[发明专利]瓦斯隧道初期支护不动火作业施工方法

权利要求书

1.一种瓦斯隧道初期支护不动火作业施工方法，其特征在于：施工工艺流程如下；步骤1，施工准备：

1）钢拱架机械连接定位系统设计制作，包括拱架结构设计制作、锚杆结构设计制作、纵向连接钢筋设计制作；

所述钢拱架机械连接定位系统包括钢拱架、锁脚锚杆（2）、定位锚杆（6）以及钢拱架纵向连接钢筋（9）；钢拱架按原设计图分单元制作成节段，节段端部焊接连接钢板，节段之间用螺栓连接，钢拱架脚设置支垫；

钢拱架上按设计锚固位置和方向焊接锁脚锚杆（2）用锁脚锚杆套管（1），安装锁脚锚杆（2）形成拱架锁脚结构；钢拱架上按设计定位锚固位置和方向焊接定位锚杆（6）用定位锚杆套管（5），安装定位锚杆（6）为拱架定位；相邻钢拱架之间采用L型钢筋作为钢拱架纵向连接钢筋（9），连接钢筋与对应锁定位置的两榀钢拱架分别采用在拱架上焊接的纵向连接钢筋定位套管（10）内插入L型钢筋弯头和通过拱架上切割的螺孔（11）用纵向连接钢筋螺母（12）、纵向连接钢筋平垫圈（13）、弹簧垫圈（14）夹固L型钢筋直螺纹端方法，使钢拱架连接形成空间整体结构；

2）钢筋网夹扣设计制作，采用槽钢或用钢板加工制成钢筋网夹扣（15），钢筋网片利用钢筋网夹扣（15）、夹扣螺母（16）和系统锚杆的锚垫板及紧固螺母扣夹定位；

钢筋网夹扣结构由夹扣（15）、夹扣螺母（16）并利用原设计的系统锚杆及其锚垫板、锚固螺母共同构成，在锚杆出露端用夹扣螺母（16）将夹扣（15）压在锚垫板上；钢筋网片利用夹扣（15）和已安装好的系统锚杆锚垫板、锚固螺母扣夹定位，网片之间用20#～22#铁丝绑扎连接；钢筋网夹扣（15）采用6.5#槽钢或用钢板加工制成；

3）掌子面开挖后处理，掌子面开挖应采用光面爆破，开挖出渣后安排专人排危，清除松散、破碎及易坍塌块体，保证施工安全；

步骤2，初喷砼：喷射砼符合设计要求的强度等级，应采用湿喷方式，初喷砼在掌子面排危后立即进行，喷射砼厚度不小于4cm，尽早封闭岩体表层，防止围岩在空气中暴露过久出现风化剥落，危害工程安全；

步骤3，测量放样：初喷砼完成后测量断面，放样系统锚杆、钢拱架位置；

步骤4，系统锚杆施工：系统锚杆与围岩面正交，采用凿岩钻机钻孔，造孔至设计深度后用高压风清除孔内岩屑，然后安装锚杆、垫板和螺母，锚垫板应紧贴喷射砼表面；

步骤5，钢筋网片安装：钢筋网片在洞外焊接成型，洞内安装，网片尺寸根据相邻系统锚杆之间的间距确定，相邻网片之间的搭接长度不小于30倍钢筋直径且不小于一个网格长边尺寸；

根据岩面的实际起伏状铺设钢筋网，钢筋网与被支护岩面保持约3cm的间隙，利用系统锚杆出露端安装钢筋网夹扣（15），并用夹扣螺母（16）将夹扣（15）压在锚垫板上；

通过夹扣（15）和系统锚杆的紧固螺母固定钢筋网片，网片之间用20#～22#铁丝绑扎连接；

步骤6，钢拱架拼装：钢拱架按单元分节段制作，拼装成整体后安装，节段之间采用螺栓连接；

步骤7，钢拱架及定位锚杆（6）、锁脚锚杆（2）安装：

钢拱架宜用拱架安装台车安装，就位后先安装定位锚杆（6）；

将凿岩钻机钻杆穿入拱架上预焊的定位锚杆套管（5）内，抵紧围岩钻孔，成孔用高压风清孔，安装好定位锚杆（6），在露出定位锚杆套管（5）的定位锚杆（6）端安装定位锚杆锚垫板（7）并用定位锚杆螺母（8）紧固；

钢拱架锁脚处采取和定位锚杆相同的方式钻造、安装锁脚锚杆（2），在露出钢套管（1）的锁脚锚杆（2）端安装锁脚锚杆锚垫板（3）并用锁脚锚杆螺母（4）紧固；

步骤8，安装钢拱架纵向连接钢筋（9）：

采用I18及以上规格的钢拱架时，将L型钢拱架纵向连接钢筋（9）的直螺纹端套入1套纵向连接钢筋螺母（12）、纵向连接钢筋平垫圈（13），并将纵向连接钢筋螺母（12）退至螺纹另一端，按照直螺纹端朝掌子面方向、弯头端朝纵向连接钢筋定位套管（10）方向，将钢拱架纵向连接钢筋（9）斜举入两榀钢拱架之间，先将直螺纹段插入拱架预留螺孔（11），再将弯头插入纵向连接钢筋定位套管（10）；

然后将已安装纵向连接钢筋螺母（12）旋至抵紧钢拱架肋板，再依次套入纵向连接钢筋平垫圈（13）、纵向连接钢筋螺母（12）夹固工字钢；

采用I14型钢拱架时，在纵向连接钢筋螺母（12）和纵向连接钢筋平垫圈（13）之间增加1枚弹簧垫圈（14）；

步骤9，施作超前支护：钢拱架形成整体后，按照设计要求施作超前锚杆或超前注浆小导管支护；

步骤10，复喷砼：喷射砼符合设计要求的强度等级，复喷砼应采用湿喷方式，在前述工序全部完成后施作，采取分层喷射方式防止喷射砼积厚掉落，但后一层喷射砼应在前一层砼终凝前进行，直至将砼完全填满钢拱架之间结束。