三臂凿岩台车沿φ89mm中管棚套管钻孔，钻头直径76mm，跟管施工，每根φ76mm超前9m中管棚长度3m，螺纹接杆连接，φ76mm超前9m中管棚注浆材料采用1:1水泥浆，添加占水泥重量3％的水玻璃，注浆终压控制在1-2mpa，维持5-10分钟，每循环φ76mm超前9m中管棚搭接不少于3m，作出反向出洞支护方式，每9m为一阶段含初支22a工字型钢导向墙；

10、s4、采用微台阶开挖施工工法，仰拱距离掌子面安全步距不大于35m，衬砌距离掌子面安全步距不大于70m，掌子面采用中导洞先行，中导洞台阶≤3.5m，上台阶和下台阶长度在3-5m，循环支护施工，完成隧道反方向出洞。

11、因此，本发明采用上述结构的一种洞口陡崖出洞的支护结构及方法，对于洞口处于高陡崖壁、不具备进洞条件的地段，可以达到隧道反方向出洞的目的，安全可靠。

12、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种洞口陡崖出洞的支护结构，其特征在于：包括在洞口设置的上台阶扩挖区和下台阶，所述上台阶扩挖区的中间设置有超前中导坑，所述超前中导坑开挖后设置有初支22a工字型钢，所述支护结构还包括设置在洞口四周的用于加固洞口周边围岩的主动防护网和防护挡墙，所述主动防护网通过锚索固定，所述初支22a工字型钢的顶部设置有若干个导向管坡度定位卡具，若干所述导向管坡度定位卡具上均通过φ89mm中管棚套管设置有由洞内向洞外施做的φ76mm超前9m中管棚。

2.根据权利要求1所述的一种洞口陡崖出洞的支护结构，其特征在于：相邻所述φ89mm中管棚套管的中心距离为40cm。

3.根据权利要求1所述的一种洞口陡崖出洞的支护结构，其特征在于：所述超前中导坑中线和所述下台阶的顶部交点处与边缘处的两个所述φ89mm中管棚套管的夹角为120°。

4.根据权利要求1所述的一种洞口陡崖出洞的支护结构，其特征在于：所述φ76mm超前9m中管棚与洞口顶部平面的夹角为3°，所述φ76mm超前9m中管棚间搭接不少于3m。

5.一种洞口陡崖出洞的支护方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种洞口陡崖出洞的支护结构及方法，属于隧道工程技术领域，包括在洞口设置的上台阶扩挖区和下台阶，所述上台阶扩挖区的中间设置有超前中导坑，所述超前中导坑开挖后设置有初支22a工字型钢，所述支护结构还包括设置在洞口四周的用于加固洞口周边围岩的主动防护网和防护挡墙，所述主动防护网通过锚索固定，所述初支22a工字型钢的顶部设置有若干个导向管坡度定位卡具，若干所述导向管坡度定位卡具上均通过φ89mm中管棚套管设置有由洞内向洞外施做的φ76mm超前9m中管棚。本发明采用上述结构的一种洞口陡崖出洞的支护结构及方法，能够解决洞口处于高陡崖壁、不具备进洞条件的问题。

技术研发人员：刘建国,商海波
受保护的技术使用者：中铁十八局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17