CN108547636B - 一种双护盾tbm喷锚支护结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双护盾TBM喷锚支护结构及其施工方法，所述双护盾TBM喷锚支护结构包括管片和喷锚结构，管片用于衬砌隧道拱底部围岩上。喷锚结构包括金属网、锚杆和混凝土层，金属网铺设于隧道拱顶部围岩，锚杆锚固于隧道的拱顶部围岩，混凝土层由向安装有金属网和锚杆区的围岩喷射的混凝土凝固形成，凝固的混凝土层与锚杆、金属网形成共同承载的围岩支护结构，加固隧道拱顶部围岩。根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构灵活性较高，围岩支护的及时性和封闭性较好，同时允许围岩发生适量变形以发挥围岩的自承能力，进而实现隧道的柔性支护，喷锚支护结构还能充分利用围岩自稳性良好的特点，降低工程成本，提高工程进度。

Description

一种双护盾TBM喷锚支护结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及隧道支护技术，特别涉及一种双护盾TBM喷锚支护结构及施工方法。
背景技术
双护盾TBM具有掘进速度快、安全性高、工程地质适应性强等优点，被广泛应用于公路、铁路和水工隧洞等工程领域。TBM掘进后，隧道围岩的支护通常采用管片环形衬砌的方法，具体方法如下：首先在TBM尾盾内完成管片的环向组装，再将管片推出尾盾，并及时向管片与围岩之间的空腔回填豆粒石，最后通过管片注浆孔向豆粒石孔隙中注入水泥浆，形成管片-胶凝豆砾石-围岩联合支护结构。对于围岩属于Ⅱ类和Ⅲ类岩体的隧道工程，由于围岩自稳性较好，继续采用管片衬砌与回填豆粒石的方法不仅会延缓工程进度还会增加不必要的工程投资。基于上述情况，迫切需要提出适应于隧道工程中Ⅱ类和Ⅲ类围岩的支护结构。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双护盾TBM喷锚支护结构，所述双护盾TBM喷锚支护结构灵活性较好，施工成本低，施工速度快。
根据本发明还旨在提出一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法。
根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构，包括：管片，所述管片用于衬砌隧道拱底部围岩；以及，喷锚结构，所述喷锚结构包括：金属网，所述金属网铺设于隧道拱顶部围岩上；锚杆，所述锚杆锚固于所述隧道拱顶部围岩；混凝土层，所述混凝土层由向安装有所述金属网和所述锚杆所在区域内的围岩喷射的混凝土凝固形成，凝固的所述混凝土层与所述锚杆、所述金属网形成共同承载的围岩支护结构。
根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构，由于隧道的拱顶部采用喷锚结构支护，拱底部采用管片支护结构。因此，喷锚支护结构灵活性较高，围岩支护的及时性和封闭性较好，同时允许围岩发生适量变形以发挥围岩的自承能力，进而实现隧道的柔性支护，喷锚支护结构还能充分利用围岩自稳性良好的特点，降低工程成本，提高工程进度。
在一些实施例中，所述管片与所述隧道拱底部围岩存在空腔，所述空腔内填充加固所述管片的填充材料。
具体地，所述填充材料为自密实混凝土或者豆粒石砂浆。
在一些实施例中，所述锚杆为药卷锚杆、全长粘结式锚杆或预应力锚杆中的任何一种。
在一些实施例中，形成所述混凝土层的喷射方式为湿喷方式。
在一些实施例中，所述喷锚结构还包括钢架和钢筋排，所述钢架和钢筋排架设于所述隧道拱顶部围岩的内壁上。
根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，包括如下步骤：
S1：双护盾TBM掘进机完成一个掘进循环的隧道挖掘；
S2：在所述隧道的拱底部安装管片，衬砌围岩；
S3：对所述隧道的拱顶部的围岩布设初次喷锚结构，具体为将第一锚杆锚固于所述拱顶部的所述围岩上，将第一金属网挂于所述第一锚杆的端头上，向安装所述第一金属网及所述第一锚杆所在区域内的围岩喷射第一混凝土以形成第一混凝土层；
S4：待所述初次喷锚结构中所述混凝土层凝固后，再设置二次喷锚结构，具体为将第二锚杆锚固于所述拱顶部的所述围岩，将第二金属网挂于第二锚杆的端头上，向安装所述第二金属网及所述第二锚杆所在区域内的围岩喷射第二混凝土以形成第二混凝土层。
在一些实施例中，其特征在于，在步骤S1中，所述双护盾TBM掘进机的掘进方式为推拉换步方式掘进。
在一些实施例中，在步骤S2中，所述管片为与所述双护盾TBM掘进机配套的标准衬砌管片，或者特制衬砌管片。
在一些实施例中，在步骤S3中，所述第一锚杆锚固在所述拱顶部的(-α，+α)的角度范围内，其中，所述隧道的截面为参考圆，所述拱顶部的最顶端为参考圆的0度，α的角度为20-40度。
在一些实施例中，在步骤S4中，所述第二锚杆锚固在所述拱顶部的(-β，+β)的角度范围内，其中，所述隧道的截面为参考圆，所述拱顶部的最顶端为参考圆的0度，β的角度为60-90度。
在一些实施例中，在步骤S4中，所述二次喷锚结构还可包括钢架和钢筋排，其中，将第二锚杆锚固于所述拱顶部的所述围岩，在所述第二锚杆的端头上挂设有所述第二金属网，然后将所述钢架和钢筋排架设于所述拱顶部的所述围岩的内壁，朝向所述第二金属网、所述第二锚杆和所述钢架和钢筋排的所在位置喷射所述第二混凝土以形成所述第二混凝土层。
在一些实施例中，所述第二锚杆的周向间距为0.7-1.5m，所述第二锚杆的轴向间距为0.7-1.5m。
在一些实施例中，所述第一混凝土和所述第二混凝土为C25、C30和C35型号混凝土中的任何一种，所述第一混凝土层的厚度为30-50mm，所述第二混凝土厚度为100-250mm。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的双护盾喷锚支护结构的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的双护盾喷锚支护结构的初次喷锚结构的示意图。
图3是图2圈示A处的放大示意图。
图4是本发明实施例的双护盾喷锚支护结构的截面示意图
图5是本发明另一实施例的双护盾喷锚支护结构的截面示意图。
附图标记：
双护盾TBM喷锚支护结构100、
锚杆1、第一锚杆11、第二锚杆12、
金属网2、第一金属网21、
混凝土层3、第一混凝土层31、第二混凝土层32、
管片4、填充材料5、钢架6。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构100。
如图1-图3所示，根据本发明实施例的包括管片4和喷锚结构，管片4用于衬砌隧道拱底部围岩，喷锚结构包括金属网2、锚杆1和混凝土层3，锚杆1锚固于隧道的拱顶部的围岩，金属网2铺设于隧道拱顶部的围岩并挂于锚杆1的端头，混凝土层3由向安装有金属网2和锚杆1区的围岩喷射的混凝土后凝固形成，凝固的混凝土层3与锚杆1、金属网2形成共同承载的围岩支护结构在隧道的拱顶部。
可以理解的是，相比传统隧道中全部铺设管片的技术方案，本发明的技术方案中，隧道的拱底部的围岩采用管片4进行衬砌支护，这样既能满足TBM掘进机滑行又能控制拱底围岩变形。设在隧道的拱顶部的喷锚结构能快速加固隧道拱顶围岩，喷锚结构将锚杆1、混凝土层3和围岩连接成共同作用的复合结构，既能有效防止岩体松动和分离，又能把一定厚度的围岩转变为自成拱，有效地稳定围岩，即使部分围岩存在破碎区，喷锚结构的金属网2也可以拉挡锚杆1间的岩块，并通过加设钢筋排和钢架对破碎围岩进行强支撑，达到加固围岩的目的。且用于隧道的拱顶部无需铺设管片4，不但节省了管片4的用量还提高了施工效率。
根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构100，由于隧道的拱顶部采用喷锚结构支护，拱底部采用管片4支护结构。因此，喷锚支护结构100灵活性较高，围岩支护的及时性和封闭性较好，同时允许围岩发生适量变形以发挥围岩的自承能力，进而实现隧道的柔性支护，喷锚支护结构100还能充分利用围岩自稳性良好的特点，降低工程成本，提高工程进度。
在一些实施例中，管片4与隧道拱底部围岩之间存在空腔，空腔内可填充用于加固管片4的填充材料5。由此可以提高管片4对隧道的拱底部围岩的支护效果，从而控制了隧道的拱底部的围岩的变形量。
具体地，填充材料5为自密实混凝土或者豆粒石砂浆。这里需要说明的是，填充材料5可以根据实际的施工状况进行转换，并不局限于上述两种。
在一些实施例中，锚杆1为药卷锚杆、全长粘结式锚杆或预应力锚杆中的任何一种。可以理解的是，施工人员可以根据围岩的状态采用不同种类的锚杆1，并不局限于上述三种，由此保证了喷锚结构能够较好地适应围岩状况，保证了喷锚结构隧道的拱顶部的加固效果。
在一些实施例中，形成混凝土的喷射方式为湿喷方式。由此，混凝土可以较好地与围岩相结合，保证了喷锚结构的强度。
在一些实施例中，喷锚结构还包括钢架6和钢筋排，钢架6和钢筋排架设于隧道拱顶部围岩，金属网2设在钢架6和钢筋排上。可以理解的是，当部分围岩存在破碎区，钢架6和钢筋排可以对破碎岩体形成强支撑，达到加固围岩的目的。因此，设置钢架6和钢筋排能够更好地实现加固拱顶部围岩的目的。需要补充说明的是，在本发明的其他实施例中，喷锚结构可以只包括钢架6或者只包括钢筋排。
下面参考图1描述本发明一个具体实施例的双护盾TBM喷锚支护结构100。
如图1所述，本发明的双护盾TBM喷锚支护结构100包括管片4和喷锚结构，管片4用于隧道拱底部围岩的衬砌。喷锚结构包括金属网2、锚杆1和混凝土层3，金属网2铺设于隧道的拱顶部的围岩内壁，锚杆1锚固于隧道的拱顶部的围岩，混凝土层3由向安装有金属网2和锚杆1区的围岩喷射的混凝土后凝固形成，凝固的混凝土层3与锚杆1、金属网2形成共同承载的围岩支护结构在隧道的拱顶部。
根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构100，由于隧道的拱顶部采用喷锚结构支护，拱底部采用管片4支护结构。因此，喷锚支护结构100灵活性较高，围岩支护的及时性和封闭性较好，同时允许围岩发生适量变形以发挥围岩的自承能力，进而实现隧道的柔性支护，喷锚支护结构100还能充分利用围岩自稳性良好的特点，降低工程成本，提高工程进度。
根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构100的施工方法，包括如下步骤：
S1：双护盾TBM掘进机完成一个掘进循环的隧道挖掘；
S2：在所述隧道的拱底部安装管片4，衬砌围岩；
S3：对所述拱顶部的围岩布设初次喷锚结构，具体如图2-图3所示，将第一锚杆11锚固于所述拱顶部的所述围岩，将第一金属网21挂于第一锚杆11端头，朝向安装所述第一金属网21及所述第一锚杆11所在区域内的围岩喷射第一混凝土以形成第一混凝土层31；
S4：待所述初次喷锚结构中所述混凝土层3凝固后，再设置二次喷锚结构，具体为将第二锚杆12锚固于所述拱顶部的所述围岩，将第二金属网挂于第二锚杆12端头，朝向安装所述第二金属网及所述第二锚杆12所在区域内的围岩喷射第二混凝土以形成第二混凝土层32。
可以理解的是，初次喷锚结构能快速加固隧道拱顶围岩，进而可加快施工速度；二次喷锚结构对隧道整个拱部范围内围岩进行加固，采用锚杆加固结构面和层面，充分调动围岩自身的承载能力，喷射的第二混凝土侵入围岩裂隙，封闭节理，有效抵抗岩块间沿节理裂隙的张拉剪切，提高围岩的整体性和自承能力，同时在局部围岩破碎带。初次喷锚结构和二次喷锚结构相结合能有效地抑制围岩的初期变形和后期变形。双护盾TBM喷锚支护结构100具有支护结构组合的灵活性，围岩支护的及时性和封闭性，同时允许围岩发生适量变形以发挥围岩的自承能力，进而实现隧道的柔性支护，本发明的施工方法能充分利用围岩自稳性良好的特点，降低工程成本，提高工程进度。
根据本发明实施例的一种双护盾TBM喷锚支护结构100的施工方法，由于在施工过程中包括设置初次喷锚结构和二次喷锚结构，加快了施工速度，降低了工程成本。
在一些实施例中，在步骤S1中，双护盾TBM掘进机的掘进方式为推拉换步方式掘进。由此，可以方便管片4的安装及初次喷锚结构的安装。当然，在本发明的其他实施例中，双护盾TBM掘进机还可以采用其他掘进方式进行掘进。
在一些实施例中，在步骤S2中，管片4为与双护盾TBM掘进机配套的标准衬砌管片4，或者特制衬砌管片4。由此，施工人员可以根据实际施工情况挑选管片4，从而保证隧道拱底部加固效果。
具体地，管片4可以是2块及以上，多块管片4采用双护盾TBM掘进机本体的管片4拼装机进行拼装，并且将自密实混凝土填充管片4与围岩空腔内以加固围岩。
在一些实施例中，在步骤S3中，第一锚杆11锚固在隧道的拱顶部的(-α，+α)的角度范围内，其中，隧道的截面为参考圆，拱顶部的最顶端为参考圆的0度，α的角度为20-40度。由此，可以较为快速的加固隧道的拱顶部，提高施工效率。
在一些实施例中，在步骤S4中，第二锚杆12锚固在隧道的拱顶部的(-β，+β)的角度范围内，其中，隧道的截面为参考圆，拱顶部的最顶端为参考圆的0度，β的角度为60-90度。由此，保证了隧道的整个拱顶部的围岩加固，较好控制了围岩后期变形。
在一些实施例中，在步骤S4中，二次喷锚结构还可包括钢架6和钢筋排，其中，钢架6和钢筋排设置于隧道拱顶部的围岩，将第二锚杆12锚固于隧道的拱顶部的围岩，将第二金属网挂于第二锚杆12的端头，朝向第二金属网22及第二锚杆12所在的位置喷射第二混凝土以形成第二混凝土层32。可以理解的是，当部分围岩存在破碎区，钢架6和钢筋排对破碎的岩块形成强支撑，达到加固围岩的目的。因此，设置钢架6和钢筋排能够更好地实现加固围岩的拱顶部的目的。需要补充说明的是，在本发明的其他实施例中，喷锚结构可以只包括钢架6或者只包括钢筋排。
在一些实施例中，第二锚杆12的周向间距为0.7-1.5m，第二锚杆12的轴向间距为0.7-1.5m。可以理解的是，第二锚杆12的周向间距及周向间距过大会影响第二锚杆12的加固效果，而间距过小会增加第二锚杆12的数量，从而增加施工成本。将第二锚杆12的周向间距设为0.7-1.5m，第二锚杆12的轴向间距设为0.7-1.5m，不仅可以保证第二锚杆12的加固效果，还可以控制施工成本。需要说明的是，在实际施工中第二锚杆12的周向间距和轴向间距壳体根据实际施工情况进行调整。
在一些实施例中，第一混凝土和第二混凝土为C25、C30和C35型号混凝土中的任何一种，第一混凝土层31的厚度为30-50mm，第二混凝土厚度为100-250mm。由此，保证了隧道拱顶部的加固效果。当然，第一混凝土和第二混凝土的种类和厚度可以根据实际围岩状况进行相应调整。
下面参考图1-图4描本实施例采用双护盾TBM喷锚支护结构100的施工方法施工完成的双护盾TBM支护结构。
实施例1：
图4为一种双护盾TBM喷锚支护结构100：隧道的拱底部采用两片C35混凝土管片4进行围岩衬砌，向管片4与隧道拱底部围岩间空腔内填充自密实混凝土。
第一锚杆11和第二锚杆12均采用Φ22mm×L2000mm的药卷锚杆1，初次喷锚结构包括三根第一锚杆11、第一金属网21和第一混凝土层31，三根第一锚杆11随机布设于隧道的拱顶部30度范围内，第一金属网21由Φ8mm的钢筋编织而成并挂于第一锚杆11的端头，第一混凝土层31由型号为C25的第一混凝土湿喷形成，喷湿层厚度为40mm。
二次喷锚结构包括第二锚杆12、第二金属网和第二混凝土层32，第二锚杆12等间距布设于隧道拱部90度范围内，第二锚杆12的环向间距为1.2m、轴向间距为1.2m，梅花形布置，第二锚杆12外插脚60-80°。第二金属网采用Φ8mm的钢筋编织而成，第二金属网的网格间距为150mm×150mm。第二混凝土层32由型号为C25的第二混凝土湿喷形成，喷湿层厚度为100mm。
实施例2：
图5为另一种双护盾TBM喷锚支护结构100：隧道的拱底部采用两片C35混凝土管片4进行围岩衬砌，向管片4与隧道拱底部围岩间空腔内填充自密实混凝土。第一锚杆11和第二锚杆12均采用Φ22mm×L2500mm的药卷锚杆1，初次喷锚结构包括五根第一锚杆11、第一金属网21和第一混凝土层31，五根第一锚杆11随机布设于拱顶40度范围内，第一金属网21铺设于顶部围岩破碎带并固定于第一锚杆11的端头，第一混凝土层31由型号为C25的混凝土2湿喷形成，喷湿层厚度为50mm。
二次喷锚结构包括第二锚杆12、第二金属网、第二混凝土层32和钢架6，第二锚杆12等间距布设于隧道拱部90度范围内。第二锚杆12的环向间距为1m、轴向间距为0.5m，梅花形布置，第二锚杆12外插脚60-80°。第二金属网采用Φ8mm的钢筋编织而成，第二金属网的网格间距为150mm×150mm。钢架6采用工字钢弯制连接而成，钢架6周向间距为100mm，第二混凝土层32由型号为C25的第二混凝土对整个隧道断面进行湿喷，喷射厚度为220mm。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种双护盾TBM喷锚支护结构，其特征在于，包括：
管片，所述管片用于衬砌隧道拱底部围岩；以及，
喷锚结构，所述喷锚结构包括：
金属网，所述金属网铺设于隧道拱顶部围岩上；
锚杆，所述锚杆锚固于所述隧道拱顶部围岩；
混凝土层，所述混凝土层由向安装有所述金属网和所述锚杆所在区域内的围岩喷射的混凝土凝固形成，凝固的所述混凝土层与所述锚杆、所述金属网形成共同承载的围岩支护结构。
2.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构，其特征在于，所述管片与所述隧道拱底部围岩存在空腔，所述空腔内填充加固所述管片的填充材料。
3.根据权利要求2所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构，其特征在于，所述填充材料为自密实混凝土或者豆粒石砂浆。
4.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构，其特征在于，所述锚杆为药卷锚杆、全长粘结式锚杆或预应力锚杆中的任何一种。
5.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构，其特征在于，形成所述混凝土层的喷射方式为湿喷方式。
6.根据权利要求1所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构，其特征在于，所述喷锚结构还包括钢架和钢筋排，所述钢架和钢筋排架设于所述隧道拱顶部围岩的内壁上。
7.一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：双护盾TBM掘进机完成一个掘进循环的隧道挖掘；
S2：在所述隧道的拱底部安装管片，衬砌围岩；
S3：对所述隧道的拱顶部的围岩布设初次喷锚结构，具体为将第一锚杆锚固于所述拱顶部的所述围岩上，将第一金属网挂于所述第一锚杆的端头上，向安装所述第一金属网及所述第一锚杆所在区域内的围岩喷射第一混凝土以形成第一混凝土层；
S4：待所述初次喷锚结构中所述第一混凝土层凝固后，再设置二次喷锚结构，具体为将第二锚杆锚固于所述拱顶部的所述围岩，将第二金属网挂于第二锚杆的端头上，向安装所述第二金属网及所述第二锚杆所在区域内的围岩喷射第二混凝土以形成第二混凝土层。
8.根据权利要求7所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，所述双护盾TBM掘进机的掘进方式为推拉换步方式掘进。
9.根据权利要求7所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述管片为与所述双护盾TBM掘进机配套的标准衬砌管片，或者特制衬砌管片。
10.根据权利要求7所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第一锚杆锚固在所述拱顶部的(-α，+α)的角度范围内，其中，所述隧道的截面为参考圆，所述拱顶部的最顶端为参考圆的0度，α的角度为20-40度。
11.根据权利要求7所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，在步骤S4中，所述第二锚杆锚固在所述拱顶部的(-β，+β)的角度范围内，其中，所述隧道的截面为参考圆，所述拱顶部的最顶端为参考圆的0度，β的角度为60-90度。
12.根据权利要求7所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，在步骤S4中，所述二次喷锚结构还可包括钢架和钢筋排，其中，将第二锚杆锚固于所述拱顶部的所述围岩，在所述第二锚杆的端头上挂设有所述第二金属网，然后将所述钢架和钢筋排架设于所述拱顶部的所述围岩的内壁，朝向所述第二金属网、所述第二锚杆和所述钢架和钢筋排的所在位置喷射所述第二混凝土以形成所述第二混凝土层。
13.根据权利要求7所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，所述第二锚杆的周向间距为0.7-1.5m，所述第二锚杆的轴向间距为0.7-1.5m。
14.根据权利要求7所述的一种双护盾TBM喷锚支护结构的施工方法，其特征在于，所述第一混凝土和所述第二混凝土为C25、C30和C35型号混凝土中的任何一种，所述第一混凝土层的厚度为30-50mm，所述第二混凝土厚度为100-250mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110424990B (zh) * 2019-07-11 2021-03-23 华北科技学院 一种掘进灌注支护施工设备及方法
CN110671125A (zh) * 2019-11-11 2020-01-10 中铁工程装备集团有限公司 一种锚支组合支护体系及施工方法
CN111456758B (zh) * 2020-06-03 2021-05-14 中国水利水电第十工程局有限公司 一种应对岩爆的双护盾tbm管背支护方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3322716B2 (ja) * 1993-03-05 2002-09-09 株式会社フジタ トンネル施工方法
CN103573270A (zh) * 2013-08-02 2014-02-12 石家庄铁道大学 一种tbm弧形顶护盾及利用该顶护盾进行围岩支护的方法
CN204511463U (zh) * 2015-03-31 2015-07-29 山东科技大学 极破碎围岩双喷锚复合式支护结构
CN105114098A (zh) * 2015-06-08 2015-12-02 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 引水隧洞不良地质洞段处理方法及大直径引水隧洞结构
CN107476812A (zh) * 2017-09-27 2017-12-15 贵州省公路工程集团有限公司 一种装配式仰拱及其制作方法

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