【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻爆法施工，具体涉及一种初期支护结构的分层施作方法。
技术介绍
1、隧洞工程是指为了交通、水利、能源等基础设施建设而进行的地下隧道开挖和衬砌的工程项目。隧道爆破开挖多采用光面爆破技术，炮眼主要采用凿岩台车和气腿式风动凿岩机钻凿。为了保证爆破开挖后隧道围岩的稳定和开挖面平整，周边眼的位置一般沿设计轮廓线均匀布置，钻孔机械在周边钻孔时需要一定的钻孔操作距离，因不允许欠挖，所以全洞均需预先超挖出钻孔机械操作空间，此外，仍需向外倾斜钻孔，使得周边钻眼外插角度过大，底部一般都落在设计开挖轮廓线以外，使爆破开挖后超挖量进一步加大。在进行支护时，初期支护的喷射混凝土包含设计厚度范围喷射混凝土和超挖部分的喷射混凝土，超挖多少方岩石即需超填多少方混凝土，不仅增加了工程的成本，而且还延长了工期，给项目的进度带来压力。
2、此外，钢架设置于初期支护设计厚度范围内，原则上要求初期支护尽可能紧贴掌子面，但初期支护与掌子面的临空距离没有规定，为了施工掌子面周边炮孔，掌子面临空距离基本上0.5m以上，临空距离小易导致超挖量超过设计允许的超挖量，临空距离大，超挖量小，但掌子面临空距离范围内没有支护施工存在安全隐患。
3、为了解决超挖量大和掌子面临空面距离大存在安全隐患的问题，现有技术采取提前一循环施作钻孔的方案，使掌子面临空面距离可以为零，但这种方案与很多双排超前周边炮孔的技术类似，都需增设一排钻孔，增加了炮孔施作时间和施工成本。也有方案采用机械设备将爆破形成的隧洞周边上的欠挖量进行挖除，解决了掌子面临空面距离问题，但在硬
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中超挖量大和掌子面临空面距离大，存在安全隐患，施工成本高、效率低等问题。
2、为此，本专利技术提供了一种隧道初期支护结构的分层施作方法，包括以下步骤：
3、s1、根据设计开挖进尺在掌子面上钻设炮孔进行爆破；
4、s2、在爆破形成的隧道壁施工第一层初期支护，并在第一层初期支护与隧洞设计轮廓之间预留出第二层初期支护空间；
5、s3、利用第二层初期支护空间，在掌子面上钻设炮孔进行下一轮爆破；
6、s4、同步施工上一轮的第二层初期支护及本轮的第一层初期支护，并在本轮第一层初期支护与隧洞设计轮廓之间预留出第二层初期支护空间；
7、s5、重复步骤s3-s4，进行下一轮作业。
8、具体的，上述第一层初期支护沿隧道纵向外插角度与掌子面开挖轮廓线上炮孔施作角度相同。
9、具体的，上述炮孔施作角度为5-10°。
10、具体的，上述施工第一层初期支护具体为：在隧道壁打入锚杆，喷射混凝土层包裹锚杆；混凝土层沿隧道纵向外插角度与掌子面开挖轮廓线上炮孔施作角度相同。
11、具体的，打入锚杆后架设钢架，喷射混凝土层包裹锚杆和钢架。
12、具体的，通过钢架拼装台车同时拼装单次进尺内所有的钢架。
13、具体的，上述混凝土层厚度不小于初期支护设计厚度。
14、具体的，施工第二层初期支护具体为在预留的第二层初期支护空间内喷射混凝土。
15、具体的，上述步骤s3具体为：利用二层初期支护空间，对待开挖区施作超前支护，在掌子面上钻设炮孔进行下一轮爆破。
16、具体的，上述ⅲ级围岩设计开挖进尺4m，ⅳ级围岩设计开挖进尺3榀钢架，v级围岩设计开挖进尺2榀钢架。
17、具体的，还包括：s6、最后一轮爆破后，同步施工上一轮的第二层初期支护及本轮的第一层初期支护和第二层初期支护。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
19、本专利技术提供的这种初期支护结构的分层施作方法分两次施作初期支护，将超挖与初期支护一体化设计，以超挖空间作为初期支护施作空间。首次施作的第一层初期支护利用超挖部分保证支护厚度达到设计要求，保证施工安全，第二层初期支护滞后施工，一方面为掌子面周边炮孔钻孔提供施作空间，使掌子面临空距离可以为零，极大提高施工安全性，另一方面起到了平整初期支护和增韧作用。采取进尺越大，周边炮孔外插角越小，减少超挖量，解决了凿岩台车钻设周边炮孔需要操作空间以及掌子面临空面存在安全隐患的问题。采用钢架拼装机同时铺设多榀钢架，充分发挥机械化施工优势，在安全前提下加大循环进尺。
20、以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种隧道初期支护结构的分层施作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：所述一层初期支护沿隧道纵向外插角度与掌子面开挖轮廓线上炮孔施作角度相同。
3.如权利要求2所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：所述炮孔施作角度为5-10°。
4.如权利要求2所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于，施工第一层初期支护具体为：在隧道壁打入锚杆，喷射混凝土层包裹锚杆；混凝土层沿隧道纵向外插角度与掌子面开挖轮廓线上炮孔施作角度相同。
5.如权利要求4所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：打入锚杆后架设钢架，喷射混凝土层包裹锚杆和钢架。
6.如权利要求5所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：通过钢架拼装台车同时拼装单次进尺内所有的钢架。
7.如权利要求1所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：施工第二层初期支护具体为在预留的第二层初期支护空间内喷射混凝土。
8.如权利要求1所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
9.如权利要求1所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：Ⅲ级围岩设计开挖进尺4m，Ⅳ级围岩设计开挖进尺3榀钢架，V级围岩设计开挖进尺2榀钢架。
10.如权利要求1所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于，还包括：S6、最后一轮爆破后，同步施工上一轮的第二层初期支护及本轮的第一层初期支护和第二层初期支护。
...【技术特征摘要】
1.一种隧道初期支护结构的分层施作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：所述一层初期支护沿隧道纵向外插角度与掌子面开挖轮廓线上炮孔施作角度相同。
3.如权利要求2所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：所述炮孔施作角度为5-10°。
4.如权利要求2所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于，施工第一层初期支护具体为：在隧道壁打入锚杆，喷射混凝土层包裹锚杆；混凝土层沿隧道纵向外插角度与掌子面开挖轮廓线上炮孔施作角度相同。
5.如权利要求4所述初期支护结构的分层施作方法，其特征在于：打入锚杆后架设钢架，喷射混凝土层包裹锚杆和钢架。
6.如权利要求5所述初期支护结构的分层施作方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖明清，陈立保，孙文昊，管鸿浩，金林森，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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