[发明专利]一种硬岩隧道主洞横洞交叉口初支轮廓柔性修整方法

说明书

本发明提供了一种硬岩隧道主洞横洞交叉口初支轮廓柔性修整方法，属于硬岩隧道施工的技术领域，包括S1，测量点位；S2，施作辅助锚杆；S3，安装钢筋网；S4，施作主锚杆；S5，安装环向主钢筋；S6，喷射混凝土；S7，混凝土养生。本方法采用辅助锚杆、钢筋网、主锚杆和环向主钢筋组成柔性支护结构，支护结构形状更贴合设计，对超挖部分进行修整，改善交叉口成型质量。

技术领域

本发明属于硬岩隧道施工的技术领域，具体公开了一种硬岩隧道主洞横洞交叉口初支轮廓柔性修整方法。

背景技术

根据围岩级别不同，隧道主洞及横洞衬砌结构形式设计不同，软岩段设计有钢拱架和锚喷支护，硬岩段设计仅为锚喷支护(局部打锚杆、挂网片、喷射混凝土，或只喷射混凝土)，无法通过钢拱架控制交叉口的成型形状，其原因为：按最简单的横洞轮廓设计形状，假设横洞轮廓的正投影(沿横洞轴线方向)断面形状为圆形(可取上半圆)，那么，①当横洞与主洞正交时，按垂直于主洞轴线方向视角，交叉口轮廓投影为上半圆，与横洞正投影形状相同，但是交叉口轮廓侧面投影形状与主洞轮廓相同；②当横洞与主洞以任意角度斜交时，按垂直于主洞轴线方向视角，交叉口轮廓投影为上半椭圆，但是交叉口轮廓侧面投影形状与主洞轮廓相同。无论横洞与主洞以何种角度相交，交叉口轮廓均不在同一平面内，如果想在交叉口轮廓位置安装钢拱架来控制交叉口的成型形状，钢拱架现场制作加工的难度极大，因此目前无法通过钢拱架控制交叉口的成型形状。

因隧道主洞与横洞交叉口位置为应力集中区，交叉口衬砌处于空间受力状态，围岩多次扰动，围岩压力变化复杂，加之围岩可能存在节理裂隙，交叉口爆破后成型质量差，基本都存在不同程度的超挖，同时，超挖将给后续喷射混凝土、防水层施工造成施工困难及质量隐患。

发明内容

本发明提供一种硬岩隧道主洞横洞交叉口初支轮廓柔性修整方法，针对硬岩隧道主洞横洞交叉口爆破后成型质量差，存在不同程度超挖的问题。

上述一种硬岩隧道主洞横洞交叉口初支轮廓柔性修整方法，包括下述步骤；

S1，测量点位

在隧道主洞与横洞相交的一周即交叉口轮廓线靠主洞侧以及靠横洞侧的超挖边界内，进行布点测量，标记点位并编号，并按相应主洞和横洞数据计算单个标记点的超挖数值；

S2，施作辅助锚杆

在交叉口轮廓线靠主洞侧以及靠横洞侧，按标记点钻孔，钻孔方向分别沿主洞径向以及横洞径向；

按照每个标记点的超挖数值加工辅助锚杆，辅助锚杆的杆体长度按安装后其外露端不超出设计喷射混凝土表面控制下料，在钻孔内安装辅助锚杆；

S3，安装钢筋网

根据每个标记点的超挖数值，在每根辅助锚杆的杆体上，由设计喷射混凝土表面向内至预设位置，作为钢筋网安装的焊接点，在焊接点上安装钢筋网，钢筋网与辅助锚杆连接方式采用点焊连接，沿钢筋网与围岩接触位置裁切掉多出超挖边界的部分，主洞侧钢筋网和横洞侧钢筋网安装后相交位置连线位于交叉口轮廓线上，裁切掉多余部分；

S4，施作主锚杆

沿主洞侧钢筋网和横洞侧钢筋网相交连线一周即交叉口轮廓线，按预设间距向围岩面钻孔，安装主锚杆，主锚杆外露钢筋网预设长度；

S5，安装环向主钢筋

沿交叉口轮廓线，从单侧拱脚开始，将环向主钢筋与主锚杆外露端进行焊接，构成环向主骨架；

S6，喷射混凝土

按照设计喷射混凝土最终形成设计轮廓的交叉口形状；

S7，混凝土养生。

步骤S1中，利用全站仪进行布点测量，采用油漆标记点位。