具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

如图1、图8-图11所示，一种隧道开挖支护后围岩侵限变形的主动撑护结构，包括永久钢拱架10-2和永久性防护网11-2，且在永久性防护网11-2表面喷射永久喷浆体12-2；

此外，在垂直于隧道进深方向的钻探施工空间15内，沿坍塌侵限围岩4、隧道开挖轮廓线5、扰动松散围岩3和原状围岩2的方向设置有放射状均匀分布的钻孔1，所述钻孔1一端插入用于注浆固定的抗拉套管7，另一端固定连接有可焊接套管接头13。

所述钻孔1在垂直于隧道进深方向同一环向横截面内呈一排均匀分布，并沿隧道进深方向呈多排设置，相邻两排钻孔1的排间距与该处隧道设计初期支护钢拱架的排间距相同。

所述钻孔1包括用于探查坍塌侵限围岩4的厚度和扰动松散围岩3的厚度和深度的探查孔1-1和用于安装套管的注浆孔1-2。

如图2所示，对出现围岩侵限变形隧道在主动撑护结构前搭建临时撑护结构，所述临时撑护结构包括临时钢拱架10-1和临时防护网11-1，且在临时防护网11-1表面喷射临时喷浆体12-1；同时，在所述钻孔1一端插入用于注浆固定的抗拉套管7，另一端固定连接有可拆卸短套管9。

优选的，所述同一排钻孔1在靠近隧道内表面处的两相邻开孔的孔间距a为1-1.5m。

优选的，在垂直于隧道进深方向的同一横截面的钻孔1中，探查孔1-1和注浆孔1-2的数量比为1:2；所述探查孔1-1完成达到探查目的后即可作为注浆孔1-2。

优选的，注浆钻孔1-2进入原状围岩2的深度d₁大于等于在扰动松散围岩3厚度d₂的2倍。

优选的，可焊接套管接头13与抗拉套管7连接的一端设置于所述扰动松散围岩3距隧道开挖轮廓线5的30cm处。

实施例2

如图1-图11所示，一种隧道开挖支护后围岩侵限变形的主动撑护方法，包括如下步骤：

(1)对发生坍塌侵限的围岩进行加强支护

如图1和图2所示，对坍塌侵限围岩4处存在的已变形的钢拱架进行加强支护，然后，清理隧道空间用于重新增加的临时钢拱架10-1，所述临时钢拱架10-1在支撑隧道内壁的一端敷设有临时防护网11-1，所述临时防护网11-1表面喷射临时喷浆体12-1；

(2)在钻探施工空间内布置钻孔

如图1所示，在垂直于隧道进深方向，沿钻探施工空间15的环向均匀设置有钻孔1，所述钻孔1依次穿过钻探施工空间15、坍塌侵限围岩4、隧道开挖轮廓线5、扰动松散围岩3和原状围岩2呈放射状；

同时，结合图2，所述钻孔1在同一环向截面内呈一排均匀分布，所述同一排钻孔1在靠近隧道内表面处的两相邻开孔的孔间距a为1-1.5m，深入围岩的钻孔1段的孔间距e根据同排钻孔1的数量和该点均匀分布在横断面的周边长度确定；

沿隧道进深方向呈多排设置，且相邻两排钻孔1的排间距b与该处隧道设计初期支护钢拱架的排间距相同；

具体的，如图3和图4所示，所述钻孔1可以是垂直于隧道进深方向开设，也可以与隧道进深方向呈一定夹角，具体开设钻孔1的方案可根据现场地质情况确定。

所述钻孔1设置有用于探查坍塌侵限围岩4的厚度和扰动松散围岩3的厚度和深度的探查孔1-1和用于安装套管的注浆孔1-2；

在垂直于隧道进深方向的同一横截面的钻孔1中，探查孔1-1和注浆孔1-2的数量比为1:2；

注浆钻孔1-2进入原状围岩2的深度d₁大于等于在扰动松散围岩3厚度d₂的2倍。

(3)建立临时主动撑护系统

如图5和图6所示，临时主动撑护系统包括抗拉套管7和可拆卸短套管9，所述抗拉套管7与所述可拆卸短套管9可拆卸连接，优选的，本实施例中，二者采用丝扣连接，可拆卸短套管9与抗拉套管7连接的一端设置于所述扰动松散围岩3距隧道开挖轮廓线5的30cm处；

将连接好的抗拉套管7和可拆卸短套管9插入钻孔1后注浆，在所述抗拉套管7与钻孔1壁之间形成注浆固结体6，所述扰动松散围岩3注浆形成后形成注浆封固体8，所述注浆固结体6、注浆封固体8与所述原状围岩2固结；

(4)建立永久主动撑护系统

如图7-图10所示，拆除临时主动撑护系统的可拆卸短套管9、临时钢拱架10-1、临时防护网11-1后，清理隧道内的坍塌侵限围岩4至隧道开挖轮廓线5，然后在隧道钻探施工空间15内表面敷设永久性防护网11-2和永久钢拱架10-2，在永久性防护网11-2表面喷射永久喷浆体12-2，并在所述可拆卸短套管9的位置处安装可焊接套管接头13，具体的，所述永久钢拱架10-2与隧道内壁接触的一端用于支撑所述永久性防护网11-2，使所述永久性防护网11-2能够紧密的贴合在隧道内壁上，可焊接套管接头13与抗拉套管7连接的一端设置于所述扰动松散围岩3距隧道开挖轮廓线5的30cm处。

优选的，将相邻的两排永久钢拱架10-2通过钢筋14连接，提高安全主动撑护系统的整体防护能力。

如图11所示，当钻探施工空间15较大时，应一次性完成多排钻孔1施工：一排注浆钻孔1施工完成后安装一排临时主动撑护系统，直至全部临时主动撑护系统安装完成，然后沿隧道进深方向由洞口向洞内逐排撤掉临时主动撑护系统，清理隧道内同排范围的塌陷侵限围岩4至隧道开挖轮廓线5后，安装同排的永久主动撑护系统；一排排逐渐递进，直到全部完成永久安全主动撑护系统。

当钻探施工空间15较小时，沿隧道进深方向由洞口向洞内首先施工三排钻孔1，每排进距为1.5m，并全部安装临时主动撑护系统；然后拆卸最外侧一排的临时主动撑护系统，并清理隧道内同排范围的塌陷侵限围岩4至隧道开挖轮廓线5后，安装永久主动撑护系统；然后，在隧道进深方向的另一端，施工一排钻孔1，并安装临时主动撑护系统；按照隧道洞口拆除一排临时主动撑护系统便在隧道内部另一端安装一排临时主动撑护系统的顺序逐排施工，直至全部坍塌侵限围岩4区域均安装永久主动撑护系统。

实施例3

在实施例2的基础上，当处治完已坍塌侵限段后，隧道前方岩性不变，或者处治的不是已产生围岩侵限变形的隧道段时，参考图1、图7-图11，并结合如图12，应该指出的是，本实施例中未发生围岩侵限变形，因此没有坍塌侵限围岩4，包括如下步骤：

(1)在钻探施工空间内布置钻孔

在垂直于隧道进深方向，沿钻探施工空间15的环向均匀设置有钻孔1，所述钻孔1依次穿过钻探施工空间15、隧道开挖轮廓线5、扰动松散围岩3和原状围岩2呈放射状；

同时，所述钻孔1在同一环向截面内呈一排均匀分布，所述同一排钻孔1在靠近隧道内表面处的两相邻开孔的孔间距a为1-1.5m，深入围岩的钻孔1段的孔间距e根据同排钻孔1的数量和该点均匀分布在横断面的周边长度确定；

沿隧道进深方向呈多排设置，且相邻两排钻孔1的排间距b与该处隧道设计初期支护钢拱架的排间距相同；

所述钻孔1包括用于探查坍塌侵限围岩4的厚度和扰动松散围岩3的厚度和深度的探查孔1-1和用于安装套管的注浆孔1-2；

在垂直于隧道进深方向的同一横截面的钻孔1中，探查孔1-1和注浆孔1-2的数量比为1:2；

注浆钻孔1-2进入原状围岩2的深度d₁大于等于在扰动松散围岩3厚度d₂的2倍。

(2)建立永久主动撑护系统

将连接好的抗拉套管7插入钻孔1后注浆，在所述抗拉套管7与钻孔1壁之间形成注浆固结体6，所述扰动松散围岩3注浆形成后形成注浆封固体8，所述注浆固结体6、注浆封固体8与所述原状围岩2固结。抗拉套管7在隧道开挖轮廓线5一端安装可焊接套管接头13；然后在隧道开挖轮廓线5处的围岩内表面敷设永久性防护网11-2，并安装永久钢拱架10-2，所述永久钢拱架10-2与所述可焊接套管接头13固定连接，在永久性防护网11-2表面喷射永久喷浆体12-2，所述永久钢拱架10-2与隧道内壁接触的一端用于支撑所述永久性防护网11-2，使所述永久性防护网11-2能够紧密的贴合在隧道内壁上。

优选的，可焊接套管接头13与抗拉套管7连接的一端设置于所述扰动松散围岩3距隧道开挖轮廓线5的30cm处。

优选的，将相邻的两排永久钢拱架10-2通过钢筋14连接，提高安全主动撑护系统的整体防护能力。

应用对比例

一种隧道易坍塌围岩主动支撑的施工方法，在实施例2中方法不变的情况下，开展四川WM高速公路某隧道在被地下水侵蚀的页岩与千枚岩互层的地层内隧道施工建设。

该路段在隧道坍塌段的进口右洞的掌子面后方共实施了37排注浆钻孔，每排实施钻孔17个，安装了37榀主动撑护体系，完成了对坍塌侵限区域的治理；此外，在隧道坍塌段的前端安装了主动撑护体系，隧道未发生坍塌侵限现象。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。