CN210178380U - 一种两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构,由外至内包括第一层初期支护、第二层初期支护、防水层、二次衬砌，第一层初期支护包括第一层初期上台阶支护和第一层初期下台阶支护；第一层初期上台阶支护包括第一上台阶钢拱架，第一层初期下台阶支护包括第一下台阶钢拱架，第一上台阶钢拱架和第一下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形；第二层初期支护包括第二层初期上台阶支护和第二层初期下台阶支护，第二层初期上台阶支护包括第二上台阶钢拱架，第二层初期下台阶支护包括第二下台阶钢拱架，第二上台阶钢拱架和第二下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形。本实用新型能降低施工过程中的安全风险，既安全、又快速。

Description

一种两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体是涉及一种两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构。

背景技术

隧道是一种修建在地下的工程结构物，被广泛地应用于交通、矿山、水利及国防等领域。目前的隧道，通常采用新奥法施工，支护结构为复合式衬砌结构，沿隧道环向包括拱顶、仰拱及两侧边墙，沿隧道径向包括外侧的初期支护、内侧的二次衬砌以及位于初期支护和二次衬砌之间的防水层。

随着我国西南地区隧道与地下工程的飞速发展，山岭铁路隧道和特长隧道逐步增多，穿越高地应力、软弱围岩等隧道施工区段也相应增长。由于高地应力、软岩大变形隧道在施工过程中极其不易控制，在施工过程中，稍有不慎，极易发现变形和塌方灾害，而且在隧道结构设计和后期维护方面也同样会产生一些难以解决的问题。在深埋挤压性软岩中修建隧道一般有两种做法：“以刚克刚”和“以柔克刚”。“以刚克刚”是开挖后立即设置强大的刚性支护，以此抵抗强大的地层挤压力；“以柔克刚”是开挖后先设置柔性支护，允许地层有一定程度变形，以此释放地应力后再设置刚性支护。对于这两支护理念，其对应的技术手段主要有：强大围岩预加固、初期支护重型钢架并尽早施作二次衬砌等对应的“刚性支护”，采用可缩钢架、让压锚杆、超前导洞应力释放等对应的“柔性支护”。显然，后者符合新奥法原理。但这里所说的“刚”和“柔”是两个相对的概念，“刚”意在最大限度的抵抗开挖卸荷后的地层压力，“柔”意在合理的释放围岩变形，减少作用在支护结构上的力，但“柔”的前提是保证支护结构不失效，一旦失效就会发生变形和塌方灾害。现有技术中的支护结构采用直接密贴隧道通道表面建立刚性初期支护的方式，使得在隧道通道外围的岩层中的高应力作用下，经常造成初期支护中混凝土开裂、剥落，及钢拱架扭曲变形；钢拱架的变形会侵占下一步二次衬砌的空间，造成无法继续实施二次衬砌，从而不得不拆掉已建的刚性初期支护、重新建立新的刚性初期支护。这样不仅使工程成本和施工风险大幅增加，还会大大延长施工周期。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构。

为了实现上述的目的，本实用新型提供的一种两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构，沿隧道环向包括顶部的拱顶、底部的仰拱和两侧边墙，沿隧道径向包括外层的第一层初期支护、内层的二次衬砌以及设置在第一层初期支护和二次衬砌之间的防水层，所述防水层包括土工布和防水板；第一层初期支护包括第一层初期上台阶支护和第一层初期下台阶支护；第一层初期上台阶支护包括第一上台阶钢拱架，第一层初期下台阶支护包括第一下台阶钢拱架，第一上台阶钢拱架和第一下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形；支护结构还包括设置在第一层初期支护和防水层之间的第二层初期支护，第二层初期支护沿隧道径向设置；第二层初期支护包括第二层初期上台阶支护和第二层初期下台阶支护，第二层初期上台阶支护包括第二上台阶钢拱架，第二层初期下台阶支护包括第二下台阶钢拱架，第二上台阶钢拱架和第二下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形。

由上述方案可见，通过第一初期支护和第二层初期支护的配合，可有效改善隧道内周应力分布和减少围岩破碎范围的发展，能有效解决高地应力、软岩大变形等不良地质条件对隧道机械化施工方法的局限性，大大降低隧道施工过程中的安全风险，既安全、又快速、又经济合理。

进一步的方案是，第一上台阶钢拱架包括依次连接的第一边墙钢拱架、第一顶部钢拱架、第二边墙钢拱架；第一下台阶钢拱架包括依次连接的第三边墙钢拱架、第四边墙钢拱架、第一底部钢拱架、第五边墙钢拱架、第六边墙钢拱架；第三边墙钢拱架的第一端端部与第一边墙钢拱架连接，第三边墙钢拱架的第二端向下延伸，第四边墙钢拱架连接在第三边墙钢拱架的第一端的侧边；第六边墙钢拱架的第一端端部与第二边墙钢拱架连接，六边墙钢拱架的第二端向下延伸，第五边墙钢拱架连接在第六边墙钢拱架的第一端的侧边。

进一步的方案是，第二上台阶钢拱架包括依次连接的第一边墙钢支撑、第一顶部钢支撑、第二边墙钢支撑；第二下台阶钢拱架包括依次连接的第三边墙钢支撑、第一底部钢支撑、第四边墙钢支撑；第一边墙钢支撑与第三边墙支撑连接，第二边墙钢支撑与第四边墙钢支撑连接。

由上述方案可见，通过将第一上台阶钢拱架、第一下台阶钢拱架、第二上台阶钢拱架以及第二下台阶钢拱架均可拆分为多个钢拱架，大大方便机械化施工运输及存放。

进一步的方案是，第一层初期支护与第二层初期支护之间设有一支预留变形空间，第二层初期支护与防水层之间设有二支预留变形空间，一支预留变形空间的预留变形量大于二支预留变形空间的预留变形量。

由上述方案可见，通过设置一支预留变形空间和二支预留变形空间，为围岩变形提供退让空间，从空间上保证围岩允许最大变形量的实现。

进一步的方案是，第一层初期上台阶支护还包括拱部锚杆组件，拱部锚杆组件包括多个带排气装置的组合中空锚杆，多个组合中空锚杆沿隧道的环向和纵向布置在拱顶上。

进一步的方案是，支护结构还包括加强锚杆组件，加强锚杆组件包括多个拱部长锚杆、多个上台阶边墙长锚杆、多个下台阶边墙长锚杆、多个隧底长锚杆；多个拱部长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在拱顶上，多个上台阶边墙长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在隧道上台阶的两侧边墙上，多个下台阶边墙长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在隧道下台阶的两侧边墙上，多个隧底长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在隧道底部上。

由上述方案可见，通过在隧道环向上设置多个不同规格的锚杆，能限制并约束隧道环向上的围岩变形，增大锚固区围岩的强度，防止隧道塌方。

附图说明

图1是本实用新型实施例的支护结构的横截面示意图。

图2是本实用新型实施例的第一层初期支护和第二层初期支护的横截面示意图。

图3是本实用新型实施例的施工方法流程图。

图4是本实用新型实施例执行施工方法步骤一、步骤二和步骤三时的支护结构横截面示意图。

图5是本实用新型实施例执行施工方法步骤四、步骤五和步骤六时的支护结构横截面示意图。

图6是本实用新型实施例执行施工方法步骤七时的支护结构横截面示意图。

图7是本实用新型实施例执行施工方法步骤八时的支护结构横截面示意图。

图8是本实用新型实施例执行施工方法步骤九时的支护结构横截面示意图。

图9是本实用新型实施例执行施工方法步骤十时的支护结构横截面示意图。

图10是本实用新型实施例执行施工方法步骤十一时的支护结构横截面示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至2，图1是本实用新型实施例的支护结构的横截面示意图，图2是本实用新型实施例的第一层初期支护1和第二层初期支护的横截面示意图。本实施例的支护结构沿隧道环向包括顶部的拱顶、底部的仰拱和两侧边墙；沿隧道径向包括外层的第一层初期支护1、内层的二次衬砌3以及设置在第一层初期支护1和二次衬砌3之间的防水层，防水层包括土工布和防水板。第一层初期支护1包括第一层初期上台阶支护和第一层初期下台阶支护。第一初期上台阶支护和第一层初期下台阶支护以隧道的台阶分界线上下划分。第一层初期上台阶支护包括设置在台阶分界线以上的第一上台阶钢拱架；第一层初期下台阶支护包括设置在台阶分界线以下的第一下台阶钢拱架。第一上台阶钢拱架和第一下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形。

支护结构还包括设置在第一层初期支护1和防水层之间的第二层初期支护，第二层初期支护沿隧道径向设置。第二层初期支护包括第二层初期上台阶支护和第二层初期下台阶支护，第二层初期上台阶支护包括设置在台阶分界线上以上的第二上台阶钢拱架，第二层初期下台阶支护包括设置在台阶分界线以下的第二下台阶钢拱架，第二上台阶钢拱架和第二下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形。

第一上台阶钢拱架包括通过连接钢架依次连接的第一边墙钢拱架 11、第一顶部钢拱架12、第二边墙钢拱架13，第一边墙钢拱架11与第二边墙钢拱架13对称设置在第一顶部钢拱架12的左右两侧上。第一下台阶钢拱架包括通过连接钢架依次连接的第三边墙钢拱架14、第四边墙钢拱架15、第一底部钢拱架16、第五边墙钢拱架17、第六边墙钢拱架18。第四边墙钢拱架15与第五边墙钢拱架17对称设置在第一底部钢拱架16的左右两侧。第三边墙钢拱架14的第一端端部与第一边墙钢拱架11连接，第三边墙钢拱架14的第二端向下延伸，第三边墙钢拱架14第一端的侧边与第四边墙钢拱架15远离第一底部钢拱架16的一端连接；第六边墙钢拱架18的第一端端部与第二边墙钢拱架13连接，第六边墙钢拱架18的第二端向下延伸，第六边墙钢拱架 18第一端的侧边与第五边墙钢拱架17远离第一底部钢拱架16的一端连接。

第二上台阶钢拱架包括通过连接钢架依次连接的第一边墙钢支撑、第一顶部钢支撑、第二边墙钢支撑，第一边墙钢支撑与第二边墙钢支撑对称设置在第一顶部钢支撑的左右两侧上。第二下台阶钢拱架包括通过连接钢架依次连接的第三边墙钢支撑24、第一底部钢支撑25、第四边墙钢支撑26，第三边墙钢支撑24与第四边墙钢支撑26对称设置在第一底部钢支撑25的左右两侧上。第一边墙钢支撑通过连接钢架与第三边墙支撑连接，第二边墙钢支撑通过连接钢架与第四边墙钢支撑 26连接。

第一层初期支护1与第二层初期支护之间设有一支预留变形空间4，第二层初期支护与防水层之间设有二支预留变形空间5。一支预留变形空间4的预留变形量大于二支预留变形空间5的预留变形量。在本实施例中，一支预留变形空间4的预留变形量优选为30cm，二支预留变形空间5的预留变形量优选为15cm。

第一层初期上台阶支护还包括拱部锚杆组件，拱部锚杆组件包括多个带排气装置的组合中空锚杆6，多个组合中空锚杆6沿隧道的环向和纵向布置在拱顶上。组合中空锚杆6长3m，在环向方向上间隔1.2m 施作一根组合中空锚杆6，在纵向方向上间隔1.0m施作一根组合中空锚杆6。

该支护结构还包括加强锚杆组件，加强锚杆组件包括多个拱部长锚杆7、多个边墙长锚杆8、多个隧底长锚杆9。多个拱部长锚杆7沿隧道的环向和纵向布置在拱顶上。多个边墙长锚杆8沿隧道的环向和纵向布置在两侧边墙上，两侧边墙包括分设在台阶分界线上下两侧上的上台阶边墙和下台阶边墙，对应地，边墙长锚杆8包括上台阶边墙长锚杆8和下台阶边墙长锚杆8，上台阶边墙长锚杆8设置在上台阶边墙长上，下台阶边墙长锚杆8设置在下台阶边墙上。多个隧底长锚杆9沿隧道的环向和纵向布置在隧道底部上。拱部长锚杆7采用直径为25mm,长为6m的树脂锚杆，在环向方向上间隔1.2m施作一根树脂锚杆，在纵向方向上间隔1.2m施作一根树脂锚杆。边墙长锚杆8和隧底长锚杆9均采用直径为32mm,长为8m的自进式锚杆，在环向方向上间隔1.2m施作一根自进式锚杆，在纵向方向上间隔1.0m施作一根自进式锚杆。

第一层初期支护1采用含有第一层上台阶钢拱架、第一层下台阶钢拱架、钢筋网片、纵向连接钢筋、连接钢筋、上下台阶锁脚锚管10 的喷射混凝土结构构成。第二层初期支护采用含有第二层上台阶钢拱架、第二层下台阶钢拱架、钢筋网片、纵向连接钢筋、连接钢筋的喷射混凝土结构构成。

参加图3至10，本实用新型的两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构的施工方法，包括以下步骤：

在步骤S1中，安装上台阶超前支护和上台阶超前加固锚杆。首先，采用凿岩车沿拱顶的开挖外轮廓线向前以一定角度打入直径为42mm、长4.5m的超前小导管20，超前小导管20按照纵向3m作为一个循环连接施工，两循环纵向搭接1.5m，超前小导管20环向布置间距为40cm。然后以一定压力对超前小导管20内进行注浆加固，超前小导管20注浆需饱满。接着，采用凿岩车在上台阶掌子面上安装超前加固锚杆30，该超前加固锚杆30优选为玻璃纤维锚杆，玻璃纤维锚杆直径为22mm、长6m。多个玻璃纤维锚杆分设为多个横排和多个竖排，每一横排相隔 1.5m，每一竖排相隔1.5m。为了方便操作，可先在上台阶掌子面上按照横向间距1.5m，竖向间距1.5m的规格画出横向辅助线和纵向辅助线，横向辅助线与纵向辅助线交错设置。然后在横向辅助线和竖向辅助线的所有交叉点中选取多个交叉点施作玻璃纤维锚杆，使得相邻两根玻璃纤维锚杆在横向上间距3.0m，相邻两根玻璃纤维锚杆在竖向上间距3.0m。玻璃纤维锚杆按照纵向6m一个循环连接施工。

接着执行步骤S2,开挖隧道上台阶洞身。具体为，先采用凿岩台车进行钻孔施工，然后采用弱爆破的方式开挖上台阶洞身。开挖过程中先开挖拱顶，后开挖边墙，每循环进尺不超过2榀钢架间距，即不超过1.2m，通过五次开挖，共开挖至6m。在开挖边墙之前，在拱顶的两侧分别向岩壁打入2根直径为42mm、长4.5m的锁脚锚管10，并向该锁脚锚管10内注浆，防止拱顶收缩或掉拱。

然后执行步骤S3，紧跟上台阶掌子面安装第一层初期上台阶支护。在开挖隧道上台阶洞身后，及时在上台阶的岩面进行初喷厚度为4cm 的混凝土。然后再采用凿岩台车或锚杆钻机在隧道的拱部安装直径为 22mm,长3m的带排气装置的组合中空锚杆6并注浆饱满。相邻两根组合中空锚杆6在环向方向上间隔1.2m，在纵向方向上间隔1.0m。接着安装第一层初期上台阶钢拱架。在安装第一层初期上台阶钢拱架前，先依次连接第一边墙钢拱架11、第一顶部钢拱架12、第二边墙钢拱架 13。第一边墙钢拱架11和第一顶部钢拱架12之间通过连接钢架连接，第一顶部钢拱架12和第二边墙钢拱架13之间通过连接钢架连接。然后通过钢拱架安装机安装第一层初期上台阶钢拱架。然后安装钢架网片，并将钢架网片、锁脚锚管10等分别与第一层初期上台阶钢拱架焊接固定，接着复喷射混凝土，使得第一层初期上台阶支护的初喷混凝土和复喷混凝土的总厚度为27cm，并确保整体均匀密实、背后无空洞。

接着执行步骤S4，开挖隧道下台阶洞身。先采用凿岩台车进行钻孔施工，然后采用弱爆破的方式开挖下台阶，每循环进行不超过5榀钢架间距，即不超过3m，通过两次开挖，共开挖至6m，与上台阶形成一次短台阶快速施工。在开挖下台阶洞身时，在仰拱的两侧分别向岩壁打入2根直径为42mm、长4.5m的锁脚锚管10，并向该锁脚锚管10 内注浆。

然后执行步骤S5，紧跟下台阶掌子面安装第一层初期下台阶支护。在开挖隧道下台阶洞身后，及时在下台阶的岩面进行初喷厚度为4cm 的混凝土。然后采用凿岩台车或锚杆钻机在隧底安装隧底长锚杆9并注M20水泥净浆。隧道长锚杆9优选采用直径为32mm,长为8m的自进式锚杆，在环向方向上间隔1.2m安装一根自进式锚杆，在纵向方向上间隔1.0m安装一根自进式锚杆。接着采用凿岩台车或锚杆钻机在隧底上钻引导孔并通过插入引导孔内的孔口管40进行注浆。引导孔的孔深 3m，在环向方向上间距1.5m钻一个引导孔，在纵向方向上间距2.5m 钻一个引导孔。随后采用钢拱架安装机安装第一层初期下台阶支护，使得第一层初期下台阶支护与第一层初期上台阶支护形成封闭环。在安装第一层初期下台阶支护前，先依次通过连接钢架连接的第三边墙钢拱架14、第四边墙钢拱架15、第一底部钢拱架16、第五边墙钢拱架17、第六边墙钢拱架18。然后安装钢架网片，并将钢架网片、锁脚锚管10等分别与第一层初期上台阶钢拱架焊接固定，接着复喷射混凝土，使得第一层初期下台阶的初喷混凝土和复喷混凝土的总厚度为 27cm，并确保整体均匀密实、背后无空洞。

在步骤S6中,安装下台阶的边墙长锚杆8和隧底长锚杆9。沿隧道的环向和纵向在下台阶的两侧边墙上安装多个边墙长锚杆8，沿隧道的环向和纵向在隧道底部安装多个隧底长锚杆9。下台阶的边墙长锚杆8和隧底长锚杆9均采用直径为32mm,长为8m的自进式锚杆，在环向方向上间隔1.2m安装一根自进式锚杆，在纵向方向上间隔1.0m 安装一根自进式锚杆。

接着执行步骤S7,安装第二层初期下台阶支护及喷射混凝土，并进行隧底回填。在安装第二层初期下台阶支护前，通过连接钢架依次连接第三边墙钢支撑24、第一底部钢支撑25、第四边墙钢支撑26。在第一层初期支护初步稳定后通过钢拱架安装机安装第二层初期下台阶支护。接着安装钢筋网片，并将钢架网片与第二层初期下台阶钢拱架焊接固定，并喷射混凝土，使得第二层初期下台阶支护喷射混凝土后的厚度为25cm，并确保整体均匀密实、背后无空洞,即混凝土应完全填充第二层初期下台阶支护和第一层下台阶支护之间的空隙。在喷射混凝土施工前，应在第二层初期支护下台阶钢拱架安装完毕后，在两侧外漏段预留接头并采取保护措施后喷射混凝土，即在第三边墙钢拱架14和第六边墙钢拱架18处预留接头并对该预留接头采取保护措施后喷射混凝土。第二层初期支护安装完成后，采用洞渣进行隧底回填并压实。

然后执行步骤S8,判断隧道是否打通。若是，则只执行步骤S9至 S12；若否，则在对上一施工区段执行步骤S9至S12的同时，对下一施工区段执行步骤S1至S7，以此按照纵向6m一个循环形成短台阶快速封闭成环推进施工。上一施工区段和后一施工区段为相邻的两个施工区段，为了方便说明，将上一施工区段命名为第一施工区段，将后一施工区段命名为第二施工区段。

在步骤S9中，安装上台阶的边墙长锚杆8及拱顶长锚杆7。沿隧道的环向和纵向在上台阶的两侧边墙上安装多个边墙长锚杆8，沿隧道的环向和纵向在拱顶上安装多个拱顶长锚杆7。上台阶的边墙长锚杆采用直径为32mm,长为8m的自进式锚杆，在环向方向上间隔1.2m 安装一根自进式锚杆，在纵向方向上间隔1.0m安装一根自进式锚杆。拱顶长锚杆采用直接为25mm,长为6m的树脂锚杆，在环向方向上间隔 1.2m安装一根树脂锚杆，在纵向方向上间隔1.2m安装一根树脂锚杆。

为进一步提高破碎围岩的整体性，全隧道采用凿岩台车或锚杆钻机在拱部和边墙围岩上钻引导孔并通过插入引导孔内的孔口管40进行注浆，引导孔的孔深3m，使得注浆加固至开挖轮廓线3m范围。引导孔在环向方向上间距1.5m，在纵向方向上间距2.5m。

然后执行步骤S10，在第一施工区段上安装第二层初期上台阶支护并喷射混凝土。在第二施工区段的上台阶掘进掌子面15至20m后，且在第一层初期支护变形收敛达1/2预留变形量后或变形未达1/2预留变形量但已稳定时安装第二层初期上台阶支护。第二层初期上台阶支护和第一层初期上台阶支护之间预留一支预留变形空间，该一支预留变形空间的预留变形量优选为30cm。第二层初期支护沿隧道径向设置，第二层初期支护包括第二上台阶钢拱架。第二上台阶钢拱架包括依次连接的第一边墙钢支撑21、第一顶部钢支撑22、第二边墙钢支撑 23。在安装第二层初期支护前，先依次连接第一边墙钢支撑21、第一顶部钢支撑22、第二边墙钢支撑23，然后通过钢拱架安装机安装第二上台阶钢拱架，使得第二上台阶钢拱架与第二下台阶钢拱架形成封闭环形。接着安装钢筋网片并将钢筋网片与第二层上台阶钢拱架焊接牢固，然后喷射混凝土，使得第二层上台阶之间喷射混凝土后的总厚度为25cm，并确保整体均匀密实、背后无空洞,即混凝土应完全填充第二层初期上台阶支护和第一层上台阶支护之间的空隙。

接着执行步骤S11，进行仰拱浇筑及仰拱填充浇筑。待第一施工区段的第二层初期支护支护一段距离后，且第二层初期支护在闭合成环的区段的收敛变形数据评定稳定后，进行仰拱填充浇筑施工。首先，安装仰拱模板，放入双层钢筋，采用C35混凝土进行仰拱浇筑。在仰拱浇筑基本凝固后，安装仰拱填充模板，采用C20混凝土进行填充浇筑。

然后执行步骤S12，进行二次衬砌浇筑。在进行二衬衬砌浇筑前，先在第二层初期上台支护上铺设防水层，该防水层包括土工布和防水板。防水层与第二层初期支护之间要预留二支预留变形空间，或者二衬砌与第二层初期支护之间预留二支预留变形空间，防水层包含在该二支预留变形空间内。该二支预留变形空间的预留变形量小于一支预留变形空间的预留变形量，本实施例二支预留变形量为15cm。然后安装二衬模板并放入双层钢筋，接着采用C35混凝土进行二衬砼浇筑，使得二衬衬砌的总厚度达到60cm。二次衬砌浇筑一段距离后，待二次衬砌变形稳定后，即可安装两侧水沟电缆槽模板并进行水沟电缆槽的浇筑施工。

Claims (6)

1.一种两台阶带仰拱快速封闭隧道支护结构，沿隧道环向包括顶部的拱顶、底部的仰拱和两侧边墙，沿隧道径向包括外层的第一层初期支护、内层的二次衬砌以及设置在所述第一层初期支护和所述二次衬砌之间的防水层，所述防水层包括土工布和防水板，其特征在于：

所述第一层初期支护包括第一层初期上台阶支护和第一层初期下台阶支护；所述第一层初期上台阶支护包括第一上台阶钢拱架，所述第一层初期下台阶支护包括第一下台阶钢拱架，所述第一上台阶钢拱架和所述第一下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形；

所述支护结构还包括设置在所述第一层初期支护和所述防水层之间的第二层初期支护，所述第二层初期支护沿隧道径向设置；所述第二层初期支护包括第二层初期上台阶支护和第二层初期下台阶支护，所述第二层初期上台阶支护包括第二上台阶钢拱架，所述第二层初期下台阶支护包括第二下台阶钢拱架，所述第二上台阶钢拱架和所述第二下台阶钢拱架首尾连接形成封闭环形。

2.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于：所述第一上台阶钢拱架包括依次连接的第一边墙钢拱架、第一顶部钢拱架、第二边墙钢拱架；所述第一下台阶钢拱架包括依次连接的第三边墙钢拱架、第四边墙钢拱架、第一底部钢拱架、第五边墙钢拱架、第六边墙钢拱架；所述第三边墙钢拱架的第一端端部与第一边墙钢拱架连接，所述第三边墙钢拱架的第二端向下延伸，所述第四边墙钢拱架连接在所述第三边墙钢拱架的第一端的侧边；第六边墙钢拱架的第一端端部与第二边墙钢拱架连接，所述六边墙钢拱架的第二端向下延伸，所述第五边墙钢拱架连接在所述第六边墙钢拱架的第一端的侧边。

3.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于：所述第二上台阶钢拱架包括依次连接的第一边墙钢支撑、第一顶部钢支撑、第二边墙钢支撑；所述第二下台阶钢拱架包括依次连接的第三边墙钢支撑、第一底部钢支撑、第四边墙钢支撑；第一边墙钢支撑与第三边墙支撑连接，第二边墙钢支撑与第四边墙钢支撑连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的支护结构，其特征在于：所述第一层初期支护与所述第二层初期支护之间设有一支预留变形空间，所述第二层初期支护与所述防水层之间设有二支预留变形空间，所述一支预留变形空间的预留变形量大于所述二支预留变形空间的预留变形量。

5.根据权利要求1至3任一项所述的支护结构，其特征在于：所述第一层初期上台阶支护还包括拱部锚杆组件，所述拱部锚杆组件包括多个带排气装置的组合中空锚杆，多个组合中空锚杆沿隧道的环向和纵向布置在所述拱顶上。

6.根据权利要求1至3任一项所述的支护结构，其特征在于：所述支护结构还包括加强锚杆组件，所述加强锚杆组件包括多个拱部长锚杆、多个上台阶边墙长锚杆、多个下台阶边墙长锚杆、多个隧底长锚杆；多个所述拱部长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在所述拱顶上，多个所述上台阶边墙长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在隧道上台阶的两侧边墙上，多个所述下台阶边墙长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在隧道下台阶的两侧边墙上，多个所述隧底长锚杆沿隧道的环向和纵向布置在隧道底部上。

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