1.一种适于高应力软岩隧巷道围岩支护的夹心拱,其特征在于:包括围岩外圈承载拱(4)、夹层锚杆加固拱(5)、围岩内圈承载拱(6),三者采用锚索束(7)锚固在一起,形成一个锚壳夹心拱支护结构;
其中,所述围岩外圈承载拱(4)是通过深孔预裂爆破方法将掘进迎头(2)前方预设范围内的深部围岩体破碎,然后注浆将深部裂隙岩体和破碎岩层重新固结,形成一个碎石强化拱;
所述夹层锚杆加固拱(5)是在围岩浅部岩层中密集均匀安装锚杆(9),形成的一个均匀厚层压缩带;
所述围岩内圈承载拱(6)为格栅钢拱架混凝土砌碹,格栅钢拱架采用钢筋焊接和螺栓连接而成,由多块拼接组成拱形紧贴于围岩表面,再向钢拱架内浇筑混凝土,将钢拱架包裹在混凝土内,形成一个格栅钢拱架混凝土砌碹。
2.权利要求1所述的一种适于高应力软岩隧巷道围岩支护的夹心拱,其特征在于:夹心拱的断面形状为圆形、或椭圆形、或马蹄形、或直墙半圆拱形。
3.权利要求1所述的一种适于高应力软岩隧巷道围岩支护的夹心拱,其特征在于:所述围岩外圈承载拱(4)厚度1.5 2.5m,夹层锚杆加固拱(5)厚度 2.0 3.0 m,围岩内圈承载~ ~拱(6)厚度0.3 0.5m。
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4.权利要求1所述的一种适于高应力软岩隧巷道围岩支护的夹心拱施工方法,其特征在于,包括如下步骤: 围岩外圈承载拱(4)施工→夹层锚杆加固拱(5)施工→围岩内圈承载拱(6)施工,再采用锚索束(7)将三者锚固在一起,形成一个锚壳夹心拱支护结构;
其中,围岩外圈承载拱(4)形成过程:首先,采用定向钻机在距离隧巷道掘进迎头(2)后方一定距离的围岩上布设深部爆破钻孔,钻孔前半段为曲线孔,钻进到达距离掘进迎头(2)围岩表面的指定深度后,平行于隧巷道中轴线继续钻进成直线孔;接着,在钻孔内布置柔性注浆管;然后,将炸药填入直线孔段内,安装抗杂散电流的电雷管和引线,采用炮泥封堵曲线孔段,连接起爆装置,进行爆破;最后,通过注浆管向裂隙岩体和破碎岩层进行注浆,将裂隙岩体和破碎岩层重新固结,形成碎石强化拱;
夹层锚杆加固拱(5)形成过程:碎石强化拱完成后,隧巷道的掘进与锚杆支护交替进行,每个循环进尺2.0 5.0m,围岩浅部软岩体采用密集均匀锚杆(9)+金属网支护;
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围岩内圈承载拱(6)形成过程:待围岩浅部锚杆支护完成进尺2.0 5.0m后,在隧巷道内~安装格栅钢拱架,格栅钢拱架采用钢筋焊接和螺栓连接而成,由多块拼接组成拱形紧贴于围岩表面,再向钢拱架内浇筑混凝土,将钢拱架包裹在混凝土内,形成格栅钢拱架混凝土砌碹结构。
5.根据权利要求4所述的一种适于高应力软岩隧道围岩支护的夹心拱施工方法,其特征在于:所述柔性注浆管为花管,位于直线孔内的管壁上开设溢浆孔。
6.根据权利要求4所述的一种适于高应力软岩隧道围岩支护的夹心拱施工方法,其特征在于:注浆材料为膨胀超细水泥、或水玻璃、或马丽散。