隧道初期支护的换拱方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道初期支护的换拱方法，该方法对隧道初期支护进行加固；获取预设时间间隔内加固后的初期支护的拱顶下沉位移以及周边收敛位移；在下沉位移以及收敛位移满足预设条件时，拆除预设榀数的初期支护的侵限拱架；对拆除的侵限拱架的围岩进行凿除，以扩挖隧道至预设轮廓；对凿除后的围岩表面进行喷射砼，按照预设的支护参数在喷射砼后的围岩上安装目标拱架；在安装目标拱架后的围岩上安装系统锚杆以及锁脚锚杆，并对系统锚杆注浆，在目标拱架上以及围岩上喷射砼至预设厚度。本发明专利技术解决初期支护结构变形侵限的问题。

【技术实现步骤摘要】
隧道初期支护的换拱方法
本专利技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种隧道初期支护的换拱方法。
技术介绍
铁路建设和安全施工面临复杂环境和不良地质等问题的挑战。由于特殊的地质构造环境，例如隧道洞身围岩的岩性基本均为炭质千枚岩，夹杂少量的变质砂岩、板岩，导致围岩强度低，自稳能力极差，同时受地下水的影响，在隧道施工过程中容易引起围岩大变形，导致初期支护结构变形侵限，严重影响隧道施工安全。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种隧道初期支护的换拱方法，旨在解决初期支护结构变形侵限的问题。为实现上述目的，本专利技术提供的一种隧道初期支护的换拱方法，所述隧道初期支护的换拱方法包括以下步骤：对隧道的初期支护进行加固；获取预设时间间隔内加固后的所述初期支护的拱顶的下沉位移以及所述初期支护的拱顶的周边的收敛位移；在所述下沉位移以及所述收敛位移满足预设条件时，拆除预设榀数的所述初期支护的侵限拱架；对拆除的所述侵限拱架的围岩进行凿除，以扩挖隧道至预设轮廓；对凿除后的围岩表面进行喷射砼，按照预设的支护参数在喷射砼后的围岩上安装目标拱架；在安装所述目标拱架后的围岩上安装系统锚杆以及锁脚锚杆，并对所述系统锚杆注浆，在所述目标拱架上以及围岩上喷射砼至预设厚度。在一实施例中，所述对初期支护进行加固的步骤包括：采用工字钢做临时护拱，所述临时护拱与初期支护喷射砼表面紧密贴合；通过垫块和/或木楔填塞所述临时护拱与喷射砼表面的缝隙；焊接工字钢的一端与所述临时护拱的钢架，采用工字钢的另一端支撑在隧道的仰拱填充与电缆沟错台的交界处，以固定所述临时护拱的拱脚；紧贴围岩设置与所述临时护拱的钢架垂直的纵向连接筋，以加固所述临时护拱。在一实施例中，所述拆除预设榀数的所述侵限拱架的步骤之前，还包括：按照预设的凿除宽度，凿除预设榀数所述初期支护的拱腰对应的喷射砼；凿除预设榀数的所述初期支护的拱顶对应的喷射砼。在一实施例中，所述拆除预设榀数的所述侵限拱架的步骤包括：按照预设长度，切割预设榀数的所述初期支护的拱顶对应的侵限拱架；在拱顶后，切割预设榀数的所述初期支护的拱腰的侵限拱架。在一实施例中，所述对拆除的所述侵限拱架的围岩进行凿除的步骤包括：按照预设轮廓，凿除所述初期支护的拱腰对应的围岩；凿除所述初期支护的拱顶对应的围岩。在一实施例中，所述在所述目标拱架上以及围岩上喷射砼至预设厚度的步骤之后，还包括：按照预设间距，对安装的所述目标拱架设置监测点；按照预设周期，通过所述监测点监测拱顶围岩的变形位移。本专利技术提供的隧道初期支护的换拱方法，对隧道的初期支护进行加固；获取预设时间间隔内加固后的初期支护的拱顶的下沉位移以及初期支护的拱顶的周边的收敛位移；在下沉位移以及收敛位移满足预设条件时，拆除预设榀数的初期支护的侵限拱架；对拆除的侵限拱架的围岩进行凿除，以扩挖隧道至预设轮廓；对凿除后的围岩表面进行喷射砼，按照预设的支护参数在喷射砼后的围岩上安装目标拱架；在安装所述目标拱架后的围岩上安装系统锚杆以及锁脚锚杆，并对所述系统锚杆注浆，在所述目标拱架上以及围岩上喷射砼至预设厚度。通过对初期支护的侵限支架进行切割，以及凿除了隧道侵限部分围岩，将初期支护的侵限拱架换为目标拱架，从而解决初期支护结构变形侵限的问题，保证隧道施工安全。附图说明图1为本专利技术隧道初期支护的换拱方法的第一实施例的流程示意图；图2为本专利技术隧道初期支护的换拱方法的第二实施例的步骤S10的细化流程示意图；图3为本专利技术隧道初期支护的换拱方法的第三实施例的流程示意图；图4为本专利技术隧道初期支护的换拱方法的第四实施例的步骤S30的细化流程示意图；图5为本专利技术隧道初期支护的换拱方法的第五实施例的步骤S40的细化流程示意图；图6为本专利技术隧道初期支护的换拱方法的第六实施例的流程示意图；本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例的主要解决方案是：对隧道的初期支护进行加固；获取预设时间间隔内加固后的所述初期支护的拱顶的下沉位移以及所述初期支护的拱顶的周边的收敛位移；在所述下沉位移以及所述收敛位移满足预设条件时，拆除预设榀数的所述初期支护的侵限拱架；对拆除的所述侵限拱架的围岩进行凿除，以扩挖隧道至预设轮廓；对凿除后的围岩表面进行喷射砼，按照预设的支护参数在喷射砼后的围岩上安装目标拱架；在安装所述目标拱架后的围岩上安装系统锚杆以及锁脚锚杆，并对所述系统锚杆注浆，在所述目标拱架上以及围岩上喷射砼至预设厚度。通过对初期支护的侵限支架进行切割，以及凿除了隧道侵限部分围岩，将初期支护的侵限拱架换为目标拱架，从而解决初期支护结构变形侵限的问题，保证隧道施工安全。参照图1，图1为本专利技术隧道初期支护的换拱方法的第一实施例，所述隧道初期支护的换拱方法包括以下步骤：步骤S10：对隧道的初期支护进行加固。具体的，在对隧道的初期支护进行加固之前，暂停隧道的掌子面施工，并封闭掌子面，可以在隧道已经做了仰拱的情况下，进行隧道的全断面换拱。采用工字钢对初期支护的拱架进行加固之后，还需要采用纵向连接筋对临时护拱进行加固。步骤S20：获取预设时间间隔内加固后的所述初期支护的拱顶的下沉位移以及所述初期支护的拱顶的周边的收敛位移。具体的，在加固后的初期支护或者隧道的围岩上，按照预设间距设置检测点，其中预设间距可以是10m。监测点在预设间隔内对初期支护的变形进行检测，这里的预设间隔可以是每隔24小时进行检测，检测初期支护的拱顶下沉位移，以及周边收敛位移，周边收敛位移包括拱腰收敛位移和拱脚收敛位移。步骤S30：在所述下沉位移以及所述收敛位移满足预设条件时，拆除预设榀数的所述初期支护的侵限拱架。具体的，下沉位移以及收敛位移满足预设条件，可以是在一定时间内下沉位移以及收敛位移小于预设位移。也可以是单位时间的下沉位移以及单位时间的收敛位移小于单位时间的预设位移，也就是说下沉位移的变化速度以及收敛位移的变化速度小于预设的变化速度。下沉位置以及收敛位移满足预设条件后，也就是说加固后的初期支护处于稳定的状态，能够进行后期的施工工作。进而拆除预设榀数的侵限拱架，这里的侵限拱架是形变量较大的拱架，拆除侵限拱架不能造成隧道存在大于预设榀数钢架间距的凌空面，这里的预设榀数可以是1榀。可以预设榀数的初期支护作为一个作业循环，避免大面积拆除初期支护，防止塌方。步骤S40：对拆除的所述侵限拱架的围岩进行凿除，以扩挖隧道至预设轮廓。具体的，根据加固前隧道的断面图、下沉位移以及收敛位移，在初期支护的拱架处标注隧道的侵限大小。在侵限拱架拆除后，可以用挖机破碎头对侵限拱架对应的围岩进行全环凿除，根据标注的侵限大小将隧道扩挖至预设轮廓。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道初期支护的换拱方法，其特征在于，所述隧道初期支护的换拱方法还包括：/n对隧道的初期支护进行加固；/n获取预设时间间隔内加固后的所述初期支护的拱顶的下沉位移以及所述初期支护的拱顶的周边的收敛位移；/n在所述下沉位移以及所述收敛位移满足预设条件时，拆除预设榀数的所述初期支护的侵限拱架；/n对拆除的所述侵限拱架的围岩进行凿除，以扩挖隧道至预设轮廓；/n对凿除后的围岩表面进行喷射砼，按照预设的支护参数在喷射砼后的围岩上安装目标拱架；/n在安装所述目标拱架后的围岩上安装系统锚杆以及锁脚锚杆，并对所述系统锚杆注浆，在所述目标拱架上以及围岩上喷射砼至预设厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道初期支护的换拱方法，其特征在于，所述隧道初期支护的换拱方法还包括：
对隧道的初期支护进行加固；
获取预设时间间隔内加固后的所述初期支护的拱顶的下沉位移以及所述初期支护的拱顶的周边的收敛位移；
在所述下沉位移以及所述收敛位移满足预设条件时，拆除预设榀数的所述初期支护的侵限拱架；
对拆除的所述侵限拱架的围岩进行凿除，以扩挖隧道至预设轮廓；
对凿除后的围岩表面进行喷射砼，按照预设的支护参数在喷射砼后的围岩上安装目标拱架；
在安装所述目标拱架后的围岩上安装系统锚杆以及锁脚锚杆，并对所述系统锚杆注浆，在所述目标拱架上以及围岩上喷射砼至预设厚度。


2.如权利要求1所述的隧道初期支护的换拱方法，其特征在于，所述对初期支护进行加固的步骤包括：
采用工字钢做临时护拱，所述临时护拱与初期支护喷射砼表面紧密贴合；
通过垫块和/或木楔填塞所述临时护拱与初期支护喷射砼表面的缝隙；
焊接工字钢的一端与所述临时护拱的钢架，采用工字钢的另一端支撑在隧道的仰拱填充与电缆沟错台的交界处，以固定所述临时护拱的拱脚；
紧贴围岩设置与所述临时护拱的钢架垂直的纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小楠，吴青华，朱清利，薛俊峰，周建波，朱朋刚，韦荣，潘冬生，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50