CN103615265A - 软岩隧道水平旋喷施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种软岩隧道水平旋喷施工方法，其包括：采用水平旋喷钻机钻出具有规定深度和直径的第一型钻孔；在完成第一型钻孔后采用注浆设备将预先制备好的水泥浆供给至第一型钻孔的末端，使得随着钻杆退出第一型钻孔而沿着第一型钻孔由内向外形成第一型桩体；采用推顶装置将预先制备的长度与第一型钻孔深度相同的第一型加强构件沿第一型钻孔插入第一型桩体直至第一型钻孔的末端；通过控制第一支撑架和第二支撑架同步绕可移动机身的纵向轴线转动以改变喷钻臂的施工位置，从而构造出整体式的帷幕体系；通过同步控制第一支撑架和第二支撑架的升降高度来缩小水平旋喷钻机的施工半径，从而在待形成的隧道的内部形成阵列状稳定体系。

Description

软岩隧道水平旋喷施工方法

技术领域

本发明涉及一种隧道和地下工程施工方法，特别涉及一种隧道和地下工程软弱围岩超前预加固和开挖施工方法。

背景技术

在软弱破碎地层中进行隧道和地下工程施工，容易出现围岩大变形、工作面坍塌等安全问题以及施工进度缓慢、工效极低的技术问题。为了保证隧道及地下工程的施工安全，目前业内采用的软岩隧道施工方法有以下三种。

一种是多步CRD法，此方法虽在一定程度上降低施工风险，但是临时支撑繁多，耗费物资，工序复杂，进度缓慢。在软弱围岩施工中，拆除临时支撑时容易发生初支变形，并且二次衬砌施工受临时支撑拆除进度制约，无法及时跟进。各台阶安全步距叠加过长，仰拱与二衬滞后，存在安全隐患。

一种是双侧壁导坑法，此方法虽能减轻对围岩的扰动，避免应力集中引起变形，但施工断面狭小，大型机械无法进驻，人工出渣运距较长，浪费人力，降低工效，并且由于施工进度极其缓慢，没有遵循软弱围岩快挖快支的原则，难以控制软弱围岩的整体下沉变形。

一种是传统水平旋喷法，此方法超前支护效果不理想，施做一根18米的旋喷桩需要近24小时，桩径大多小于60cm，旋喷一个断面的时间长达1～2个月，且经常出现断桩、不咬合、桩缩径等问题，难以满足开挖施工要求。

如中国专利申请200910227790.6号公开的一种煤矿井下平斜巷管棚预注浆超前支护施工工艺，包括以下步骤：(1)止浆墙的施工；(2)管棚钻孔施工包括布孔，造孔；(3)管棚钻孔洗孔施工；(4)管棚安装施工；(5)管棚预注浆施工；(6)然后按照步骤(2)～(5)循环，施工一个管棚孔，安装一个孔，注浆一个孔，直至注浆结束；工作面管棚预注浆9m，掘进6m、预留3m超前距或者掘进7m、预留2m超前距；向前掘进后，再次管棚预注浆时，按步骤(2)～(5)施工时，不再施工止浆墙，在工作面迎头直接喷射混凝土即可，直至巷道施工完该区段为止。该专利申请的超前支护施工工艺具有如下缺点或不足：（1）、工艺顺序为钻孔、洗孔、退出钻杆、安装管棚、安装注浆管路、注浆，其中浆液在管棚的近端注入，从管棚的远端流出并顺着钻孔回流，从而，洗孔是其必不可少的步骤，因为根据该工艺，若不洗孔就无法顺利的安装管棚，但洗孔步骤将增加成本和工时；（2）、此外，由于浆液是从管棚的近端注入，从管棚的远端流出并顺着钻孔回流，因此只能依靠监测压力来判断是否注浆成功，但难以确保中间不出现中断或薄弱区，可能导致出现断桩、不咬合、桩缩径等问题，难以满足开挖施工要求；（3）、另外，需要在施工近端布置法兰盘、封孔器、胶垫等密封装置来确保注浆的压力，这又将增加工时和成本，而且还会出现跑浆、漏浆的情形；（4）、由于未对核心土进行预加固，隧道在开挖时容易产生掌子面挤压变形、洞身预收敛以及收敛变形大的情形。

又如中国专利申请200810301261.1号公开的一种隧道超前支护风循环钻进施工方法，施工步骤如下：先安装钻具，然后将钻具沿轨道移到指定孔位，根据隧道方位线调整钻具的方位角，使钻具与隧道方位线平行，将钻机与机架紧固。继而开启空气压缩机，风压控制在0.4MPa以上，然后开启钻机，使钻杆向土体匀速钻进，压缩空气经钻管内腔送到钻头部位，风冷钻头，并将钻屑通过钻管与土体之间的隙缝吹出钻孔之外。在钻头内部可安装导向钻进装置。最后终孔注浆，注浆管向钻管内腔压注水泥浆，水泥浆对钻管内腔和钻管外的环状间隙进行充填及压注，再转入下一孔位施工。根据该专利申请的工艺，钻管和钻头在一次性使用后作为管棚留在了钻孔内与桩体形成为一体，造成了资源的浪费，并且，由于其也属于先在钻孔内设置“管棚”再从管棚注浆的工艺和未对核心土加固，因此也具有中国专利申请200910227790.6号的上述缺点（2）、（3）、（4）。

又如中国专利申请201120212058.4号公开的一种铁路隧道深埋富水软弱带围岩大口径水平管幕超前支护构造，能够在纵向提供强有力的支撑，有效阻隔地下水，防止发生管涌导致大规模涌水突泥，保证施工安全。它包括沿隧道开挖轮廓线设置大口径水平管幕10，该大口径水平管幕10包括间隔设置混凝土桩12，以及设置在相邻两混凝土桩12之间且与之形成咬合的钢管混凝土桩11。该专利申请也属于先在钻孔内设置“管棚”再从管棚注浆的工艺和未对核心土加固，因此也具有中国专利申请200910227790.6号的上述缺点（2）、（3）、（4）。

因此，提供一种工艺简单并能够确保形成牢固帷幕体系的软岩变形控制施工方法成为业内急需解决的问题，需要把超前核心土视作一种新的隧道长期和短期稳定的工具，超前核心土的强度及变形特性是隧道变形（挤出变形、预收敛变形及收敛变形）的真正原因，对超前核心土进行防护和加固，提高其强度，以控制超前核心土变形（挤出变形及预收敛变形），并最终达到控制隧道变形（收敛变形）的目的，超前核心土的强度和变形特性对隧道的长期和短期稳定起决定性作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种施工周期短并能够形成连续、密实、均匀的桩体的软岩隧道水平旋喷施工方法，其采用水平旋喷及核心土玻钎锚杆注浆加固方法，通过旋喷桩隔离软弱地层，配合大管棚进行刚性支护，玻钎锚杆注浆加固核心土，有效控制岩土变形，而后进行隧道开挖的信息化施工方法。

本发明提供一种软岩隧道水平旋喷施工方法，包括：（1）、采用水平旋喷钻机根据预先确定的开孔位置在软岩施工区的隧道开挖面钻出具有规定深度和直径的第一型钻孔，水平旋喷钻机包括可移动机身、安装于可移动机身前端并能够独立升降的第一支撑架、安装于可移动机身后端并能够独立升降的第二支撑架、以及喷钻臂，其中，喷钻臂承托于第一支撑架的顶部和第二支撑架的顶部，并且喷钻臂能够相对于可移动机身前后移动，喷钻臂包括钻孔装置，钻孔装置包括设置于喷钻臂前端的钻头以及连接于钻头后端的钻杆；（2）、在完成第一型钻孔后采用注浆设备将预先制备好的水泥浆供给至第一型钻孔的末端，使得随着钻杆退出第一型钻孔而沿着第一型钻孔由内向外形成第一型桩体，在钻杆完全退出第一型钻孔后停止水平旋喷注浆，注浆设备设置于可移动机身上并位于第一支撑架和第二支撑架之间，喷钻臂还包括旋喷装置，旋喷装置包括邻近钻头设置并能够绕喷钻臂的纵向轴线旋转的喷头以及连接于喷头后端的管线，注浆设备通过管线将浆液输送至旋喷装置的喷头；（3）、采用推顶装置将预先制备的长度与第一型钻孔深度相同的第一型加强构件沿第一型钻孔插入第一型桩体直至第一型钻孔的末端，推顶装置能够相对于可移动机身前后、上下、左右运动以将第一型加强构件插入第一型桩体，推顶装置安装于可移动机身的前端；（4）、通过控制第一支撑架和第二支撑架同步绕可移动机身的纵向轴线转动以改变喷钻臂的施工位置，重复步骤（1）至（3），获得若干个第一型钻孔以及插有第一型加强构件的第一型桩体，使得相邻的第一型桩体在径向方向上部分重叠，从而若干个第一型桩体在待形成的隧道的至少部分边缘构造出第一帷幕体系；（5）、通过控制第一支撑架和第二支撑架同步绕可移动机身的纵向轴线转动以改变喷钻臂的施工位置，重复步骤（1）至（2），以进一步获得若干个第一型钻孔以及第一型桩体，使得相邻的第一型桩体在径向方向上部分重叠，从而若干个第一型桩体在待形成的隧道的至少部分边缘构造出第二帷幕体系，第一帷幕体系与第二帷幕体系结合成一个整体式的帷幕体系；（6）、通过同步控制第一支撑架和第二支撑架的升降高度来缩小水平旋喷钻机的施工半径，以在整体式的帷幕体系内部钻出具有规定深度和直径的第二型钻孔；（7）、在完成第二型钻孔后通过注浆设备将预先制备好的水泥浆供给至第二型钻孔的末端，使得随着钻杆退出第二型钻孔而沿着第二型钻孔由内向外形成第二型桩体，在钻杆完全退出第二型钻孔后停止水平旋喷注浆；（8）、采用推顶装置将预先制备的长度与第二型钻孔深度相同的第二型加强构件沿第二型钻孔插入第二型桩体直至第二型钻孔的末端；以及（9）、重复步骤（6）至（8），获得若干个第二型钻孔以及插有第二型加强构件的第二型桩体，使得若干个第二型桩体在待形成的隧道的内部形成阵列状稳定体系。

可选择地，可通过分别控制第一支撑架和第二支撑架的升降高度来控制喷钻臂的上扬角度或下倾斜角度。

可选择地，可通过同步控制第一支撑架和第二支撑架的升降高度来控制水平旋喷钻机的施工半径。

可选择地，可通过移动所述可移动机身来改变喷钻臂的左右倾斜角。

可选择地，可通过控制喷钻臂的前后移动来改变钻孔的深度。

优选地，在步骤（2）和（7）中，可以控制注浆设备使得水平旋喷注浆的旋喷压力设定为45～50MPa。

优选地，在步骤（7）中，可以控制注浆设备使得在第二型钻孔的末端附近进行的水平旋喷注浆的旋喷压力设定为比在第二型钻孔的其它区段进行的水平旋喷注浆的旋喷压力高7～9MPa，使得第二型桩体形成为“T”形构造以增大抗剪力和抗拉力，从而在隧道开挖时使软岩具有更高的稳定性，提高施工安全性。

优选地，可以通过分别控制第一支撑架和第二支撑架的升降高度来控制喷钻臂的上扬角度，使得沿第一型钻孔的深度方向，第一型桩体相对于水平面向上倾斜3～5度，以便于在一段隧道完成后与下一段隧道的第一型桩体搭接。

优选地，可以在第一帷幕体系、第二帷幕体系、阵列状稳定体系完成后以整体式的帷幕体系为边界采用挖掘机进行大断面的机械开挖以形成隧道，并且还可以包括：（10）、采用钻孔机沿着隧道的纵向轴线在隧道的两侧从隧道的壁的中部和下部分别斜向下倾斜35～40度钻出具有规定深度和直径的第三型钻孔；（11）、在完成第三型钻孔后通过灌浆机将预先制备好的水泥浆供给至第三型钻孔从而形成第三型桩体；（12）、采用打桩机将预先制备的长度与第三型钻孔深度相同的第三型加强构件沿第三型钻孔插入第三型桩体直至第三型钻孔的末端；以及（13）、重复步骤（10）至（12），获得若干个第三型钻孔以及插有第三型加强构件的第三型桩体，使得若干个第三型桩体在隧道的两侧形成锁脚桩稳定体系。

例如，可以在中、下台阶拱脚处施作锁脚桩（第三型桩体），斜向隧道两侧下方大约35度施作，每榀拱架之间左右拱脚处各一根，旋喷后桩内均埋设钢管（第三型加强构件）以增加桩体的韧性和抗弯、抗折能力，并将钢管与拱架用槽钢焊接形成整体。

本发明采用的术语“隧道”包括地上、地下隧道或坑道等需要挖掘出的通道或空间。

可选择地，整体式的帷幕体系可为周缘封闭或者半封闭构造。具体地，整体式的帷幕体系可为圆筒形、半圆筒形或拱形。

其中，整体式的帷幕体系（其可以包括第一帷幕体系和/或第二帷幕体系）可以与阵列状稳定体系（第二核心土加固体系）结合成一个水平旋喷桩控制岩土变形的软岩隧道整体式超前支护体系。

优选地，在步骤（1）之前，还可包括将隧道开挖面挂网喷射混凝土以稳定隧道开挖面的步骤。

可选择地，在步骤（1）之后，还可包括钻杆在孔内采用高压水洗孔以清洗孔内淤泥的步骤，以利于更顺利地进行步骤（3）并获得更牢固的桩体。

可选择地，第一型钻孔的深度可设定为大于或等于第二型钻孔的深度，第一型钻孔的直径可设定为大于或等于第二型钻孔的直径。并且，第一型加强构件的长度可设定为大于或等于第二型加强构件的长度，第一型加强构件的直径可设定为大于或等于第二型加强构件的直径。

可选择地，第一型加强构件可选用管棚，第二型加强构件可选用玻纤锚杆。

优选地，本发明的方法可采用间隔跳孔的方式完成若干个第一型钻孔，例如，对于紧邻的三个第一型钻孔，先完成两侧的两个第一型钻孔，再完成中间的一个第一型钻孔，使得位于中间的后形成的第一型桩体能够与两侧的第一型桩体很好地咬合成为一体。

可选择地，还可以包括通过地质超前预报系统为主、超前钻孔为辅的方式探明前方软弱地质条件，以便制定相应的控制岩土变形的设计方案。

可选择地，因为第二型桩体所需的强度一般要低于第一型桩体，所以形成第二型桩体的水泥浆的配比可以与形成第一型桩体的水泥浆的配比不同，以节省成本并避免资源浪费。

本发明的有益效果是：（1）水平旋喷钻机构造成能够自由调节施工半径和倾角，能够实现高质量施工并缩短施工周期；（2）本发明在退出钻杆的同时启动水平旋喷注浆，并且注浆是从钻孔的远端向钻孔的近端逐步进行（即，由内向外进行），从而，在径向方向上，浆液能够将泥浆和钻屑挤压到远离钻孔中心线的位置，而在纵向方向上，浆液能够将泥浆和钻屑沿钻孔由内向外挤压，因此即使省掉洗孔的步骤，也能保证后续的插入管棚或玻纤锚杆的过程顺利进行；（3）此外，由于注浆是随着钻杆的退出从钻孔的远端向钻孔的近端逐步进行，从而能够保证形成连续、密实、均匀的桩体，而不必担心桩体中间出现中断或薄弱区等问题；（4）同时，相比从钻孔的近端向钻孔的远端开始注浆的工艺，可以省去复杂的密封装置和压力监测设备；（5）将第二型桩体形成为“T”形构造，可增大抗剪力和抗拉力，从而在隧道开挖时使软岩具有更高的稳定性；（6）使第一型桩体相对于水平面向上倾斜一定角度，有利于在一段隧道完成后，该段的第一型桩体与下一段隧道的第一型桩体搭接；（7）隧道轮廓线高强的水平旋喷桩超前加固、掌子面玻纤锚杆的束缚变形效应、中、下台阶拱脚锁脚桩的锚固，有效控制岩土变形。

具体实施方式

本发明提出一种隧道和地下工程无工作间超前水平旋喷施工工艺方法，可以直接利用隧道本身开挖空间一次性进行18-24米的超前水平旋喷支护施工，利用高强压力机械设备将水泥浆液均匀密实的注入到软弱地层中，周边旋喷桩紧密咬合形成完整的帷幕体系，掌子面玻纤锚杆旋喷桩稳定土体，中、下台阶拱脚锁脚桩的锚固，不仅提高了软弱围岩承载能力、周边围岩的稳定性和有效控制岩土变形，而且大大提高工效，达到对软弱地层超前支护以及全断面机械化开挖的目的。

在软弱破碎地层施工过程中，采用超前水平旋喷桩对软弱围岩进行超前支护，使隧道开挖轮廓线形成混凝土壳状保护层，大大提高了软弱围岩的承载能力和稳定性，避免开挖过程中发生坍塌，为大断面机械化开挖创造安全条件，为稳定初支结构的后期变形提供有力保障。

根据本发明，在隧道及地下工程开挖及施工前，采用水平旋喷钻机进行高强水平旋喷桩维护软弱围岩，隧道围岩被高强连续水平旋喷桩加固后，可实现隧道及地下工程大断面机械化开挖。

根据本发明，提出一种用水平旋喷桩维护软岩的隧道开挖方法，针对软弱破碎地层传统旋喷桩施工方法，利用原设计隧道开挖空间进行超前支护施工；本发明所提出水平旋喷桩维护软岩的隧道开挖方法的工艺步骤可以为：先沿隧道设计的开挖轮廓线，根据设计参数标定开孔位置；钻机就位后进行点位复测，并对钻机进行定位和角度调整；按设计要求在掌子面及周边进行钻孔，钻孔长度为18米；洗孔后开始旋喷注浆，同时钻杆后退；旋喷后直接下入18米管棚或玻纤锚杆；如此循环直到所有设计孔位施工完成，每一个孔从钻孔到完成约40分钟，所有水平旋喷桩完成后即可进行大断面的机械开挖。

本发明所提出的放弃传统软岩隧道施工方法直接利用高强水平旋喷旋桩在掌子面周边开挖轮廓线外形成帷幕体系，稳定掌子面土体，改变软弱围岩的土体结构，从而实现安全机械化的大断面开挖。适用于所有软岩类型，有效的降低开挖难度和施工风险，降低劳动力成本，全面提高工效，满足不良地质条件下隧道快挖、快支的技术要求，同时将传统以人工为主的开挖施工方式转变为机械化的大断面施工。

根据本发明的一种示例实施方式，软岩隧道水平旋喷施工方法包括以下步骤。

采用水平旋喷钻机根据预先确定的开孔位置在软岩施工区的隧道开挖面（掌子面）钻出具有规定深度和直径的第一型钻孔。其中，水平旋喷钻机包括可移动机身、安装于可移动机身前端并能够独立升降的第一支撑架、安装于可移动机身后端并能够独立升降的第二支撑架、以及喷钻臂。喷钻臂承托于第一支撑架的顶部和第二支撑架的顶部，并且喷钻臂能够相对于可移动机身前后移动，喷钻臂包括钻孔装置，钻孔装置包括设置于喷钻臂前端的钻头以及连接于钻头后端的钻杆。

在完成第一型钻孔后采用注浆设备将预先制备好的水泥浆供给至第一型钻孔的末端，使得随着钻杆退出第一型钻孔而沿着第一型钻孔由内向外形成第一型桩体，在钻杆完全退出第一型钻孔后停止水平旋喷注浆。其中，注浆设备设置于可移动机身上并位于第一支撑架和第二支撑架之间。喷钻臂还包括旋喷装置，旋喷装置包括邻近钻头设置并能够绕喷钻臂的纵向轴线旋转的喷头以及连接于喷头后端的管线，注浆设备通过管线将浆液输送至旋喷装置的喷头。

采用推顶装置将预先制备的长度与第一型钻孔深度相同的第一型加强构件（在本实施方式中选用钢管棚）沿第一型钻孔插入第一型桩体直至第一型钻孔的末端。推顶装置能够相对于可移动机身前后、上下、左右运动以将第一型加强构件插入第一型桩体，推顶装置安装于可移动机身的前端。

通过控制第一支撑架和第二支撑架同步绕可移动机身的纵向轴线转动以改变喷钻臂的施工位置，以便获得若干个第一型钻孔以及插有第一型加强构件的第一型桩体，使得相邻的第一型桩体在径向方向上部分重叠（咬合），从而若干个第一型桩体在待形成的隧道的至少部分边缘构造出第一帷幕体系。

通过控制第一支撑架和第二支撑架同步绕可移动机身的纵向轴线转动以改变喷钻臂的施工位置，以进一步获得若干个第一型钻孔以及第一型桩体（未插入加强构件），使得相邻的第一型桩体在径向方向上部分重叠，从而若干个第一型桩体在待形成的隧道的至少部分边缘构造出第二帷幕体系，第一帷幕体系与第二帷幕体系结合成一个整体式的帷幕体系。

通过同步控制第一支撑架和第二支撑架的升降高度来缩小水平旋喷钻机的施工半径，以在整体式的帷幕体系内部钻出具有规定深度和直径的第二型钻孔。

在完成第二型钻孔后通过注浆设备将预先制备好的水泥浆供给至第二型钻孔的末端，使得随着钻杆退出第二型钻孔而沿着第二型钻孔由内向外形成第二型桩体，在钻杆完全退出第二型钻孔后停止水平旋喷注浆。

采用推顶装置将预先制备的长度与第二型钻孔深度相同的第二型加强构件（在本实施方式中选用玻纤锚杆）沿第二型钻孔插入第二型桩体直至第二型钻孔的末端。

通过控制第一支撑架和第二支撑架同步绕可移动机身的纵向轴线转动以改变喷钻臂的施工位置，以获得若干个第二型钻孔以及插有第二型加强构件的第二型桩体，使得若干个第二型桩体在待形成的隧道的内部形成阵列状稳定体系。

根据本发明一种优选实施方案，控制注浆设备使得水平旋喷注浆的旋喷压力设定为大约48MPa。

根据本发明另一种优选实施方案，控制注浆设备使得在第二型钻孔的末端附近进行的水平旋喷注浆的旋喷压力设定为比在第二型钻孔的其它区段进行的水平旋喷注浆的旋喷压力高大约9MPa，使得第二型桩体形成为“T”形构造以增大抗剪力和抗拉力，从而在隧道开挖时使软岩具有更高的稳定性，提高施工安全性。

根据本发明又一种优选实施方案，通过分别控制第一支撑架和第二支撑架的升降高度来控制喷钻臂的上扬角度，使得沿第一型钻孔的深度方向，第一型桩体相对于水平面向上倾斜大约4.5度，以便于在一段隧道完成后与下一段隧道的第一型桩体搭接。

根据本发明再一种优选实施方案，在第一帷幕体系、第二帷幕体系、阵列状稳定体系完成后以整体式的帷幕体系为边界采用挖掘机进行大断面的机械开挖以形成隧道。

随后，采用钻孔机沿着隧道的纵向轴线在隧道的两侧从隧道的壁的中部和下部分别斜向下倾斜大约38度钻出具有规定深度和直径的第三型钻孔。在完成第三型钻孔后通过灌浆机将预先制备好的水泥浆供给至第三型钻孔从而形成第三型桩体。采用打桩机将预先制备的长度与第三型钻孔深度相同的第三型加强构件（在本实施方式中选用钢管）沿第三型钻孔插入第三型桩体直至第三型钻孔的末端。沿着隧道的纵向方向施工，以获得若干个第三型钻孔以及插有第三型加强构件的第三型桩体，使得若干个第三型桩体在隧道的两侧形成锁脚桩稳定体系。

尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。此外，系统各处的尺寸和压力等参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。

Claims (5)

1.一种软岩隧道水平旋喷施工方法，包括：

（1）、采用水平旋喷钻机根据预先确定的开孔位置在软岩施工区的隧道开挖面钻出具有规定深度和直径的第一型钻孔，所述水平旋喷钻机包括可移动机身、安装于所述可移动机身前端并能够独立升降的第一支撑架、安装于所述可移动机身后端并能够独立升降的第二支撑架、以及喷钻臂，其中，所述喷钻臂承托于所述第一支撑架的顶部和所述第二支撑架的顶部，并且所述喷钻臂能够相对于所述可移动机身前后移动，所述喷钻臂包括钻孔装置，所述钻孔装置包括设置于所述喷钻臂前端的钻头以及连接于钻头后端的钻杆；

（2）、在完成所述第一型钻孔后采用注浆设备将预先制备好的水泥浆供给至所述第一型钻孔的末端，使得随着钻杆退出所述第一型钻孔而沿着所述第一型钻孔由内向外形成第一型桩体，在所述钻杆完全退出所述第一型钻孔后停止水平旋喷注浆，所述注浆设备设置于所述可移动机身上并位于所述第一支撑架和所述第二支撑架之间，所述喷钻臂还包括旋喷装置，所述旋喷装置包括邻近所述钻头设置并能够绕所述喷钻臂的纵向轴线旋转的喷头以及连接于喷头后端的管线，所述注浆设备通过所述管线将浆液输送至所述旋喷装置的喷头；

（3）、采用推顶装置将预先制备的长度与所述第一型钻孔深度相同的第一型加强构件沿所述第一型钻孔插入所述第一型桩体直至所述第一型钻孔的末端，所述推顶装置能够相对于所述可移动机身前后、上下、左右运动以将所述第一型加强构件插入所述第一型桩体，所述推顶装置安装于所述可移动机身的前端；

（4）、通过控制所述第一支撑架和所述第二支撑架同步绕所述可移动机身的纵向轴线转动以改变所述喷钻臂的施工位置，重复步骤（1）至（3），获得若干个第一型钻孔以及插有第一型加强构件的第一型桩体，使得相邻的所述第一型桩体在径向方向上部分重叠，从而所述若干个第一型桩体在待形成的隧道的至少部分边缘构造出第一帷幕体系；

（5）、通过控制所述第一支撑架和所述第二支撑架同步绕所述可移动机身的纵向轴线转动以改变所述喷钻臂的施工位置，重复步骤（1）至（2），以进一步获得若干个第一型钻孔以及第一型桩体，使得相邻的所述第一型桩体在径向方向上部分重叠，从而所述若干个第一型桩体在待形成的隧道的至少部分边缘构造出第二帷幕体系，所述第一帷幕体系与所述第二帷幕体系结合成一个整体式的帷幕体系；

（6）、通过同步控制所述第一支撑架和所述第二支撑架的升降高度来缩小所述水平旋喷钻机的施工半径，以在所述整体式的帷幕体系内部钻出具有规定深度和直径的第二型钻孔；

（7）、在完成所述第二型钻孔后通过所述注浆设备将预先制备好的水泥浆供给至所述第二型钻孔的末端，使得随着钻杆退出所述第二型钻孔而沿着所述第二型钻孔由内向外形成第二型桩体，在所述钻杆完全退出所述第二型钻孔后停止水平旋喷注浆；

（8）、采用所述推顶装置将预先制备的长度与所述第二型钻孔深度相同的第二型加强构件沿所述第二型钻孔插入所述第二型桩体直至所述第二型钻孔的末端；以及

（9）、重复步骤（6）至（8），获得若干个第二型钻孔以及插有第二型加强构件的第二型桩体，使得所述若干个第二型桩体在待形成的隧道的内部形成阵列状稳定体系。

2.如权利要求1所述的软岩隧道水平旋喷施工方法，其特征在于，在步骤（2）和（7）中，控制所述注浆设备使得水平旋喷注浆的旋喷压力设定为45～50MPa。

3.如权利要求2所述的软岩隧道水平旋喷施工方法，其特征在于，在步骤（7）中，控制所述注浆设备使得在所述第二型钻孔的末端附近进行的水平旋喷注浆的旋喷压力设定为比在所述第二型钻孔的其它区段进行的水平旋喷注浆的旋喷压力高7～9MPa，使得所述第二型桩体形成为“T”形构造。

4.如权利要求3所述的软岩隧道水平旋喷施工方法，其特征在于，通过分别控制所述第一支撑架和所述第二支撑架的升降高度来控制所述喷钻臂的上扬角度，使得沿所述第一型钻孔的深度方向，所述第一型桩体相对于水平面向上倾斜3～5度，以便于在一段隧道完成后与下一段隧道的第一型桩体搭接。

5.如权利要求1～4中任一项所述的软岩隧道水平旋喷施工方法，其特征在于，在所述第一帷幕体系、所述第二帷幕体系、所述阵列状稳定体系完成后以所述整体式的帷幕体系为边界采用挖掘机进行大断面的机械开挖以形成隧道，并且还包括：

（10）、采用钻孔机沿着所述隧道的纵向轴线在所述隧道的两侧从所述隧道的壁的中部和下部分别斜向下倾斜35～40度钻出具有规定深度和直径的第三型钻孔；

（11）、在完成所述第三型钻孔后通过灌浆机将预先制备好的水泥浆供给至所述第三型钻孔从而形成第三型桩体；

（12）、采用打桩机将预先制备的长度与所述第三型钻孔深度相同的第三型加强构件沿所述第三型钻孔插入所述第三型桩体直至所述第三型钻孔的末端；以及

（13）、重复步骤（10）至（12），获得若干个第三型钻孔以及插有第三型加强构件的第三型桩体，使得所述若干个第三型桩体在所述隧道的两侧形成锁脚桩稳定体系。