CN211038651U - 基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，包括对需整治隧道段拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段拱墙进行加固的加固套衬，加固套衬布设于隧道二次衬砌内侧，注浆锚固结构布设于加固套衬外侧；注浆锚固结构包括多个锁脚锚杆组和多个系统锚杆组。本实用新型结构设计合理且施工简便、使用效果好，采用注浆锚固结构对需整治隧道段外侧围岩进行整体加固，使隧道外侧围岩与隧道支护结构紧固连接成一体；同时，在隧道二衬内布设加固套衬，并且拱形钢架与拱形钢筋结构连接为一体形成混凝土套衬内的整体式受力结构，进一步提高有效提高所施工成型套衬的支护强度和支护效果，确保隧道二衬的整治效果。

Description

基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构

技术领域

本实用新型属于隧道二衬整治施工技术领域，尤其是涉及一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构。

背景技术

随着高速铁路的不断发展发展，穿越复杂地质条件的单洞双线隧道越来越常见，由此面临的隧道病害整治也不断增加，隧道拱顶因混凝土挤压造成衬砌面的掉块、二衬混凝土上部脱空及钢架扭曲变形等问题，进一步增加坍塌风险，严重威胁行车安全。岩溶地质主要是由于地表水与地下水进行径流、补给、渗透与循环等过程对可溶性岩层进行化学溶解处理与机械破坏影响下的产物。穿越岩溶地层的隧道(即岩溶地层隧道)施工完成后，需整理隧道病害较多，尤其是隧道洞身穿越区域地质复杂，洞身穿越区域的地层存在富水、溶洞、断层、高地应力、危岩落石、顺层偏压等特点，需及时对所出现的隧道二衬病害进行整治。

实际对隧道二衬病害进行整治时，通常采用施作套衬的方法。套衬即衬砌，主要用于隧道二衬(即隧道二次衬砌)问题治理，在隧道二衬质量不合格时，可在原二衬结构面施做套衬，其后空隙注浆充实。实际施工时，套衬就是在既有衬砌(具体是隧道二衬)内表面再灌注一定厚度的混凝土，与既有衬砌共同承担围岩压力，套衬既可以有效地阻止既有衬砌进一步裂损变形，同时可起到防水作用。但对穿越岩溶地层的隧道二衬进行整治时，由于洞身所处地层存在富水、溶洞、断层、高地应力、危岩落石、顺层偏压等特点，因而仅在隧道二次衬砌内施工混凝土套衬，不能衬底解决隧道二衬病害，不能对隧道二衬的脱空开裂段病害进行有效整治。并且，目前采用套衬对处于复杂地质条件下岩溶地层隧道的二衬病害进行整治时，没有一套统一、标准且规范的施工方法可供遵循，实际施工时不可避免地存在施工操作比较随意、施工效率低、施工成型的套衬质量不能得到保证等诸多问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其结构设计合理且施工简便、使用效果好，采用注浆锚固结构对需整治隧道段外侧围岩进行整体加固，使隧道外侧围岩与隧道支护结构紧固连接成一体；同时，在隧道二衬内布设加固套衬，并且拱形钢架与拱形钢筋结构连接为一体形成混凝土套衬内的整体式受力结构，进一步提高有效提高所施工成型套衬的支护强度和支护效果，确保隧道二衬的整治效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：包括对需整治隧道段的拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段的拱墙进行加固的加固套衬，所述加固套衬布设于需整治隧道段的隧道二次衬砌内侧，所述注浆锚固结构布设于所述加固套衬外侧；

所述隧道二次衬砌为对需整治隧道段进行全断面支护的全断面支护结构，所述隧道二次衬砌为钢筋混凝土衬砌；所述隧道二次衬砌包括对需整治隧道段的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌和布设于需整治隧道段底部的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙二次衬砌正下方且二者连接为一体；所述隧道二次衬砌外侧设置有对需整治隧道段进行初期支护的隧道初期支护结构，所述隧道初期支护结构和隧道二次衬砌组成需整治隧道段的隧道支护结构；所述注浆锚固结构与所述加固套衬和所述隧道支护结构均紧固连接为一体；

所述加固套衬包括由混凝土浇筑成型的混凝土套衬、多榀沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于混凝土套衬内的型钢拱架和布设于混凝土套衬内的拱形钢筋结构；所述混凝土套衬与布设于其外侧的所述拱墙二次衬砌浇筑为一体，所述混凝土套衬的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；多榀所述型钢拱架和所述拱形钢筋结构均浇筑于混凝土套衬内；

多榀所述型钢拱架呈均匀布设，每榀所述型钢拱架均布设于需整治隧道段的一个隧道横断面上；多榀所述型钢拱架均支撑于隧道二次衬砌的内壁上，多榀所述型钢拱架的结构和尺寸均相同；所述型钢拱架为支撑于所述拱墙二次衬砌内的拱形支架，所述型钢拱架的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；前后相邻两榀所述型钢拱架之间的间距为d，其中d的取值范围为0.8m～1.2m；

所述注浆锚固结构包括多个对需整治隧道段的左右两侧拱脚进行支护的锁脚锚杆组和多个对需整治隧道段拱部进行支护的系统锚杆组，多个所述锁脚锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设，多个所述锁脚锚杆组的结构均相同且其呈均匀布设，每个所述锁脚锚杆组均位于需整治隧道段的一个隧道横断面上；多个所述系统锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设且其呈均匀布设，每个所述系统锚杆组均位于需整治隧道段的一个隧道横断面上；

前后相邻两个所述锁脚锚杆组之间的间距为d，每个所述锁脚锚杆组均与一榀所述型钢拱架布设于同一个隧道横断面上；每个所述锁脚锚杆组均包括左右两组对称布设的锁脚锚杆；一组所述锁脚锚杆布设于型钢拱架的左侧拱脚外侧，另一组所述锁脚锚杆布设于型钢拱架的右侧拱脚外侧；

每组所述锁脚锚杆均包括多根并排布设于同一平面上的锁脚锚杆，每组所述锁脚锚杆中多根所述锁脚锚杆均呈平行布设且其沿隧道延伸方向由前向后布设；每根所述锁脚锚杆均由内向外逐渐向下倾斜且其与水平面之间的夹角为15°～25°，每根所述锁脚锚杆内端均固定在位于其内侧的型钢拱架上；

前后相邻两个所述系统锚杆组之间的间距为2d，每个所述系统锚杆组均与一榀所述型钢拱架布设于同一个隧道横断面上；每个所述系统锚杆组均包括多根沿圆周方向均匀布设于同一个隧道横断面上的系统锚杆，每根所述系统锚杆均与其所处位置处隧道二次衬砌的内壁呈垂直布设；每根所述系统锚杆内端均固定在位于其内侧的型钢拱架上；前后相邻两个所述系统锚杆组的系统锚杆呈交错布设；

所述锁脚锚杆和系统锚杆均为经所述隧道支护结构后进入需整治隧道段外侧围岩内的平直锚杆，所述锁脚锚杆和系统锚杆均为自进式锚杆且二者均为注浆锚杆；所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均设置有多个供锁脚锚杆安装的锁脚锚杆安装孔，所述拱墙二次衬砌的拱部设置有多个供系统锚杆安装的系统锚杆安装孔，所述锁脚锚杆安装孔和所述系统锚杆安装孔均为从隧道二次衬砌内部由内向外钻进至需整治隧道段外侧围岩内的平直钻孔。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：所述拱墙二次衬砌拱部设置系统锚杆的区域为系统锚杆布设区，所述系统锚杆布设区的圆心角为A，其中A的取值范围为135°～145°。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：每榀所述型钢拱架均由一道工字钢弯曲而成，所述工字钢的腹板呈竖直向布设，所述工字钢的一个翼板为支撑于所述拱墙二次衬砌内壁上的外侧翼板，所述工字钢的另一个翼板为位于外侧翼板内侧的内侧翼板；每榀所述型钢拱架均通过一个拱架固定结构固定安装在所述拱墙二次衬砌的内壁上；每个所述拱架固定结构均包括多个拱架固定件，多个所述拱架固定件的结构和尺寸均相同且其均布设于需整治隧道段的同一个隧道横断面上，多个所述拱架固定件沿型钢拱架的外部轮廓线进行布设，多个所述拱架固定件组成对外侧翼板进行固定的翼板固定结构；

每个所述拱架固定件均包括前后两个对称布设的扣装件，两个所述扣装件分别扣装在外侧翼板的前后两侧；每个所述扣装件均包括一个扣压在外侧翼板上的扣件和将扣件固定于所述隧道支护结构上的紧固件，所述扣件由一块平直钢板弯曲而成且其分为扣压在外侧翼板上的扣板和布设于所述拱墙二次衬砌内壁上的固定板，所述固定板位于所述扣板外侧，所述紧固件安装于所述固定板上；每个所述紧固件与其所处位置处所述拱墙二次衬砌的内壁呈垂直布设，每个所述紧固件均由内至外伸出至所述隧道支护结构外侧；所述紧固件为化学锚栓，所述固定板上开有供所述化学锚栓安装的安装孔。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：所述拱形钢筋结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于需整治隧道段内的环向钢筋组和多道均呈水平布设的纵向钢筋，多道所述纵向钢筋的长度均相同且其前端均布设于需整治隧道段的同一个隧道横断面上；多个所述环向钢筋组的结构和尺寸均相同，每个所述环向钢筋组均布设于需整治隧道段的一个隧道横断面上，多个所述环向钢筋组通过多道所述纵向钢筋紧固连接为一体，每道所述纵向钢筋均位于多个所述环向钢筋组内侧；

每榀所述型钢拱架均布设于前后相邻两个所述环向钢筋组之间，前后相邻两榀所述型钢拱架之间均布设有多个所述环向钢筋组；每榀所述型钢拱架均位于多道所述纵向钢筋外侧，每榀所述型钢拱架的内侧翼板均与多道所述纵向钢筋焊接固定为一体；

每个所述环向钢筋组均包括多道锚固箍筋、一道布设于隧道二次衬砌内壁上的外侧环向钢筋和一道布设于外侧环向钢筋内侧的内侧环向钢筋；每个所述环向钢筋组中所述外侧环向钢筋和内侧环向钢筋布设于需整治隧道段的同一个横断面上且二者均为布设于所述拱墙二次衬砌内侧的拱形钢筋，所述外侧环向钢筋和内侧环向钢筋的形状均与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；每个所述环向钢筋组中多道所述锚固箍筋均布设于需整治隧道段的同一个横断面上，多道所述锚固箍筋沿所述拱墙二次衬砌的内部轮廓线进行布设，每道所述锚固箍筋均与其所布设位置处所述拱墙二次衬砌的内壁呈垂直布设；每个所述环向钢筋组中多道所述锚固箍筋通过外侧环向钢筋和内侧环向钢筋紧固连接为一体；

每道所述锚固箍筋均分为锚固于所述拱墙二次衬砌内的外侧锚固段和位于所述外侧锚固段内侧的内部连接段，所述外侧锚固段的外端为经弯曲后形成的锚固头；所述内部连接段的内端为经弯曲后形成的挂钩，所述挂钩挂装于内侧环向钢筋上且二者通过点焊固定连接；所述内部连接段的外端与外侧环向钢筋连接；

多道所述纵向钢筋沿所述拱墙二次衬砌的内部轮廓线进行布设，每道所述纵向钢筋均与所述拱形钢筋结构中的多道所述外侧环向钢筋连接；

所述拱形钢筋结构中的所述内部连接段、纵向钢筋、外侧环向钢筋和内侧环向钢筋均浇筑于混凝土套衬内。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均开有供型钢拱架拱脚支撑的支撑槽，所述支撑槽为对所述拱墙二次衬砌底部的混凝土进行凿除后形成的安装槽；所述支撑槽的底面呈水平面，所述支撑槽的底面位于需整治隧道段内水沟电缆槽的上表面下方；

所述拱形钢筋结构的左右两个拱脚均支撑于一个所述支撑槽的底面上。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：所述加固套衬还包括左右两个底部接茬钢筋组，每个所述底部接茬钢筋组均布设于一个所述支撑槽底部；

每个所述底部接茬钢筋组均包括多组沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的接茬钢筋，每组所述接茬钢筋均包括左右两个布设于同一个隧道横断面上的接茬钢筋，两个所述接茬钢筋均呈竖直向布设；每个所述接茬钢筋均以支撑槽底面为界分为下部锚固段和位于所述下部锚固段上方的上部外露段，所述下部锚固段锚固于隧道二次衬砌内；每组所述接茬钢筋中的两个所述上部外露段下部之间均通过一道水平连接筋进行连接；每个所述底部接茬钢筋组中的所有接茬钢筋分左右两列布设，每列所述接茬钢筋均包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的接茬钢筋；

所述底部接茬钢筋组中的所述上部外露段和水平连接筋均浇筑于混凝土套衬内。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：所述锁脚锚杆和系统锚杆进入需整治隧道段外侧围岩内的长度均不小于4m。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：所述需整治隧道段的开挖断面大于100m²；

所述混凝土套衬沿圆周方向分为7个套衬浇筑段，7个所述套衬浇筑段均沿隧道纵向延伸方向布设；7个所述套衬浇筑段包括一个拱顶浇筑段、左右两个对称布设的上部拱腰浇筑段、左右两个对称布设的下部拱腰浇筑段和左右两个对称布设的边墙浇筑段，所述拱顶浇筑段、上部拱腰浇筑段、下部拱腰浇筑段和边墙浇筑段由上至下进行布设，两个所述上部拱腰浇筑段对称连接于拱顶浇筑段的左右两侧下方，每个所述下部拱腰浇筑段均连接于一个所述拱顶浇筑段与一个所述边墙浇筑段之间；每个所述边墙浇筑段均位于需整治隧道段的一侧边墙内部，所述边墙浇筑段的竖向高度为3m～3.5m；所述上部拱腰浇筑段、下部拱腰浇筑段和拱顶浇筑段的横截面均为弧形。

上述基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征是：所述隧道二次衬砌内设置有对混凝土套衬进行成型施工的拱形模板；

所述拱形模板由一个对拱顶浇筑段进行成型施工的拱顶成型模板、左右两个对称布设且对上部拱腰浇筑段进行成型施工的上部拱腰成型模板、左右两个对称布设且对下部拱腰浇筑段进行成型施工的下部拱腰成型模板和左右两个对称布设且对边墙浇筑段进行成型施工的边墙成型模板拼装而成，所述拱顶成型模板、上部拱腰成型模板和下部拱腰成型模板的横截面均为弧形；所述拱顶成型模板的横截面形状与拱顶浇筑段的内壁横截面形状相同，所述上部拱腰成型模板的横截面形状与上部拱腰浇筑段的内壁横截面形状相同，所述下部拱腰成型模板的横截面形状与下部拱腰浇筑段的内壁横截面形状相同，所述边墙成型模板的横截面形状与边墙浇筑段的内壁横截面形状相同；两个所述上部拱腰成型模板对称布设于拱顶成型模板的左右两侧下方，每个所述下部拱腰成型模板均位于一个所述上部拱腰成型模板与一个所述边墙成型模板之间，每个所述边墙成型模板底部均支撑于需整治隧道段内的水沟电缆槽上，所述水沟电缆槽为混凝土槽；

所述拱顶成型模板、上部拱腰成型模板、下部拱腰成型模板和边墙成型模板均为套衬成型模板；所述套衬成型模板包括钢模板、多道布设于钢模板内侧的模板加劲肋和多个将钢模板固定于所述拱墙二次衬砌上的模板对拉杆，多道所述模板加劲肋呈平行布设且其沿隧道纵向延伸方向由前向后布设，每道所述模板加劲肋均布设于需整治隧道段的一个隧道横断面上，每道所述模板加劲肋的形状均与其所布设位置处所述钢模板的横截面形状相同；每个所述模板对拉杆与其所布设位置处所述拱墙二次衬砌的内侧壁呈垂直布设，每个所述模板对拉杆的内端均锚固于所述拱墙二次衬砌上，每个所述模板对拉杆的外端均伸出至钢模板内侧，所述钢模板上开有多个供模板对拉杆伸出的通孔；

所述拱顶浇筑结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的竖向注浆管，多个所述竖向注浆管均布设于同一竖直面上且其均位于需整治隧道段的拱顶正下方，多个所述竖向注浆管呈均匀布设；每个所述竖向注浆管的上端均伸入至拱顶成型模板上方，每个所述竖向注浆管的底端均伸出至拱顶成型模板下方，所述拱顶成型模板中部由前向后开有多个供竖向注浆管安装的注浆孔。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构设计合理且施工简便，投入施工成本较低。

2、所采用的注浆锚固结构设计合理、施工简便且锚固效果好，采用多个锁脚锚杆组和多个系统锚杆组对需整治隧道段进行整体加固，锁脚锚杆和系统锚杆均为自进式锚杆且二者均为注浆锚杆，能对需整治隧道段周侧围岩进行注浆加固，并使隧道外侧围岩与隧道支护结构紧固连接成一体，能对穿越岩溶地层的隧道二衬进行有效整理。

3、采用多个由前至后布设的锁脚锚杆组对需整治隧道段两侧拱脚进行加固，施工简便，能进一步提高既有隧道支护结构的稳固性；同时，锁脚锚杆采用自进式注浆锚杆，对需整治隧道段两侧拱脚围岩进行有效地注浆加固，从根源上解决隧道二衬病害问题，并非仅在隧道二衬内部通过套衬进行加固，能彻底解决隧道二衬治理问题。并且，锁脚锚杆与钢拱架连接为一体，进一步提高支护结构的整体稳固性。另外，每组锁脚锚杆均采用多根锁脚锚杆能进一步提高锚固效果，确保需整治隧道段两侧拱脚的加固效果。

4、采用多个由前至后布设的系统锚杆组对需整治隧道拱部与边墙上部整体进行支护，施工简便且使用效果好，能有效提高隧道洞整体稳固性、可靠性，确保施工安全；并且，系统锚杆采用自进式注浆锚杆，能对隧道拱部与边墙上部的外侧围岩进行整体注浆加固，从根源上解决隧道二衬病害问题，并非仅在隧道二衬内部通过套衬进行加固，能彻底解决隧道二衬治理问题。

5、所采用的加固套衬结构设计合理、施工简便且投入施工成本较低。

6、所采用的扣装件结构简单、设计合理且加工制作简便、投入成本较低，每个扣装件均包括一个扣压在外侧翼板上的扣件和将扣件固定于隧道支护结构上的紧固件。

7、所采用的扣装件实际安装简便且固定效果好，只需将扣件中的扣板扣压在被固定型钢拱架的外侧翼板上，再将扣件中的固定板通过紧固件固定即可，省工省时，并且固定牢靠，同时扣件与被固定型钢拱架的外侧翼板之间以扣压方式进行固定，不仅固定简便、可靠，并且能有效避免将锚固钢筋与型钢拱架固定时存在固定不便、固定过程中以及固定完成后不可避免对型钢拱架的结构造成损伤影响型钢拱架的支撑强度等问题。

8、型钢拱架通过拱架固定件进行固定，并且每个拱架固定件均采用前后两个对称布设的扣件对型钢拱架外侧翼板进行固定的扣压式固定方式，该固定方式无需在型钢拱架上开设固定孔或与钢筋进行焊接，因而不会能有效避免型钢拱架造成任何损伤，并且型钢拱架与拱架固定件之间并非直接固定关系，使被固定的型钢拱架位置调整简便，能简便、快速对型钢拱架进行准确安装，确保将每榀型钢拱架均准确安装到位，并使每榀型钢拱架均位于需整治隧道段的一个横断面上。

9、型钢拱架安装简便且使用效果好，通过前后两个对称布设的扣装件组成拱架固定件对型钢拱架的外侧翼板进行固定，能简便、快速完成型钢拱架的固定过程，并且确保所固定型钢拱架的安装质量，经济实用。

10、所采用的拱形钢筋结构设计合理、安装简便且使用效果好，将套衬内的拱形钢筋结构分为多个由前向后布设的环向钢筋组和多道纵向钢筋，每个环向钢筋组包括多道布设于位于同一隧道横断面上的锚固箍筋、一道布设于隧道二次衬砌内壁上的外侧环向钢筋和一道布设于外侧环向钢筋内侧的内侧环向钢筋，能将所施工套衬与隧道二次衬砌紧固连接为一体，并能有效提高所施工套衬与隧道二次衬砌的连接强度，确保套衬支护效果。

11、在混凝土套衬内设置拱形钢筋结构的同时，在拱形钢筋结构左右两侧拱脚上均设置底部接茬钢筋组，进一步提高所施工套衬与隧道二次衬砌之间的连接强度和连接质量，并且实际安装简便。

12、所采用的加固套衬施工简便且使用效果好，在混凝土衬套内设置拱形钢架与拱形钢筋结构，能有效提高套衬与隧道二次衬砌的连接强度，并且拱形钢架与拱形钢筋结构连接为一体形成混凝土套衬内的整体式受力结构，进一步提高有效提高所施工成型套衬的支护强度和支护效果，确保隧道二衬的整治效果。

13、所采用的套衬成型模板结构简单、设计合理且固定简便、使用效果好，能简便、快速固定于拱墙二次衬砌上，并能确保混凝土套衬浇筑段的成型质量。

14、混凝土套衬结构划分合理、施工简便且使用效果好，混凝土套衬沿圆周方向分为7个套衬浇筑段，7个套衬浇筑段划分合理，能有效简化套衬混凝土浇筑施工过程，并浇筑质量易于保证。并且，采用7个套衬成型模板拼装组成对混凝土套衬进行成型施工的拱形模板，并通过拱形模板由下至上对混凝土套衬进行分段浇筑，能有效简便、快速完成隧道二衬内套衬的混凝土浇筑过程，并能确保混凝土套衬的成型质量；同时，通过拱顶浇筑结构对混凝土套衬的拱顶浇筑段进行浇筑，确保拱顶浇筑段的混凝土密实度且成型质量，能有效防止混凝土套衬与现有隧道二衬之间存在空腔。

15、施工简便、施工效率高且使用效果好，将注浆锚固结构与加固套衬相结合进行隧道二衬整理，一方面采用注浆锚固结构对需整治隧道段外侧围岩进行整体加固，使隧道外侧围岩与隧道支护结构紧固连接成一体；另一方面，在隧道二衬内布设加固套衬，并且拱形钢架与拱形钢筋结构连接为一体形成混凝土套衬内的整体式受力结构，进一步提高有效提高所施工成型套衬的支护强度和支护效果，确保隧道二衬的整治效果，从隧道内外两侧对隧道二次进行综合整理，能有效确保隧道二衬整治效果。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的横断面结构示意图。

图2为本实用新型注浆锚固结构与型钢钢架的布设位置示意图。

图3为本实用新型加固套衬的内部结构示意图。

图4为本实用新型多榀型钢拱架的纵向结构示意图。

图5为本实用新型型钢拱架的立面布设位置示意图。

图6为本实用新型扣装件的使用状态参考图。

图7为本实用新型扣件的平面结构示意图。

图8为本实用新型钢拱架的结构示意图。

图9为本实用新型支撑槽的结构示意图。

图10为本实用新型前后相邻两榀型钢拱架之间纵向连接钢筋的连接状态示意图。

图11为本实用新型混凝土套衬的布设位置示意图。

图12为本实用新型拱形钢筋结构的布设位置示意图。

图13为本实用新型拱形钢筋结构的结构示意图。

图14为本实用新型隧道二次衬砌上锚固箍筋与纵向钢筋的连接状态示意图。

图15为本实用新型锚固箍筋的结构示意图。

图16为本实用新型底部接茬钢筋组的布设位置示意图。

图17为本实用新型每组接茬钢筋的结构示意图。

图18为本实用新型支撑槽上接茬钢筋的平面布设位置示意图。

图19为本实用新型拱形模板的使用状态参考图。

图20为本实用新型混凝土套衬的结构示意图。

图21为本实用新型拱顶成型模板的结构示意图。

图22为本实用新型上部拱腰成型模板的结构示意图。

图23为本实用新型下部拱腰成型模板的结构示意图。

图24为本实用新型边墙成型模板的结构示意图。

图25为本实用新型竖向注浆管的安装位置示意图。

图26为本实用新型上凿除槽和下凿除槽的布设位置示意图。

图27为采用本实用新型进行隧道二衬整治施工时的方法流程框图。

附图标记说明:

1—隧道二次衬砌； 2—需整治隧道段； 3-1—纵向钢筋；

3-2—外侧环向钢筋； 3-3—内侧环向钢筋； 3-4—锚固箍筋；

3-41—挂钩； 3-42—锚固头； 3-5—接茬钢筋；

3-6—水平连接筋； 5—隧道初期支护结构； 6—支撑槽；

7—水沟电缆槽； 8—混凝土套衬； 8-1—拱顶浇筑段；

8-2—上部拱腰浇筑段； 8-3—下部拱腰浇筑段； 8-4—边墙浇筑段；

9—系统锚杆； 9-1—拱顶成型模板；

9-2—上部拱腰成型模板；

9-3—下部拱腰成型模板； 9-4—边墙成型模板；

10—钢模板； 11—模板加劲肋； 12—模板对拉杆；

13—限位件； 14—垫板； 15—竖向注浆管；

16—下凿除槽； 17—上凿除槽； 18—纵向加固板；

19—待填充腔； 20—扣装件； 20-1—扣件；

20-2—紧固件； 21—纵向连接钢筋； 22—锁脚锚杆；

23—型钢拱架； 23-1—外侧翼板； 23-2—内侧翼板；

24—加固套衬。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括对需整治隧道段2的拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段2的拱墙进行加固的加固套衬24，所述加固套衬24布设于需整治隧道段2的隧道二次衬砌1内侧，所述注浆锚固结构布设于所述加固套衬24外侧；

所述隧道二次衬砌1为对需整治隧道段2进行全断面支护的全断面支护结构，所述隧道二次衬砌1为钢筋混凝土衬砌；所述隧道二次衬砌1包括对需整治隧道段2的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌和布设于需整治隧道段2底部的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙二次衬砌正下方且二者连接为一体；所述隧道二次衬砌1外侧设置有对需整治隧道段2进行初期支护的隧道初期支护结构5，所述隧道初期支护结构5和隧道二次衬砌1组成需整治隧道段2的隧道支护结构；所述注浆锚固结构与所述加固套衬24和所述隧道支护结构均紧固连接为一体；

结合图5、图11，所述加固套衬24包括由混凝土浇筑成型的混凝土套衬8、多榀沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于混凝土套衬8内的型钢拱架23和布设于混凝土套衬8内的拱形钢筋结构；所述混凝土套衬8与布设于其外侧的所述拱墙二次衬砌浇筑为一体，所述混凝土套衬8的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；多榀所述型钢拱架23和所述拱形钢筋结构均浇筑于混凝土套衬8内；

结合图4，多榀所述型钢拱架23呈均匀布设，每榀所述型钢拱架23均布设于需整治隧道段2的一个隧道横断面上；多榀所述型钢拱架23均支撑于隧道二次衬砌1的内壁上，多榀所述型钢拱架23的结构和尺寸均相同；所述型钢拱架23为支撑于所述拱墙二次衬砌内的拱形支架，所述型钢拱架23的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；前后相邻两榀所述型钢拱架23之间的间距为d，其中d的取值范围为0.8m～1.2m；

结合图2，所述注浆锚固结构包括多个对需整治隧道段2的左右两侧拱脚进行支护的锁脚锚杆组和多个对需整治隧道段2拱部进行支护的系统锚杆组，多个所述锁脚锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设，多个所述锁脚锚杆组的结构均相同且其呈均匀布设，每个所述锁脚锚杆组均位于需整治隧道段2的一个隧道横断面上；多个所述系统锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设且其呈均匀布设，每个所述系统锚杆组均位于需整治隧道段2的一个隧道横断面上；

前后相邻两个所述锁脚锚杆组之间的间距为d，每个所述锁脚锚杆组均与一榀所述型钢拱架23布设于同一个隧道横断面上；每个所述锁脚锚杆组均包括左右两组对称布设的锁脚锚杆22；一组所述锁脚锚杆22布设于型钢拱架23的左侧拱脚外侧，另一组所述锁脚锚杆22布设于型钢拱架23的右侧拱脚外侧；

每组所述锁脚锚杆22均包括多根并排布设于同一平面上的锁脚锚杆22，每组所述锁脚锚杆22中多根所述锁脚锚杆22均呈平行布设且其沿隧道延伸方向由前向后布设；每根所述锁脚锚杆22均由内向外逐渐向下倾斜且其与水平面之间的夹角为15°～25°，每根所述锁脚锚杆22内端均固定在位于其内侧的型钢拱架23上；

前后相邻两个所述系统锚杆组之间的间距为2d，每个所述系统锚杆组均与一榀所述型钢拱架23布设于同一个隧道横断面上；每个所述系统锚杆组均包括多根沿圆周方向均匀布设于同一个隧道横断面上的系统锚杆9，每根所述系统锚杆9均与其所处位置处隧道二次衬砌1的内壁呈垂直布设；每根所述系统锚杆9内端均固定在位于其内侧的型钢拱架23上；前后相邻两个所述系统锚杆组的系统锚杆9呈交错布设；

所述锁脚锚杆22和系统锚杆9均为经所述隧道支护结构后进入需整治隧道段2外侧围岩内的平直锚杆，所述锁脚锚杆22和系统锚杆9均为自进式锚杆且二者均为注浆锚杆；所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均设置有多个供锁脚锚杆22安装的锁脚锚杆安装孔，所述拱墙二次衬砌的拱部设置有多个供系统锚杆9安装的系统锚杆安装孔，所述锁脚锚杆安装孔和所述系统锚杆安装孔均为从隧道二次衬砌1内部由内向外钻进至需整治隧道段2外侧围岩内的平直钻孔。

其中，所述需整治隧道段2的拱脚是指需整治隧道段2的起拱线。所述型钢拱架23为型钢拱架或格栅拱架。

所述需整治隧道段2的开挖断面大于100m²。并且，需整治隧道段2为隧道二次衬砌1上存在病害且需进行整治的隧道段。本实施例中，需整治隧道段2的开挖宽度为15m～16m，需整治隧道段2的开挖高度为12.5m～13.5m。

所述加固套衬24的厚度为30cm～40cm。本实施例中，所述加固套衬24的厚度为35cm。实际施工时，可根据具体需要，对加固套衬24的厚度进行相应调整。

如图2所示，所述拱墙二次衬砌拱部设置系统锚杆9的区域为系统锚杆布设区，所述系统锚杆布设区的圆心角为A，其中A的取值范围为135°～145°。本实施例中，A＝140°。实际施工时，可根据具体需要，对A的取值大小进行相应调整。

为进一步确保锚固效果，所述锁脚锚杆22和系统锚杆9进入需整治隧道段2外侧围岩内的长度均不小于4m。

本实施例中，所述锁脚锚杆22和系统锚杆9与型钢拱架23之间均以焊接方式进行连接。

如图9所示，所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均开有供型钢拱架23拱脚支撑的支撑槽6，所述支撑槽6为对所述拱墙二次衬砌底部的混凝土进行凿除后形成的安装槽；所述支撑槽6的底面呈水平面，所述支撑槽6的底面位于需整治隧道段2内水沟电缆槽7的上表面下方；

所述锁脚锚杆安装孔为从支撑槽6内由内向外钻进至需整治隧道段2外侧围岩内的平直钻孔。

所述支撑槽6的底面与水沟电缆槽7上表面之间的竖向间距不小于5cm。本实施例中，所述支撑槽6的底面与水沟电缆槽7上表面之间的竖向间距为5cm。实际施工时，可根据具体需要，对支撑槽6底面与水沟电缆槽7上表面之间的竖向间距进行相应调整。

多个所述锁脚锚杆组中所有锁脚锚杆22的结构和尺寸均相同，多个所述系统锚杆组中所有锁脚锚杆22的结构和尺寸均相同；所述锁脚锚杆22和系统锚杆9的直径均为φ25mm～φ36mm。每个所述系统锚杆组中相邻两个所述系统锚杆9之间的环向间距为1.2m～1.8m。

本实施例中，所述锁脚锚杆22和系统锚杆9的直径均为φ32mm，每个所述系统锚杆组中相邻两个所述系统锚杆9之间的环向间距为1.5m。实际施工时，可根据具体需要，对锁脚锚杆22和系统锚杆9的直径以及每个所述系统锚杆组中相邻两个所述系统锚杆9之间的环向间距分别进行相应调整。

本实施例中，所述的d＝1m。

相应地，前后相邻两榀所述型钢拱架23之间的间距为1m，前后相邻两个所述锁脚锚杆组之间的间距为1m，前后相邻两个所述系统锚杆组之间的间距为2m。

实际对锁脚锚杆22和系统锚杆9进行施工时，均先采用风枪进行钻孔，成孔后再用风枪钻进锚杆，完成锚杆安装。为连接简便，所述锁脚锚杆22和系统锚杆9与型钢拱架23之间通过连接钢筋进行焊接固定。通过锁脚锚杆22和系统锚杆9所注浆液均为水泥浆，并且采普通的水泥浆即可。本实施例中，所述水泥浆为纯水泥浆。

结合图8，每榀所述型钢拱架23均由一道工字钢弯曲而成，所述工字钢的腹板呈竖直向布设，所述工字钢的一个翼板为支撑于所述拱墙二次衬砌内壁上的外侧翼板23-1，所述工字钢的另一个翼板为位于外侧翼板23-1内侧的内侧翼板23-2；每榀所述型钢拱架23均通过一个拱架固定结构固定安装在所述拱墙二次衬砌的内壁上；每个所述拱架固定结构均包括多个拱架固定件，多个所述拱架固定件的结构和尺寸均相同且其均布设于需整治隧道段2的同一个隧道横断面上，多个所述拱架固定件沿型钢拱架23的外部轮廓线进行布设，多个所述拱架固定件组成对外侧翼板23-1进行固定的翼板固定结构；

结合图6和图7，每个所述拱架固定件均包括前后两个对称布设的扣装件20，两个所述扣装件20分别扣装在外侧翼板23-1的前后两侧；每个所述扣装件20均包括一个扣压在外侧翼板23-1上的扣件20-1和将扣件20-1固定于所述隧道支护结构上的紧固件20-2，所述扣件20-1由一块平直钢板弯曲而成且其分为扣压在外侧翼板23-1上的扣板和布设于所述拱墙二次衬砌内壁上的固定板，所述固定板位于所述扣板外侧，所述紧固件20-2安装于所述固定板上；每个所述紧固件20-2与其所处位置处所述拱墙二次衬砌的内壁呈垂直布设，每个所述紧固件20-2均由内至外伸出至所述隧道支护结构外侧；所述紧固件20-2为化学锚栓，所述固定板上开有供所述化学锚栓安装的安装孔。

如图12、图13和图14所示，所述拱形钢筋结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于需整治隧道段2内的环向钢筋组和多道均呈水平布设的纵向钢筋3-1，多道所述纵向钢筋3-1的长度均相同且其前端均布设于需整治隧道段2的同一个隧道横断面上；多个所述环向钢筋组的结构和尺寸均相同，每个所述环向钢筋组均布设于需整治隧道段2的一个隧道横断面上，多个所述环向钢筋组通过多道所述纵向钢筋3-1紧固连接为一体，每道所述纵向钢筋3-1均位于多个所述环向钢筋组内侧；

每榀所述型钢拱架23均布设于前后相邻两个所述环向钢筋组之间，前后相邻两榀所述型钢拱架23之间均布设有多个所述环向钢筋组；每榀所述型钢拱架23均位于多道所述纵向钢筋3-1外侧，每榀所述型钢拱架23的内侧翼板23-2均与多道所述纵向钢筋3-1焊接固定为一体；

每个所述环向钢筋组均包括多道锚固箍筋3-4、一道布设于隧道二次衬砌1内壁上的外侧环向钢筋3-2和一道布设于外侧环向钢筋3-2内侧的内侧环向钢筋3-3；每个所述环向钢筋组中所述外侧环向钢筋3-2和内侧环向钢筋3-3布设于需整治隧道段2的同一个横断面上且二者均为布设于所述拱墙二次衬砌内侧的拱形钢筋，所述外侧环向钢筋3-2和内侧环向钢筋3-3的形状均与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；每个所述环向钢筋组中多道所述锚固箍筋3-4均布设于需整治隧道段2的同一个横断面上，多道所述锚固箍筋3-4沿所述拱墙二次衬砌的内部轮廓线进行布设，每道所述锚固箍筋3-4均与其所布设位置处所述拱墙二次衬砌的内壁呈垂直布设；每个所述环向钢筋组中多道所述锚固箍筋3-4通过外侧环向钢筋3-2和内侧环向钢筋3-3紧固连接为一体；

如图15所示，每道所述锚固箍筋3-4均分为锚固于所述拱墙二次衬砌内的外侧锚固段和位于所述外侧锚固段内侧的内部连接段，所述外侧锚固段的外端为经弯曲后形成的锚固头3-42；所述内部连接段的内端为经弯曲后形成的挂钩3-41，所述挂钩3-41挂装于内侧环向钢筋3-3上且二者通过点焊固定连接；所述内部连接段的外端与外侧环向钢筋3-2连接；

多道所述纵向钢筋3-1沿所述拱墙二次衬砌的内部轮廓线进行布设，每道所述纵向钢筋3-1均与所述拱形钢筋结构中的多道所述外侧环向钢筋3-2连接；

所述拱形钢筋结构中的所述内部连接段、纵向钢筋3-1、外侧环向钢筋3-2和内侧环向钢筋3-3均浇筑于混凝土套衬8内。

本实施例中，所述拱形钢筋结构的左右两个拱脚均支撑于一个所述支撑槽6的底面上。

如图6和图7所示，每个所述扣装件20中所包括紧固件20-2的数量为一个，所述紧固件20-2固定于所述固定板中部。实际加工简便，并且固定牢靠。

本实施例中，所述拱架固定结构中多个所述拱架固定件呈均匀布设。

所述拱架固定结构中相邻两个所述拱架固定件之间的环向间距为0.8m～1.2m。本实施例中，所述拱架固定结构中相邻两个所述拱架固定件之间的环向间距为1m。实际安装时，可根据具体需要，对所述拱架固定结构中相邻两个所述拱架固定件之间的环向间距进行相应调整。

如图7所示，本实施例中，所述平直钢板为矩形钢板。

为固定牢靠，所述扣板的前后向长度为13cm～15cm，所述扣板的宽度为10cm～15cm。其中，所述固定板的前后向长度为9cm～11cm。

本实施例中，所述扣板的前后向长度记作L且L＝14cm，所述固定板的前后向长度记作L1且L1＝10cm，所述扣板的宽度记作D且D＝12cm。实际加工时，可根据具体需要，对L、L1和D的取值大小进行相应调整。

如图4所示，多榀所述型钢拱架23上的所有拱架固定件分多列进行布设，每列所述拱架固定件均包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设。

实际施工时，前后相邻两榀所述型钢拱架23之间的间距为0.8m～1.2m。本实施例中，前后相邻两榀所述型钢拱架23之间的间距为1m。

为提高所施工成型套衬的整体性和支护效果，如图10所示，前后相邻两榀所述型钢拱架23的外侧翼板23-1之间通过多道纵向连接钢筋21进行连接，多道所述纵向连接钢筋21均呈水平布设且其均布设于需整治隧道段2的同一个隧道横断面上，多道所述纵向连接钢筋21沿型钢拱架23的外部轮廓线进行布设；每道所述纵向连接钢筋21的前后两端均焊接固定在一个所述外侧翼板23-1的内壁上。实际进行固定时，每道所述纵向连接钢筋21均位于所述拱架固定结构中相邻两个所述拱架固定件之间。

为加工制作简便，本实施例中，每榀所述型钢拱架23均为多个布设于同一竖直面上的工字钢节段拼接而成。

实际施工时，所述拱形钢筋结构的左右两个拱脚均支撑于一个所述支撑槽6的底面上，具体是所述外侧环向钢筋3-2和内侧环向钢筋3-3的左右两个拱脚均支撑于一个所述支撑槽6的底面上。

如图3、图16、图17和图18所示，所述加固套衬24还包括左右两个底部接茬钢筋组，每个所述底部接茬钢筋组均布设于一个所述支撑槽6底部；

每个所述底部接茬钢筋组均包括多组沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的接茬钢筋3-5，每组所述接茬钢筋3-5均包括左右两个布设于同一个隧道横断面上的接茬钢筋3-5，两个所述接茬钢筋3-5均呈竖直向布设；每个所述接茬钢筋3-5均以支撑槽6底面为界分为下部锚固段和位于所述下部锚固段上方的上部外露段，所述下部锚固段锚固于隧道二次衬砌1内；每组所述接茬钢筋3-5中的两个所述上部外露段下部之间均通过一道水平连接筋3-6进行连接；每个所述底部接茬钢筋组中的所有接茬钢筋3-5分左右两列布设，每列所述接茬钢筋3-5均包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的接茬钢筋3-5；

所述底部接茬钢筋组中的所述上部外露段和水平连接筋3-6均浇筑于混凝土套衬8内。

其中，所述锚固箍筋3-4的锚固头3-42能有效增大锚固箍筋3-4的锚固强度，所述挂钩3-41能简便、快速且牢靠挂装于内侧环向钢筋3-3上，简便完成内侧环向钢筋3-3的安装过程。

实际安装时，多道所述纵向钢筋3-1布设于同一个拱形面上。并且，所述纵向钢筋3-1与外侧环向钢筋3-2之间通过钢筋绝缘卡进行连接。本实施例中，所述钢筋绝缘卡为十字绝缘卡。

本实施例中，两个所述底部接茬钢筋组呈对称布设。

实际施工时，多道所述纵向钢筋3-1呈均匀布设，相邻两道所述纵向钢筋3-1之间的环向间距为1.8m～2.2m。每个所述环向钢筋组中多道所述锚固箍筋3-4呈均匀布设，每个所述环向钢筋组中相邻两道所述锚固箍筋3-4之间的环向间距为20cm～30cm。

本实施例中，相邻两道所述纵向钢筋3-1之间的环向间距为2m。每个所述环向钢筋组中相邻两道所述锚固箍筋3-4之间的环向间距为25cm。

实际施工时，可根据具体需要，对相邻两道所述纵向钢筋3-1之间的环向间距以及每个所述环向钢筋组中相邻两道所述锚固箍筋3-4之间的环向间距分别进行相应调整。

为提高锚固强度，所述拱墙二次衬砌的厚度为40cm～50cm，所述外侧锚固段的长度为18cm～22cm。本实施例中，所述拱墙二次衬砌的厚度为45cm，所述外侧锚固段的长度为20cm。实际施工时，可根据具体需要，对所述外侧锚固段的长度进行相应调整。

为施工简便且提到良好的接茬效果，每个所述底部接茬钢筋组中多组所述接茬钢筋3-5呈均匀布设，每个所述底部接茬钢筋组中相邻两组所述接茬钢筋3-5的间距为18cm～22cm。

本实施例中，每组所述接茬钢筋3-5中两个所述接茬钢筋3-5之间的间距与纵向钢筋3-1和外侧环向钢筋3-2之间的间距相同。并且，每组所述接茬钢筋3-5均位于前后相邻两个所述环向钢筋组之间。

所述下部锚固段和所述上部外露段的长度均为25cm～35cm。本实施例中，所述下部锚固段和所述上部外露段的长度均为30cm。实际施工时，可根据具体需要，对所述下部锚固段和所述上部外露段的长度分别进行相应调整。

本实施例中，所述混凝土套衬8的钢筋保护层厚度不小于5cm。所述混凝土套衬8为现浇混凝土结构且其横截面为拱形。

所述支撑槽6的底面与水沟电缆槽7上表面之间的竖向间距不小于5cm。本实施例中，所述支撑槽6的底面与水沟电缆槽7上表面之间的竖向间距为5cm。实际施工时，可根据具体需要，对支撑槽6底面与水沟电缆槽7上表面之间的竖向间距进行相应调整。

本实施例中，所述纵向钢筋3-1、外侧环向钢筋3-2和内侧环向钢筋3-3均采用通长钢筋。

本实施例中，所述拱形钢筋结构中前后相邻两个所述环向钢筋组之间的间距为15cm～20cm。

实际施工时，可根据具体需要，对所述拱形钢筋结构中前后相邻两个所述环向钢筋组之间的间距进行相应调整。

如图19、图20所示，所述混凝土套衬8沿圆周方向分为7个套衬浇筑段，7个所述套衬浇筑段均沿隧道纵向延伸方向布设；7个所述套衬浇筑段包括一个拱顶浇筑段8-1、左右两个对称布设的上部拱腰浇筑段8-2、左右两个对称布设的下部拱腰浇筑段8-3和左右两个对称布设的边墙浇筑段8-4，所述拱顶浇筑段8-1、上部拱腰浇筑段8-2、下部拱腰浇筑段8-3和边墙浇筑段8-4由上至下进行布设，两个所述上部拱腰浇筑段8-2对称连接于拱顶浇筑段8-1的左右两侧下方，每个所述下部拱腰浇筑段8-3均连接于一个所述拱顶浇筑段8-1与一个所述边墙浇筑段8-4之间；每个所述边墙浇筑段8-4均位于需整治隧道段2的一侧边墙内部，所述边墙浇筑段8-4的竖向高度为3m～3.5m；所述上部拱腰浇筑段8-2、下部拱腰浇筑段8-3和拱顶浇筑段8-1的横截面均为弧形；

所述隧道二次衬砌1内设置有对混凝土套衬8进行成型施工的拱形模板；

结合图21、图22、图23和图24，所述拱形模板由一个对拱顶浇筑段8-1进行成型施工的拱顶成型模板9-1、左右两个对称布设且对上部拱腰浇筑段8-2进行成型施工的上部拱腰成型模板9-2、左右两个对称布设且对下部拱腰浇筑段8-3进行成型施工的下部拱腰成型模板9-3和左右两个对称布设且对边墙浇筑段8-4进行成型施工的边墙成型模板9-4拼装而成，所述拱顶成型模板9-1、上部拱腰成型模板9-2和下部拱腰成型模板9-3的横截面均为弧形；所述拱顶成型模板9-1的横截面形状与拱顶浇筑段8-1的内壁横截面形状相同，所述上部拱腰成型模板9-2的横截面形状与上部拱腰浇筑段8-2的内壁横截面形状相同，所述下部拱腰成型模板9-3的横截面形状与下部拱腰浇筑段8-3的内壁横截面形状相同，所述边墙成型模板9-4的横截面形状与边墙浇筑段8-4的内壁横截面形状相同；两个所述上部拱腰成型模板9-2对称布设于拱顶成型模板9-1的左右两侧下方，每个所述下部拱腰成型模板9-3均位于一个所述上部拱腰成型模板9-2与一个所述边墙成型模板9-4之间，每个所述边墙成型模板9-4底部均支撑于需整治隧道段2内的水沟电缆槽7上，所述水沟电缆槽7为混凝土槽；

所述拱顶成型模板9-1、上部拱腰成型模板9-2、下部拱腰成型模板9-3和边墙成型模板9-4均为套衬成型模板；所述套衬成型模板包括钢模板10、多道布设于钢模板10内侧的模板加劲肋11和多个将钢模板10固定于所述拱墙二次衬砌上的模板对拉杆12，多道所述模板加劲肋11呈平行布设且其沿隧道纵向延伸方向由前向后布设，每道所述模板加劲肋11均布设于需整治隧道段2的一个隧道横断面上，每道所述模板加劲肋11的形状均与其所布设位置处所述钢模板的横截面形状相同；每个所述模板对拉杆12与其所布设位置处所述拱墙二次衬砌的内侧壁呈垂直布设，每个所述模板对拉杆12的内端均锚固于所述拱墙二次衬砌上，每个所述模板对拉杆12的外端均伸出至钢模板10内侧，所述钢模板10上开有多个供模板对拉杆12伸出的通孔；

如图25所示，所述拱顶浇筑结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的竖向注浆管15，多个所述竖向注浆管15均布设于同一竖直面上且其均位于需整治隧道段2的拱顶正下方，多个所述竖向注浆管15呈均匀布设；每个所述竖向注浆管15的上端均伸入至拱顶成型模板9-1上方，每个所述竖向注浆管15的底端均伸出至拱顶成型模板9-1下方，所述拱顶成型模板9-1中部由前向后开有多个供竖向注浆管15安装的注浆孔。

本实施例中，所述拱形模板还包括前后两个端模板，两个所述端模板均为木模板且二者分别布设于所述拱形模板的前后两侧，每个所述端模板均为拱形。每个所述端模板均位于需整治隧道段2的一个隧道横断面上。

为确保边墙成型模板9-4的支撑效果，所述水沟电缆槽7的槽口上设置有盖板。

实际施工时，所述上部拱腰浇筑段8-2和下部拱腰浇筑段8-3的圆心角为25°～35°，所述拱顶浇筑段8-1的圆心角为30°～45°。本实施例中，所述边墙浇筑段8-4的竖向高度为3.3m，所述下部拱腰浇筑段8-3的竖向高度为2.95m，所述上部拱腰浇筑段8-2的竖向高度为1.85m。实际施工时，可根据具体需要，对边墙浇筑段8-4的竖向高度以及上部拱腰浇筑段8-2、下部拱腰浇筑段8-3和拱顶浇筑段8-1的弧长和竖向高度分别进行相应调整。

本实施例中，所述钢模板10与其外侧的模板加劲肋11之间均通过焊接方式进行固定连接。

为进一步对所述套衬成型模板进行加固，所述套衬成型模板还包括多道由上至下布设的纵向加固板18，多道所述纵向加固板18均呈水平布设且其均沿隧道纵向延伸方向布设，每道所述纵向加固板18均与其布设位置处钢模板10的外侧壁呈垂直布设。所述套衬成型模板外侧的每道所述模板加劲肋11均通过多道所述纵向加固板18分为多个加劲肋节段。本实施例中，所述纵向加固板18与钢模板10之间以焊接方式进行固定连接。所述纵向加固板18为长条形钢板。

所述需整治隧道段2为隧道二次衬砌1上存在病害且需进行整治的隧道段。本实施例中，所述需整治隧道段2的开挖宽度为15m～16m，需整治隧道段2的开挖高度为12.5m～13.5m。

为加工简便且固定方便，所述模板对拉杆12为丝杆。

本实施例中，所述模板对拉杆12为螺纹钢筋且其直径为Φ14mm。对模板对拉杆12进行安装时，先在所述拱墙二次衬砌上钻孔，并通过锚固剂将模板对拉杆12锚固于所述拱墙二次衬砌上的钻孔内；所述模板对拉杆12的锚固深度不小于20cm。对混凝土套衬8进行混凝土浇筑前，要确保每根模板对拉杆12的拉拔力不小于20kN。

为使所述套衬成型模板固定简便、牢靠，每个所述套衬成型模板上的所有模板对拉杆12均由前向后分多排进行布设，每排所述模板对拉杆12均与一道所述模板加劲肋11布设于需整治隧道段2的同一个隧道横断面上；每排所述模板对拉杆12均包括多个由上至下布设于同一个隧道横断面上的模板对拉杆12，每个所述模板对拉杆12的外端均经钢模板10和模板加劲肋11后伸出；每道所述模板加劲肋11上均开有多个供模板对拉杆12伸出的通孔。

并且，每个所述模板对拉杆12外端均安装有一个限位件13，所述限位件13位于模板加劲肋11内侧，所述限位件13与模板加劲肋11之间垫装有垫板14。

本实施例中，所述垫板14为立方体垫块。并且，所述垫板14为木垫块。

本实施例中，所述模板加劲肋11为槽钢，采用所述槽钢能有效对钢模板10进行加固。

所述模板加劲肋11的槽口朝内，所述模板加劲肋11的腹板上开有多个供模板对拉杆12伸出的通孔。实际施工时，所述垫板14布设在模板加劲肋11的槽口内。

本实施例中，多个所述竖向注浆管15的结构和尺寸均相同。前后相邻两个所述竖向注浆管15之间的间距为1m。实际施工时，可根据具体需要，对前后相邻两个所述竖向注浆管15之间的间距进行相应调整。

如图25所示，本实施例中，所述竖向注浆管15的横截面为圆形且直径由上至下逐渐缩小。并且，所述竖向注浆管15为PVC管，实际施工非常简便，并且注浆方便，使用效果好。

本实施例中，所述需整治隧道段2的隧道二次衬砌1上存在隧道拱顶因混凝土挤压造成衬砌面的掉块、二衬混凝土上部脱空及钢架扭曲变形等病害，所述竖向注浆管15的上端与混凝土套衬8的拱顶平齐，能有效确保混凝土套衬8的混凝土浇筑密实度，并且能有效确保混凝土套衬8的混凝土浇筑质量，同时能对因二衬混凝土上部脱空后在隧道二次衬砌1拱顶与混凝土套衬8拱顶之间形成的待填充腔19进行浇筑，并能确保待填充腔19内所浇筑混凝土的密实度。

如图26所示，为进一步增大混凝土套衬8与所述拱墙二次衬砌之间的连接强度和连接质量，每个所述上部拱腰浇筑段8-2的上方外侧均开有一道下凿除槽16，所述下凿除槽16为对所述拱墙二次衬砌的混凝土进行凿除后形成的水平槽，所述下凿除槽16沿隧道纵向延伸方向布设且其上表面为水平面，两个所述下凿除槽16呈对称布设；

所述拱顶浇筑段8-1的左右两侧上方均开有一道上凿除槽17，所述上凿除槽17为对所述拱墙二次衬砌内的混凝土进行凿除后形成的水平槽，所述上凿除槽17沿隧道纵向延伸方向布设且其上表面为水平面；所述拱顶浇筑段8-1左右两侧上方的上凿除槽17呈对称布设。

实际对上部拱腰浇筑段8-2进行混凝土浇筑时，对下凿除槽16进行浇筑。并且，对拱顶浇筑段8-1进行混凝土浇筑时，对上凿除槽17进行浇筑。

本实施例中，所述需整治隧道段2的长度不大于15m。

如图27所示，采用本实用新型进行隧道二衬整治施工时，包括以下步骤：

步骤一、型钢拱架安装：沿隧道纵向延伸方向由后向前在需整治隧道段2内对多榀所述型钢拱架23分别进行安装，并使每榀所述型钢拱架23均固定支撑于需整治隧道段2的一个横断面上；

所述需整治隧道段2为穿越岩溶地层的一个隧道段；

步骤二、注浆锚固施工：步骤一中由后向前对多榀所述型钢拱架23分别进行安装过程中，由后向前对所述注浆锚固结构中的多个所述锁脚锚杆组分别进行施工，并使每个所述锁脚锚杆组均布设于一榀已安装完成的型钢拱架23外侧；多个所述锁脚锚杆组的施工方法均相同；

对任一个所述锁脚锚杆组进行施工时，对该锁脚锚杆组中的左右两组所述锁脚锚杆22进行对称施工；

本步骤中，由后向前对所述注浆锚固结构中的多个所述锁脚锚杆组分别进行施工过程中，由后向前对所述注浆锚固结构中的多个所述系统锚杆组分别进行施工，并使每个所述系统锚杆组均布设于一榀已安装完成的型钢拱架23外侧；多个所述系统锚杆组的施工方法均相同；

对任一个所述系统锚杆组进行施工时，对该系统锚杆组中的多根所述系统锚杆9进行左右对称施工；

待所述注浆锚固结构中的多个所述锁脚锚杆组和多个所述系统锚杆组均施工完成后，获得施工成型的所述注浆锚固结构；

步骤三、隧道二衬内壁凿毛处理：对需整治隧道段2的隧道二次衬砌1内壁进行凿毛处理；

步骤四、拱形钢筋结构施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述拱形钢筋结构进行施工，并将所施工的拱形钢筋结构与步骤一中多榀所述型钢拱架23均固定连接；

步骤五、混凝土套衬施工：对混凝土套衬8进行混凝土浇筑施工，获得施工成型的混凝土套衬8，并使步骤一中多榀所述型钢拱架23和步骤四中所述拱形钢筋结构均浇筑于混凝土套衬8内。

本实施例中，步骤二中对任一个所述锁脚锚杆组进行施工时，对每个所述锁脚锚杆组中的任一根所述锁脚锚杆22进行施工时，包括以下步骤：

步骤A1、钻孔：采用钻孔设备对当前所施工锁脚锚杆22的锁脚锚杆安装孔进行钻孔，获得施工成型的所述锁脚锚杆安装孔；

步骤A2、锚杆安装：将当前所施工锁脚锚杆22由内至外装入步骤A1中所述锁脚锚杆安装孔内，并将安装到位的锁脚锚杆22外端固定在一榀所述型钢拱架23上；

步骤A3、注浆：通过步骤A2中所述锁脚锚杆22向需整治隧道段2的外侧围岩内注入水泥浆，对锁脚锚杆22所处位置处需整治隧道段2的外侧围岩进行注浆加固；

步骤A4、孔口封堵：步骤A3中注浆完成后，对所述锁脚锚杆安装孔的孔口进行封堵，完成当前所施工锁脚锚杆22的施工过程；

步骤二中对任一个所述系统锚杆组进行施工时，对每个所述系统锚杆组中的任一根所述系统锚杆9进行施工时，包括以下步骤：

步骤B1、钻孔：采用钻孔设备对当前所施工系统锚杆9的系统锚杆安装孔进行钻孔，获得施工成型的所述系统锚杆安装孔；

步骤B2、锚杆安装：将当前所施工系统锚杆9由内至外装入步骤B1中所述系统锚杆安装孔内，并将安装到位的系统锚杆9外端固定在一榀所述型钢拱架23上；

步骤B3、孔口封堵：步骤B2中所述系统锚杆9安装完成后，对该系统锚杆9所处系统锚杆安装孔的孔口进行封堵，获得孔口封堵结构；同时，在所述孔口封堵结构内安装一个排气管，所述排气管的外端伸入至所述系统锚杆安装孔内，所述排气管的内端伸出至所述孔口封堵结构外侧；

步骤B4、注浆：通过步骤B3中所述系统锚杆9向需整治隧道段2的外侧围岩内注入水泥浆，对系统锚杆9所处位置处需整治隧道段2的外侧围岩进行注浆加固。

由上述内容可知，为进一步确保锚固效果，所述系统锚杆9为先封孔后注浆的注浆锚杆，每个所述系统锚杆安装孔的孔口均设置有孔口封堵结构，每个所述系统锚杆安装孔的孔口均安装有一个排气管。步骤B3中对所述系统锚杆安装孔的孔口进行封堵，采用锚固剂进行封堵即可，所述系统锚杆安装孔的封孔长度大于30cm，所述排气管外露1.5m～2m(方便返浆时用桶接浆)。步骤B4中通过系统锚杆9进行注浆时，待所述系统锚杆安装孔孔口的排气管返浆后，迅速绑扎排气管，并补充注浆5分钟或系统锚杆9的注浆压力达到0.8MPa时结束注浆。注浆结束后，将系统锚杆9外露的过长部分切断。由于需整治隧道段2拱部为病害严重区域，并且系统锚杆9均为由下向上进行注浆，因而为确保注浆锚固效果，所述系统锚杆9均采用先封孔后注浆的注浆方式，能有效保证各系统锚杆9的注浆密实度，确保锚固质量和锚固强度。

所述锁脚锚杆22为先注浆后封孔的注浆锚杆。步骤A4中对所述锁脚锚杆安装孔的孔口进行封堵时，采用锚固剂进行封堵；并且步骤A3中进行注浆时，当所述锁脚锚杆安装孔的孔口出现返浆或锁脚锚杆22的注浆压力达到1MPa，结束注浆，实际操作非常简便。

本实施例中，所述锁脚锚杆22和系统锚杆9的内端均安装有固定锚具，所述固定锚具浇筑于混凝土套衬内。

为进一步确保新旧混凝土结构(即隧道二次衬砌1与混凝土套衬8)之间连接良好，步骤三中对需整治隧道段2的隧道二次衬砌1内壁进行凿毛处理时，需对隧道二次衬砌1的内表面进行凿毛处理，凿毛后先用钢丝刷清理凿毛区域，再用高压水清理干净。本实施例中，凿毛后，隧道二次衬砌1的内表面凹凸差不小于4mm。

步骤五中进行混凝土套衬施工之前，先对多榀所述型钢拱架23、所述拱形钢筋结构和左右两个所述底部接茬钢筋组分别进行安装。

步骤一中对多榀所述型钢拱架23进行安装时，多榀所述型钢拱架23的安装方法均相同。对任一榀所述型钢拱架23进行安装之前，先根据对该型钢拱架23进行固定的各紧固件20-2的布设位置，采用钻机对各紧固件20-2的锚孔分别进行钻孔；待该型钢拱架23进行固定的所有紧固件20-2的锚孔均钻成后，对该型钢拱架23进行支立，并通过多个所述拱架固定件对支立好的型钢拱架23进行固定，完成一榀所述型钢拱架23的安装过程，实际安装简便且固定牢靠。待一榀所述型钢拱架23安装完成后，通过多道所述纵向连接钢筋21将该型钢拱架23与其相邻的型钢拱架23连接。所述拱架固定件中每个所述紧固件20-2均通过锚固胶进行固定。为提供锚固效果，所述紧固件20-2的锚固长度大于15cm。

为加固套衬24的基础稳固并确保隧道二衬整治效果，对对既有二衬砼(即隧道二次衬砌1)进行局部凿槽，具体是下凿除槽16和上凿除槽17，同时采用系统锚杆9和锁脚锚杆22进行注浆锚固，系统锚杆9的注浆角度垂直于既有二衬断面，水泥浆注浆密实。

本实施例中，步骤四中进行拱形钢筋结构施工时，沿隧道纵向延伸方向由前向后对多个所述环向钢筋组分别进行安装，多个所述环向钢筋组的安装方法均相同。对任一个所述环向钢筋组进行安装时，先对该环向钢筋组中的多道锚固箍筋3-4分别进行锚固；待多道锚固箍筋3-4均锚固完成后，对外侧环向钢筋3-2进行安装并使外侧环向钢筋3-2支撑于隧道二次衬砌1的内侧壁上，同时将各锚固箍筋3-4的所述内部连接段外端均与外侧环向钢筋3-2之间以绑扎方式或焊接方式进行连接，完成外侧环向钢筋3-2的安装过程；待外侧环向钢筋3-2安装完成后，对内侧环向钢筋3-3进行安装；对内侧环向钢筋3-3进行安装时，将各锚固箍筋3-4的挂钩3-41均钩挂在内侧环向钢筋3-3上且二者点焊固定。

待所述拱形钢筋结构中的所有内侧环向钢筋3-3和多榀所述型钢拱架23均安装完成后，对多道所述纵向钢筋3-1分别进行安装，完成所述拱形钢筋结构的安装过程。多道所述纵向钢筋3-1的安装方法均相同，对任一道所述纵向钢筋3-1进行安装时，将该纵向钢筋3-1分别与所述拱形钢筋结构中的各内侧环向钢筋3-3均连接，并且将该纵向钢筋3-1与多榀所述型钢拱架23的内侧翼板23-2均焊接固定。

对所述拱形钢筋结构进行施工过程中，对两个所述底部接茬钢筋组中的接茬钢筋3-5分别进行锚固。

待多榀所述型钢拱架23、所述拱形钢筋结构和左右两个所述底部接茬钢筋组均安装完成后，进入步骤五，对混凝土套衬8进行混凝土浇筑。

步骤五中进行混凝土套衬施工时，采用所述拱形模板进行施工。并且，步骤五中进行混凝土套衬施工之前，先在所述拱墙二次衬砌上对用于固定拱顶成型模板9-1、上部拱腰成型模板9-2、下部拱腰成型模板9-3和边墙成型模板9-4的所有模板对拉杆12分别进行固定。

步骤五中进行混凝土套衬施工时，分四次进行支模；首先对两个所述边墙成型模板9-4分别进行安装，并利用两个所述边墙成型模板9-4对左右两个所述边墙浇筑段8-4进行对称浇筑；再对两个所述下部拱腰成型模板9-3分别进行安装，并利用两个所述下部拱腰成型模板9-3对左右两个所述下部拱腰浇筑段8-3进行对称浇筑；之后，对两个所述上部拱腰成型模板9-2分别进行安装，并利用两个所述上部拱腰成型模板9-2对左右两个所述上部拱腰浇筑段8-2分别进行对称浇筑；最后，对拱顶成型模板9-1和多个所述竖向注浆管15进行安装，并利用多个所述竖向注浆管15对拱顶浇筑段8-1进行混凝土浇筑，完成混凝土套衬8的施工过程。

实际施工过程中，对边墙浇筑段8-4、下部拱腰浇筑段8-3和上部拱腰浇筑段8-2进行混凝土浇筑时，均采用插入式振捣棒进行捣固并且由下至上进行分层浇筑，分层厚度为100cm。

对拱顶浇筑段8-1进行混凝土浇筑时，采用插入式振捣棒且通过在所述端模上开设的振捣孔进行振捣，确保混凝土浇筑质量。

为确保混凝土套衬8的成型质量，对下部拱腰浇筑段8-3进行浇筑时，严禁对边墙成型模板9-4进行拆除；并且，对上部拱腰浇筑段8-2进行浇筑时，严禁对下部拱腰成型模板9-3进行拆除；相应地，对拱顶浇筑段8-1进行浇筑时，严禁对上部拱腰成型模板9-2进行拆除。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：包括对需整治隧道段(2)的拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段(2)的拱墙进行加固的加固套衬(24)，所述加固套衬(24)布设于需整治隧道段(2)的隧道二次衬砌(1)内侧，所述注浆锚固结构布设于所述加固套衬(24)外侧；

所述隧道二次衬砌(1)为对需整治隧道段(2)进行全断面支护的全断面支护结构，所述隧道二次衬砌(1)为钢筋混凝土衬砌；所述隧道二次衬砌(1)包括对需整治隧道段(2)的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌和布设于需整治隧道段(2)底部的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙二次衬砌正下方且二者连接为一体；所述隧道二次衬砌(1)外侧设置有对需整治隧道段(2)进行初期支护的隧道初期支护结构(5)，所述隧道初期支护结构(5)和隧道二次衬砌(1)组成需整治隧道段(2)的隧道支护结构；所述注浆锚固结构与所述加固套衬(24)和所述隧道支护结构均紧固连接为一体；

所述加固套衬(24)包括由混凝土浇筑成型的混凝土套衬(8)、多榀沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于混凝土套衬(8)内的型钢拱架(23)和布设于混凝土套衬(8)内的拱形钢筋结构；所述混凝土套衬(8)与布设于其外侧的所述拱墙二次衬砌浇筑为一体，所述混凝土套衬(8)的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；多榀所述型钢拱架(23)和所述拱形钢筋结构均浇筑于混凝土套衬(8)内；

多榀所述型钢拱架(23)呈均匀布设，每榀所述型钢拱架(23)均布设于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上；多榀所述型钢拱架(23)均支撑于隧道二次衬砌(1)的内壁上，多榀所述型钢拱架(23)的结构和尺寸均相同；所述型钢拱架(23)为支撑于所述拱墙二次衬砌内的拱形支架，所述型钢拱架(23)的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；前后相邻两榀所述型钢拱架(23)之间的间距为d，其中d的取值范围为0.8m～1.2m；

所述注浆锚固结构包括多个对需整治隧道段(2)的左右两侧拱脚进行支护的锁脚锚杆组和多个对需整治隧道段(2)拱部进行支护的系统锚杆组，多个所述锁脚锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设，多个所述锁脚锚杆组的结构均相同且其呈均匀布设，每个所述锁脚锚杆组均位于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上；多个所述系统锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设且其呈均匀布设，每个所述系统锚杆组均位于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上；

前后相邻两个所述锁脚锚杆组之间的间距为d，每个所述锁脚锚杆组均与一榀所述型钢拱架(23)布设于同一个隧道横断面上；每个所述锁脚锚杆组均包括左右两组对称布设的锁脚锚杆(22)；一组所述锁脚锚杆(22)布设于型钢拱架(23)的左侧拱脚外侧，另一组所述锁脚锚杆(22)布设于型钢拱架(23)的右侧拱脚外侧；

每组所述锁脚锚杆(22)均包括多根并排布设于同一平面上的锁脚锚杆(22)，每组所述锁脚锚杆(22)中多根所述锁脚锚杆(22)均呈平行布设且其沿隧道延伸方向由前向后布设；每根所述锁脚锚杆(22)均由内向外逐渐向下倾斜且其与水平面之间的夹角为15°～25°，每根所述锁脚锚杆(22)内端均固定在位于其内侧的型钢拱架(23)上；

前后相邻两个所述系统锚杆组之间的间距为2d，每个所述系统锚杆组均与一榀所述型钢拱架(23)布设于同一个隧道横断面上；每个所述系统锚杆组均包括多根沿圆周方向均匀布设于同一个隧道横断面上的系统锚杆(9)，每根所述系统锚杆(9)均与其所处位置处隧道二次衬砌(1)的内壁呈垂直布设；每根所述系统锚杆(9)内端均固定在位于其内侧的型钢拱架(23)上；前后相邻两个所述系统锚杆组的系统锚杆(9)呈交错布设；

所述锁脚锚杆(22)和系统锚杆(9)均为经所述隧道支护结构后进入需整治隧道段(2)外侧围岩内的平直锚杆，所述锁脚锚杆(22)和系统锚杆(9)均为自进式锚杆且二者均为注浆锚杆；所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均设置有多个供锁脚锚杆(22)安装的锁脚锚杆安装孔，所述拱墙二次衬砌的拱部设置有多个供系统锚杆(9)安装的系统锚杆安装孔，所述锁脚锚杆安装孔和所述系统锚杆安装孔均为从隧道二次衬砌(1)内部由内向外钻进至需整治隧道段(2)外侧围岩内的平直钻孔。

2.按照权利要求1所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述拱墙二次衬砌拱部设置系统锚杆(9)的区域为系统锚杆布设区，所述系统锚杆布设区的圆心角为A，其中A的取值范围为135°～145°。

3.按照权利要求1所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：每榀所述型钢拱架(23)均由一道工字钢弯曲而成，所述工字钢的腹板呈竖直向布设，所述工字钢的一个翼板为支撑于所述拱墙二次衬砌内壁上的外侧翼板(23-1)，所述工字钢的另一个翼板为位于外侧翼板(23-1)内侧的内侧翼板(23-2)；每榀所述型钢拱架(23)均通过一个拱架固定结构固定安装在所述拱墙二次衬砌的内壁上；每个所述拱架固定结构均包括多个拱架固定件，多个所述拱架固定件的结构和尺寸均相同且其均布设于需整治隧道段(2)的同一个隧道横断面上，多个所述拱架固定件沿型钢拱架(23)的外部轮廓线进行布设，多个所述拱架固定件组成对外侧翼板(23-1)进行固定的翼板固定结构；

每个所述拱架固定件均包括前后两个对称布设的扣装件(20)，两个所述扣装件(20)分别扣装在外侧翼板(23-1)的前后两侧；每个所述扣装件(20)均包括一个扣压在外侧翼板(23-1)上的扣件(20-1)和将扣件(20-1)固定于所述隧道支护结构上的紧固件(20-2)，所述扣件(20-1)由一块平直钢板弯曲而成且其分为扣压在外侧翼板(23-1)上的扣板和布设于所述拱墙二次衬砌内壁上的固定板，所述固定板位于所述扣板外侧，所述紧固件(20-2)安装于所述固定板上；每个所述紧固件(20-2)与其所处位置处所述拱墙二次衬砌的内壁呈垂直布设，每个所述紧固件(20-2)均由内至外伸出至所述隧道支护结构外侧；所述紧固件(20-2)为化学锚栓，所述固定板上开有供所述化学锚栓安装的安装孔。

4.按照权利要求3所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述拱形钢筋结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于需整治隧道段(2)内的环向钢筋组和多道均呈水平布设的纵向钢筋(3-1)，多道所述纵向钢筋(3-1)的长度均相同且其前端均布设于需整治隧道段(2)的同一个隧道横断面上；多个所述环向钢筋组的结构和尺寸均相同，每个所述环向钢筋组均布设于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上，多个所述环向钢筋组通过多道所述纵向钢筋(3-1)紧固连接为一体，每道所述纵向钢筋(3-1)均位于多个所述环向钢筋组内侧；

每榀所述型钢拱架(23)均布设于前后相邻两个所述环向钢筋组之间，前后相邻两榀所述型钢拱架(23)之间均布设有多个所述环向钢筋组；每榀所述型钢拱架(23)均位于多道所述纵向钢筋(3-1)外侧，每榀所述型钢拱架(23)的内侧翼板(23-2)均与多道所述纵向钢筋(3-1)焊接固定为一体；

每个所述环向钢筋组均包括多道锚固箍筋(3-4)、一道布设于隧道二次衬砌(1)内壁上的外侧环向钢筋(3-2)和一道布设于外侧环向钢筋(3-2)内侧的内侧环向钢筋(3-3)；每个所述环向钢筋组中所述外侧环向钢筋(3-2)和内侧环向钢筋(3-3)布设于需整治隧道段(2)的同一个横断面上且二者均为布设于所述拱墙二次衬砌内侧的拱形钢筋，所述外侧环向钢筋(3-2)和内侧环向钢筋(3-3)的形状均与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；每个所述环向钢筋组中多道所述锚固箍筋(3-4)均布设于需整治隧道段(2)的同一个横断面上，多道所述锚固箍筋(3-4)沿所述拱墙二次衬砌的内部轮廓线进行布设，每道所述锚固箍筋(3-4)均与其所布设位置处所述拱墙二次衬砌的内壁呈垂直布设；每个所述环向钢筋组中多道所述锚固箍筋(3-4)通过外侧环向钢筋(3-2)和内侧环向钢筋(3-3)紧固连接为一体；

每道所述锚固箍筋(3-4)均分为锚固于所述拱墙二次衬砌内的外侧锚固段和位于所述外侧锚固段内侧的内部连接段，所述外侧锚固段的外端为经弯曲后形成的锚固头(3-42)；所述内部连接段的内端为经弯曲后形成的挂钩(3-41)，所述挂钩(3-41)挂装于内侧环向钢筋(3-3)上且二者通过点焊固定连接；所述内部连接段的外端与外侧环向钢筋(3-2)连接；

多道所述纵向钢筋(3-1)沿所述拱墙二次衬砌的内部轮廓线进行布设，每道所述纵向钢筋(3-1)均与所述拱形钢筋结构中的多道所述外侧环向钢筋(3-2)连接；

所述拱形钢筋结构中的所述内部连接段、纵向钢筋(3-1)、外侧环向钢筋(3-2)和内侧环向钢筋(3-3)均浇筑于混凝土套衬(8)内。

5.按照权利要求1或2所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均开有供型钢拱架(23)拱脚支撑的支撑槽(6)，所述支撑槽(6)为对所述拱墙二次衬砌底部的混凝土进行凿除后形成的安装槽；所述支撑槽(6)的底面呈水平面，所述支撑槽(6)的底面位于需整治隧道段(2)内水沟电缆槽(7)的上表面下方；

所述拱形钢筋结构的左右两个拱脚均支撑于一个所述支撑槽(6)的底面上。

6.按照权利要求5所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述加固套衬(24)还包括左右两个底部接茬钢筋组，每个所述底部接茬钢筋组均布设于一个所述支撑槽(6)底部；

每个所述底部接茬钢筋组均包括多组沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的接茬钢筋(3-5)，每组所述接茬钢筋(3-5)均包括左右两个布设于同一个隧道横断面上的接茬钢筋(3-5)，两个所述接茬钢筋(3-5)均呈竖直向布设；每个所述接茬钢筋(3-5)均以支撑槽(6)底面为界分为下部锚固段和位于所述下部锚固段上方的上部外露段，所述下部锚固段锚固于隧道二次衬砌(1)内；每组所述接茬钢筋(3-5)中的两个所述上部外露段下部之间均通过一道水平连接筋(3-6)进行连接；每个所述底部接茬钢筋组中的所有接茬钢筋(3-5)分左右两列布设，每列所述接茬钢筋(3-5)均包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的接茬钢筋(3-5)；

所述底部接茬钢筋组中的所述上部外露段和水平连接筋(3-6)均浇筑于混凝土套衬(8)内。

7.按照权利要求1或2所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述锁脚锚杆(22)和系统锚杆(9)进入需整治隧道段(2)外侧围岩内的长度均不小于4m。

8.按照权利要求1或2所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述需整治隧道段(2)的开挖断面大于100m²；

所述混凝土套衬(8)沿圆周方向分为7个套衬浇筑段，7个所述套衬浇筑段均沿隧道纵向延伸方向布设；7个所述套衬浇筑段包括一个拱顶浇筑段(8-1)、左右两个对称布设的上部拱腰浇筑段(8-2)、左右两个对称布设的下部拱腰浇筑段(8-3)和左右两个对称布设的边墙浇筑段(8-4)，所述拱顶浇筑段(8-1)、上部拱腰浇筑段(8-2)、下部拱腰浇筑段(8-3)和边墙浇筑段(8-4)由上至下进行布设，两个所述上部拱腰浇筑段(8-2)对称连接于拱顶浇筑段(8-1)的左右两侧下方，每个所述下部拱腰浇筑段(8-3)均连接于一个所述拱顶浇筑段(8-1)与一个所述边墙浇筑段(8-4)之间；每个所述边墙浇筑段(8-4)均位于需整治隧道段(2)的一侧边墙内部，所述边墙浇筑段(8-4)的竖向高度为3m～3.5m；所述上部拱腰浇筑段(8-2)、下部拱腰浇筑段(8-3)和拱顶浇筑段(8-1)的横截面均为弧形。

9.按照权利要求8所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述隧道二次衬砌(1)内设置有对混凝土套衬(8)进行成型施工的拱形模板；

所述拱形模板由一个对拱顶浇筑段(8-1)进行成型施工的拱顶成型模板(9-1)、左右两个对称布设且对上部拱腰浇筑段(8-2)进行成型施工的上部拱腰成型模板(9-2)、左右两个对称布设且对下部拱腰浇筑段(8-3)进行成型施工的下部拱腰成型模板(9-3)和左右两个对称布设且对边墙浇筑段(8-4)进行成型施工的边墙成型模板(9-4)拼装而成，所述拱顶成型模板(9-1)、上部拱腰成型模板(9-2)和下部拱腰成型模板(9-3)的横截面均为弧形；所述拱顶成型模板(9-1)的横截面形状与拱顶浇筑段(8-1)的内壁横截面形状相同，所述上部拱腰成型模板(9-2)的横截面形状与上部拱腰浇筑段(8-2)的内壁横截面形状相同，所述下部拱腰成型模板(9-3)的横截面形状与下部拱腰浇筑段(8-3)的内壁横截面形状相同，所述边墙成型模板(9-4)的横截面形状与边墙浇筑段(8-4)的内壁横截面形状相同；两个所述上部拱腰成型模板(9-2)对称布设于拱顶成型模板(9-1)的左右两侧下方，每个所述下部拱腰成型模板(9-3)均位于一个所述上部拱腰成型模板(9-2)与一个所述边墙成型模板(9-4)之间，每个所述边墙成型模板(9-4)底部均支撑于需整治隧道段(2)内的水沟电缆槽(7)上，所述水沟电缆槽(7)为混凝土槽；

所述拱顶成型模板(9-1)、上部拱腰成型模板(9-2)、下部拱腰成型模板(9-3)和边墙成型模板(9-4)均为套衬成型模板；所述套衬成型模板包括钢模板(10)、多道布设于钢模板(10)内侧的模板加劲肋(11)和多个将钢模板(10)固定于所述拱墙二次衬砌上的模板对拉杆(12)，多道所述模板加劲肋(11)呈平行布设且其沿隧道纵向延伸方向由前向后布设，每道所述模板加劲肋(11)均布设于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上，每道所述模板加劲肋(11)的形状均与其所布设位置处所述钢模板的横截面形状相同；每个所述模板对拉杆(12)与其所布设位置处所述拱墙二次衬砌的内侧壁呈垂直布设，每个所述模板对拉杆(12)的内端均锚固于所述拱墙二次衬砌上，每个所述模板对拉杆(12)的外端均伸出至钢模板(10)内侧，所述钢模板(10)上开有多个供模板对拉杆(12)伸出的通孔；

所述拱顶浇筑结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设的竖向注浆管(15)，多个所述竖向注浆管(15)均布设于同一竖直面上且其均位于需整治隧道段(2)的拱顶正下方，多个所述竖向注浆管(15)呈均匀布设；每个所述竖向注浆管(15)的上端均伸入至拱顶成型模板(9-1)上方，每个所述竖向注浆管(15)的底端均伸出至拱顶成型模板(9-1)下方，所述拱顶成型模板(9-1)中部由前向后开有多个供竖向注浆管(15)安装的注浆孔。

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