CN111502675B - 高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，该支护方法通过导洞施工，实现围岩变形能量的有效释放，有利于控制围岩变形；恒阻大变形锚索能够在高额预紧力作用下实现恒阻滑移，均匀释放围岩的变形能量，有效保护支护体结构稳定；采用主动支护方式，能够及时给围岩施加反向约束力，将开挖后的围岩双向受力状态恢复到三向受力状态，恒阻大变形锚索能够将破碎围岩改善为承载力均匀的组合拱，通过恒阻大变形锚索高预紧力增大围岩间摩擦力，增大承载拱的抗剪切的能力，并且能够利用悬吊理论，将围岩悬吊在深部稳定岩层上，通过长锚索与短锚索共同支护形成增强组合拱，共同抵抗软岩围岩大变形。
Description
技术领域
本发明属于隧道交叉施工及支护技术领域，具体涉及一种高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法。
背景技术
随着西部大开发战略的持续进行，西部地区的铁路和公路等交通建设快速发展。由于西部地区的多山地貌，修建山岭隧道成为减少交通线路距离的捷径。在西部地区复杂地质条件的影响下，隧道修建过程中不可避免的出现了各种各样不同于中东部传统隧道的施工及地质问题，高地应力软岩隧道交叉口的施工就是其中之一。在修建超长隧道时，一般会修建若干斜井与主隧道连接，待斜井与主隧道贯通后，可以在主隧道线上布置多个工作面同时开挖，以便加快施工进度；而且，在隧道全部修建完成后，这些斜井又可保留作为消防救援通道。
传统高地应力大断面隧道交叉口支护设计，支护理念采用被动支护理念，即采用支护结构“硬抗”的方式进行围岩管理，主要形式是增加初次支护结构强度和刚度，如增加钢拱架的刚度，缩短钢拱架间距以及多层钢拱架支护等，对于破碎围岩通常采用注浆锚杆进行补强支护。施工方法采用三台阶施工法、“大包法”以及“小包法”等；在高地应力及软弱破碎岩体中掘进斜井和主隧道时，由于交叉口的断面面积过大，围岩破碎，导致交叉口附近的集中应力过大，对交叉口的支护设计与施工提出了重大挑战，如兰渝铁路线上的木寨岭隧道，以及即将开工建设的川藏铁路，在设计和施工中均遇到了很大的困难。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，针对斜井与主隧道交叉口中常见的“T”型交叉口，对整个断面进行分台阶开挖并及时进行支护，逐步释放围岩变能，所有支护结构形成一个整体，保证了隧道的稳定性。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供一种高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，所述大断面隧道交叉口施工的支护方法包括以下步骤：
S1，导洞施工，采用三台阶法开挖洞身；
S2，开挖上台阶，并对上台阶的顶部和两个拱肩进行临时支护；
S3，上台阶铺设钢筋网，并安装恒阻大变形锚索；
S4，台阶断面喷射混凝土；
S5，开挖中台阶和下台阶，中台阶和下台阶分别铺设钢筋网，并分别安装恒阻大变形锚索；
S6，重复S4的过程；
S7，安装钢拱架；
S8，铺设防水布；
S9，浇筑二次衬砌。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S1具体为，导洞掘进成型，采用三台阶法开挖洞身，且按照上台阶、中台阶、下台阶的顺序进行依次开挖。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S2具体为，对上台阶的顶部和两个拱肩通过架设木垛进行临时支护。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S3包括以下步骤：
S31，铺设钢筋网，先安装顶网然后再连接两侧的帮网；
S32，采用单体锚索钻机钻孔；
S33，将树脂锚固剂与锚索的一端粘接定位；
S34，锚索的另一端连接搅拌驱动器，使用所述搅拌驱动器将树脂锚固剂缓缓送入钻孔，确保树脂锚固剂全部送入孔底；
S35，将树脂锚固剂送入孔底的过程中，对树脂锚固剂进行边推进边搅拌，确保树脂锚固剂搅拌均匀；
S36，停止搅拌，拆下单体锚索钻机并移至下一处钻孔；
S37，对所述锚索依次装上恒阻器、托盘、锚具，并将托盘紧贴围岩壁；
优选的，所述S33中将树脂锚固剂与锚索粘接定位时采用的是塑料封箱胶带。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S4具体包括以下步骤：
S41，清理喷射现场的杂物，将喷浆机接好风管路和水管路；
S42，喷射前用高压风水对围岩壁进行清洗；
S43，从墙基开始，自下而上，先墙后拱对围岩壁进行喷射混凝土；
优选的，所述S43中喷枪头与受喷面的垂直距离为0.8-1.0m。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S43还包括以下步骤：
S431，喷射前，进行拌料，水泥、沙和石子清底并翻拌混合均匀；
S432，喷射前，在喷射地点铺设塑料布，以便收集回弹料；
S433，开机时，先供水，后供风，再开喷浆机，最后供混凝土；
S434，停机时，先停止供混凝土，后停喷浆机，再停供水，最后停供风；
优选的，所述S433中喷浆机的供风压力为0.4MPa，水压为0.5MPa，水灰比为0.4-0.5。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S34还包括以下步骤：
S341，安装第一恒阻大变形锚索，且各个第一恒阻大变形锚索角度根据围岩不同节理产状调整；
S342，安装第二恒阻大变形锚索，且各个第二恒阻大变形锚索角度根据围岩不同节理产状调整；
优选的，所述S341中第一恒阻大变形锚索的直径为21.8mm，长度为10300mm，且第一恒阻大变形锚索的排间距为1200mm×1000mm；
再优选的，所述S342中第二恒阻大变形锚索的直径为21.8mm，长度为5300mm，且第二恒阻大变形锚索的排间距为1200mm×1000mm。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S37还包括以下步骤：
S371，将张拉千斤顶套在锚索上；
S372，开泵对锚索进行张拉，并观察压力表的读数，达到预设张紧力后，停止张拉；
S373，卸下张拉千斤顶，将锚索的外露端切除。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述S32中：
钻孔采用直径为32mm钻头进行钻孔，所述单体锚索钻机配合中空六方式钻杆进行钻孔。
依据上述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，作为优选，所述混凝土的厚度大于等于100mm。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
本发明提供一种地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，该支护方法通过导洞施工，实现围岩变形能量的有效释放，有利于控制围岩变形，避免软弱围岩大范围塌方，有利于施工安全；恒阻大变形锚索能够在高额预紧力作用下实现恒阻滑移，均匀释放围岩的变形能量，有效保护支护体结构稳定；采用主动支护理念，高预紧力恒阻大变形锚索，能够及时给围岩施加反向约束力，将开挖后的围岩双向受力状态，重新恢复到三向受力状态，利用围岩的自承载能力抵抗围岩变形，5300mm长的恒阻大变形锚索能够将破碎围岩改善为承载力均匀的组合拱，通过恒阻大变形锚索高预紧力增大围岩间摩擦力，增大承载拱的抗剪切的能力。10300mm长的恒阻大变形锚索能够利用悬吊理论，调动围岩深部应力，将围岩悬吊在深部稳定岩层上，通过高预紧力长锚索与短锚索支护形成的围岩组合承载拱和增强组合拱，共同抵抗软岩围岩大变形；恒阻大变形锚索通过钢带和钢筋网组合使用，实现对围岩的全断面的耦合支护，作为整体支护结构抵抗围岩的大变形。
附图说明
图1为本发明实施例中的隧道交叉口支护断面结构示意图；
图2为本发明实施例中的上台阶支护断面结构示意图；
图3为本发明实施例中的中台阶支护断面结构示意图；
图4为本发明实施例中的下台阶支护断面结构示意图；
图5为本发明实施例中的三台阶施工法纵断面示意图；
图6为本发明实施例中隧道交叉口支护断面结构示意图；
图7为本发明实施例中的隧道支护平面结构示意图；
图8为本发明实施例中的锚索安装结构示意图；
图9为本发明实施例中的支护方法流程示意图。
图中：1、上台阶；2、中台阶；3、下台阶；4、第一恒阻大变形锚索；5、第二恒阻大变形锚索；6、围岩；7、导洞；8、锚固端；9、钢绞线；10、恒阻器；11、钢托盘；12、锥形体；13、锁具；14、锚索。
具体实施方式
下面将对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，发明提供一种适用于高地应力软弱破碎围岩中大断面隧道交叉口支护的施工方法，主要针对斜井与主隧道交叉口中常见的“T”型交叉口，即斜井与主隧道呈垂直相交的关系，在交叉口开挖前，先开挖一个导洞，用导洞对围岩进行卸压释能，然后对整个断面进行分台阶开挖并及时进行支护。该隧道交叉口施工的支护方法包括以下步骤：
S1，导洞施工，采用三台阶法开挖洞身。
在交叉口开挖前，先开挖一个导洞7，导洞7的延伸方向垂直于主隧道的延伸方向，导洞7的开挖高度小于或等于主隧道的高度，导洞7的宽度需根据现场围岩的情况进行具体设定，一般情况下，导洞7的宽度大于等于四列并排恒阻锚索的宽度，利用导洞7对围岩6进行卸压释能，然后对整个断面进行分台阶开挖并及时进行支护，如图5所示，分台阶开挖的顺序为先挖上台阶1，然后挖中台阶2，最后挖下台阶3，将一个大的断面分割成几个小的断面进行开挖并支护，逐步释放围岩应变能量，小导洞施工，能够实现导洞7周围的围岩6变形能量的有效地分批次进行释放，有利于控制围岩6变形，避免软弱围岩6大范围塌方，有利于安全施工。
S2，开挖上台阶1，并对上台阶1的顶部和两个拱肩通过木垛进行临时支护，使用木垛进行临时支护，木垛结构简单，操作方便，安全可靠，能够快速搭建与拆除。
S3，上台阶1断面铺设钢筋网，并安装恒阻大变形锚索。
S3具体包括以下步骤：
S31，铺设钢筋网，先安装顶网然后再连接两侧的帮网，本发明实施例中的顶网的网片和帮网的网片均采用钢筋焊接形成100mm×100mm钢筋网，网片逐点焊接，整体性好，网片与网片之间通过专用连网器工具，具体地，专用连网器工具采用钩扣连接，先连接顶网，然后连接帮网和底网。钩扣连接的性能稳定、整体性好、连接强度高，提高了支护体系质量。
S32，采用普通单体锚索钻机配合中空六方接长式锚杆和直径32mm钻头在围岩6上进行钻孔，分别钻孔深为10300mm和5300mm的两种钻孔，钻孔深度误差控制在30mm以内，钻孔时，应保证孔洞垂直进入围岩6，不可倾斜，便于锚索14或者锚杆的安装，为保证钻孔深度精准，可在起始钻杆上做出标记，标出终孔位置，例如，使用白色或者黄色等油漆在钻杆上做出标记，以此来确定钻孔的深度。
S33，用棉丝将锚索14的一端即锚索锚固端8上的水、岩屑等杂物擦拭干净，将树脂锚固剂与锚索锚固端8用塑料封箱胶带粘接定位，在树脂锚固剂与锚固端8连接之前，对树脂锚固剂的质量进行检查，用手触摸树脂锚固剂，以手感柔软为合格目标，树脂锚固剂可以选用树脂药卷等类型。
S34，锚索14的另一端安装锚索搅拌机，锚索搅拌机的型号不做出进一步限定，满足锚索安装条件的锚索搅拌机均可使用，两人进行配合，用锚索14顶住树脂锚固剂缓缓送入钻孔，锚索的外露长度控制在200-300mm(如200、210、220、240、260、280、290、300)，在将树脂锚固剂送入钻孔的过程中不能反复抽拉锚索14，避免锚索14与树脂锚固剂之间脱落，确保树脂锚固剂全部送到钻孔底部。
本发明实施例中对于安装锚索14的优选方案，如图2-图4所示，S34包括以下步骤：
S341，安装直径为21.8mm，长度为10300mm的第一恒阻大变形锚索4，且各个第一恒阻大变形锚索4角度根据围岩6不同节理产状调整，排间距为1200mm×1000mm。
S342，安装直径为21.8mm，长度为5300mm的第二恒阻大变形锚索5，且各个第二恒阻大变形锚索5角度根据围岩6不同节理产状调整，排间距为1200mm×1000mm。
如图6-图7所示，恒阻大变形锚索能够在高额预紧力作用下实现恒阻滑移，均匀释放围岩6的变形能，有效保护支护体的结构稳定，5300mm长的第二恒阻大变形锚索5能够将破碎围岩6改善为承载力均匀的组合拱，通过恒阻大变形锚索的高预紧力增大围岩间的摩擦力，增大承载拱的抗剪切能力，10300mm长的第一恒阻大变形锚索4能够利用悬吊理论，调动围岩6深部应力，将围岩6悬吊在深部稳定围岩6上，通过高预紧力长锚索和短锚索支护形成的组合拱形成增强组合拱，共同抵抗软岩围岩6大变形。
采用恒阻大变形锚索能够有效吸收围岩释放的能量，并且在吸能变形过程中提供恒定的支护阻力，在完成锚索14的安装后，使用W型钢带对锚索14进行连接，使锚索14之间形成整体，不会存在单根失效导致局部失稳，最后整体失稳的情况；通过W型钢带和钢筋网组合实现对围岩6的全断面的耦合支护，整个支护结构耦合相连，作为支护整体结构，共同抵抗围岩6的大变形，大大提高了围岩6的稳定性。
S35，一人扶住机头，一人操作单体锚索钻机，在将树脂锚固剂送入孔底的过程中，对树脂锚固剂进行边推进边搅拌，搅拌时间控制在20-30s(如20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30)，保证树脂锚固剂搅拌均匀，在对树脂锚固剂进行搅拌的过程中不能停顿，更不能反复搅拌，否则，已经开始聚合反应的树脂锚固剂会遭到破坏，导致树脂锚固剂失效。
S36，将树脂锚固剂送至孔底后，停止搅拌，但继续保持单体锚索钻机的推力作用至孔底三分钟，使得树脂锚固剂进行初步凝固，然后，卸下单体锚索钻机，并移至下一个位置，打下一个钻孔。
S37，十分钟后，树脂锚固剂得到进一步凝固，卸下专用搅拌驱动器，装上恒阻器10、钢托盘11和锁具13，并将钢托盘11紧贴围岩6的位置，如图8所示，恒阻器10包括恒阻段和锥形体12，恒阻段套设在锚索14上并伸入到钻孔内，与钻孔的内部进行接触连接，锥形体12同样套设在锚索14上并伸入到恒阻段内，然后依次安装钢托盘11和锁具13，钢托盘11套设在锚索14上并与围岩壁紧贴，锁具13将锚索14和钢托盘11进行固定。
锚固后的锚索14进行张拉试验，以确定锚索14的锚固效果，张拉试验的具体过程包括以下步骤：
S371，两人配合，将张拉千斤顶套在锚索14的末端并托住。
S372，开泵对锚索14进行张拉，本发明实施例中为打开张拉千斤顶乳化液液泵站开关，并注意观察压力表读数，达到预设张紧力后，张拉千斤顶行程结束，迅速换回回程，张拉试验结束。
S373，卸下张拉千斤顶，用液压切割器将锚索的外露部分切除，切除后锚索露出围岩壁的长度为200mm-300mm。
树脂锚固剂搅拌后10-15分钟对锚索14进行张拉，张拉预紧力应大于等于35t，张拉时，一次张拉到位，锚索14安装48h后，如发现预紧力下降，必须进行及时补拉，张拉时发现锚固不合格的锚索14，立即在其附近补打合格的锚索14，或者用张拉器将不合格的锚索14拔出，然后用单体钻孔机将原来的钻孔清理一遍，重新安装锚索14。
S4，围岩6安装恒阻大变形锚索后，对围岩6进行喷射混凝土。
喷射混凝土的过程具体包括喷射前、喷射中和喷射后，具体包括以下步骤：
S41，检查锚索14安装和钢筋网铺设情况，对针对现场出现的问题进行及时处理，清理喷射现场的矸石杂物，检查喷浆机是否完好，将喷浆机上的风管路和水管路接好，输料管路要平直不得有急弯，保证混凝土的顺利喷射，喷浆机上的各个接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用，防止安装事故的发生，连接好的喷浆机通电进行空载试运转，紧固好摩擦板，不得出现漏风现象。
S42，喷射人员佩戴齐全有效的劳保用品，喷射混凝土前，先用高压风水对岩面进行冲洗，便于混凝土能顺利并牢固的粘接在岩面上，并在拱顶和两帮设置喷射厚度的标志，便于喷射人员对于喷射厚度的掌控。
S43，清理好的围岩6进行喷射混凝土，喷射时，从墙基开始，自下而上，先墙后拱对围岩6进行喷射，形成一个闭环，所有支护结构形成一个整体，保证围岩6的稳定性，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直，喷枪头与受喷面的垂直距离为0.8-1.0m(如0.8、0.85、0.90、0.95、0.98、1.0)，能够有效的保证混凝土附着在围岩6面上，混凝土的喷射厚度不小于100mm，形成一个相对平整的平面封闭围岩6。
本发明实施例中对于喷射混凝土的优选方案，S43还包括以下步骤：
S431，配制混凝土，人工拌料时采用潮拌料，水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍，使其混合均匀，当然，在现场条件具备的情况下，使用机械进行拌料，可以提高施工人员的工作效率。
S432，喷射前，需要在喷射地点铺设塑料布或者旧皮带，以便收集回弹料。
S433，开始喷浆时，先给水，后给风，再开喷浆机，最后供混凝土，喷射时，喷浆机的供风压力为0.4MPa，水压为0.5MPa，水灰比为0.4-0.5之间，喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证准确的水灰比，喷射的混凝土要无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。
S434，停机时，要先停止供混凝土，后停喷浆机，再关水，最后停风，在喷射过程中，严禁将喷射枪头对准其他人员，避免发生事故，喷射中发生堵塞故障时，应紧握喷头并将喷口朝下，喷射工作结束后，需对喷层连续洒水养护7天以上，确保混凝土层坚固，一次喷射完毕后，应立即收集回弹物，喷浆机卸下喷头，及时清理水环和喷浆机内外部所附着的灰浆，便于下次喷浆时，喷浆机的正常使用。
喷射前必须清洗围岩6，清理浮矸，喷射均匀，无裂隙，无“穿裙”、“赤脚”现象，未与岩面接触的锚索14的钢托盘11后方及架设支架后的支架后方必须喷实。
S5，中台阶2和下台阶3分别铺设钢筋网，并安装恒阻大变形锚索。
上台阶1初期支护完成后，对中台阶2和下台阶3分别铺设钢筋网，并安装恒阻大变形锚索，具体的支护过程同S3。
S6，重复S4的过程。
对中台阶2和下台阶3分别铺设钢筋网，并安装恒阻大变形锚索支护后，对中台阶2和下台阶3实施S4。
S7，安装钢拱架。
为了给围岩6变形预留空间，钢拱架与恒阻锚索支护面预留一定间隙，本发明实时例中的间隙为300mm，根据现场实际情况可以对钢拱架与恒阻锚索支护面之间的间隙进行适当的调整，其中，钢架采用工字钢钢架，优选为HW200型钢拱架与10.3m长恒阻锚索交错使用，施工时应确保钢架接头处螺栓紧固；钢架支座板应位于稳定地基上，严禁出现钢架支座悬空的情况；钢架腹部、背部严禁回填片石等杂物，同时钢拱架可以进行背板加固，在施工钢拱架时利用千斤顶升顶，然后固定，产生一定的主动支撑能力。
上台阶1、中台阶2和下台阶3均完成支护后，实施步骤S8，铺设防水布；S9，浇筑二次衬砌；完成整个导洞7的支护过程，在进行二次衬砌时，本发明实施例中优选C30混凝土对围岩壁进行50cm厚的二次衬砌，保证露出围岩6的锚索14进行全部覆盖，使导洞7内壁整洁，形成一个平整的封闭围岩6，采用主动支护理念，高预紧力恒阻大变形锚索，能够及时给围岩6施加约束反力，将开挖后围岩6的双向受力状态，重新恢复到三向受力状态，利用围岩6的自承能力抵抗围岩变形。
综上，如图9所示，本发明中的高地应力软弱破碎围岩大断面交叉口施工工序为：导洞施工→开挖上台阶1→顶部和两拱肩架设木垛，进行临时支护→铺设钢筋网、安装恒阻大变形锚索→喷不小于100mm厚混凝土→开挖中台阶2→铺设钢筋网、安装恒阻大变形锚索→喷不小于100mm厚混凝土→开挖下台阶3→铺设钢筋网、安装恒阻大变形锚索→喷不小于100mm厚混凝土→安装钢拱架→铺设防水布→浇筑二次衬砌。
综上所述，本发明提供一种地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，该支护方法通过导洞7施工，实现围岩6变形能量的有效释放，有利于控制围岩6变形，避免软弱围岩6大范围塌方，有利于施工安全；恒阻大变形锚索能够在高额预紧力作用下实现恒阻滑移，均匀释放围岩6的变形能量，有效保护支护体结构稳定；采用主动支护理念，高预紧力恒阻大变形锚索，能够及时给围岩6施加反向约束力，将开挖后的围岩6双向受力状态，重新恢复到三向受力状态，利用围岩6的自承载能力抵抗围岩6变形，5300mm长的恒阻大变形锚索能够将破碎围岩6改善为承载力均匀的组合拱，通过恒阻大变形锚索高预紧力增大围岩间摩擦力，增大承载拱的抗剪切的能力。10300mm长的恒阻大变形锚索能够利用悬吊理论，调动围岩6深部应力，将围岩6悬吊在深部稳定岩层上，通过高预紧力长锚4与短锚索支护形成的组合承载拱与增强组合拱，共同抵抗软岩围岩6大变形；恒阻大变形锚索通过钢带和高强钢筋网组合使用，实现对围岩6的全断面的耦合支护，整个支护结构耦合相连，作为支护整体结构抵抗围岩的大变形。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述大断面隧道交叉口施工的支护方法包括以下步骤：
S1，导洞施工；导洞的延伸方向垂直于主隧道的延伸方向，导洞的开挖高度小于或等于主隧道的高度，所述导洞延伸至主隧道中；采用三台阶法开挖洞身；
S2，开挖上台阶，并对上台阶的顶部和两个拱肩进行临时支护；
S3，上台阶铺设钢筋网，并安装恒阻大变形锚索；所述恒阻大变形锚索包括第一恒阻大变形锚索和第二恒阻大变形锚索，所述第一恒阻大变形锚索的长度为10300mm，所述第二恒阻大变形锚索的长度为5300mm；
S4，台阶断面喷射混凝土；具体的，
S41，清理喷射现场的杂物，将喷浆机接好风管路和水管路；
S42，喷射前用高压风水对围岩壁进行清洗；
S43，从墙基开始，自下而上，先墙后拱对围岩壁进行喷射混凝土；
其中，喷枪头与受喷面的垂直距离为0.8-1.0m，混凝土的水灰比为0.4-0.5；
S5，开挖中台阶和下台阶，中台阶和下台阶分别铺设钢筋网，并分别安装恒阻大变形锚索；
S6，重复S4的过程；
S7，安装钢拱架；
S8，铺设防水布；
S9，浇筑二次衬砌；
所述S1具体为，导洞掘进成型，采用三台阶法开挖洞身，且按照上台阶、中台阶、下台阶的顺序进行依次开挖；所述S2具体为，对上台阶的顶部和两个拱肩通过架设木垛进行临时支护；所述S3包括以下步骤：
S31，铺设钢筋网，先安装顶网然后再连接两侧的帮网；
S32，采用单体锚索钻机钻孔；
S33，将树脂锚固剂与锚索的一端粘接定位；
S34，锚索的另一端连接搅拌驱动器，使用所述搅拌驱动器将树脂锚固剂缓缓送入钻孔，确保树脂锚固剂全部送入孔底；
S35，将树脂锚固剂送入孔底的过程中，对树脂锚固剂进行边推进边搅拌，确保树脂锚固剂搅拌均匀；
S36，停止搅拌，拆下单体锚索钻机并移至下一处钻孔；
S37，对所述锚索依次装上恒阻器、托盘、锚具，并将托盘紧贴围岩壁；所述S43还包括以下步骤：
S431，喷射前，进行拌料，水泥、沙和石子清底并翻拌混合均匀；
S432，喷射前，在喷射地点铺设塑料布，以便收集回弹料；
S433，开机时，先供水，后供风，再开喷浆机，最后供混凝土；
S434，停机时，先停止供混凝土，后停喷浆机，再停供水，最后停供风；所述S34还包括以下步骤：
S341，安装第一恒阻大变形锚索，且各个第一恒阻大变形锚索角度根据围岩不同节理产状调整；
S342，安装第二恒阻大变形锚索，且各个第二恒阻大变形锚索角度根据围岩不同节理产状调整。
2.根据权利要求1所述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述S37还包括以下步骤：
S371，将张拉千斤顶套在锚索上；
S372，开泵对锚索进行张拉，并观察压力表的读数，达到预设张紧力后，停止张拉；
S373，卸下张拉千斤顶，将锚索的外露端切除。
3.根据权利要求1所述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述S32中：
钻孔采用直径为32mm钻头进行钻孔，所述单体锚索钻机配合中空六方式钻杆进行钻孔。
4.根据权利要求1所述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述S33中将树脂锚固剂与锚索粘接定位时采用的是塑料封箱胶带。
5.根据权利要求1所述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述混凝土的厚度大于等于100mm。
6.根据权利要求1所述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述S433中喷浆机的供风压力为0.4MPa，水压为0.5Mpa。
7.根据权利要求1所述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述S341中第一恒阻大变形锚索的直径为21.8mm，且第一恒阻大变形锚索的排间距为1200mm×1000mm。
8.根据权利要求1所述的高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，其特征在于，所述S342中第二恒阻大变形锚索的直径为21.8mm，且第二恒阻大变形锚索的排间距为1200mm×1000mm。
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