本发明涉及隧道施工，具体涉及一种隧道拱顶溶洞快速处理方法。
背景技术：
1、溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水、二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。该地质现象会影响其周边围岩的稳定性及力学分布情况，影响周边的工程施工质量。一定规模和尺度的溶洞，不仅影响隧道的结构稳定、危及隧道施工的安全、影响隧道施工的进度，还会因处理不当例如支撑加固不强、岩溶水通道堵水引起地下水压力过大，造成隧道凸起、坍塌等事故，严重影响隧道的运行安全。
2、隧道工程施工中，部分施工工艺对围岩应力分布影响较大，碰到无法避免的溶洞，工程结构的不安全和不稳定因素将会增加，施工工艺也随之变得复杂。其中，拱顶溶洞是一种比较常见的不良地质现象，拱顶溶洞有全填充溶洞、干溶洞、半填充溶洞等。这些溶洞位于隧道拱顶位置处，如果处理方式不当容易给前期施工及后期运营造成很大安全隐患。因此，如何保障在安全可控、质量可控、进度可控的条件下，进行上述拱顶溶洞的处治，成为了亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种隧道拱顶溶洞快速处理方法。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、本发明提出了一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，包括以下步骤；
4、s1：喷射混凝土封闭掌子面及溶腔壁；
5、s2：埋设围岩拱顶沉降和收敛监控量测点；
6、s3：对掌子面运输渣土反压回填封闭导坑，运输隧道洞渣；
7、s4：溶洞处埋设泡沫混凝土灌浆管、泵送混凝土灌浆管、进浆管、排气管兼观测管，高度观测管；
8、s5：喷浆后封闭埋管口及堆体；
9、s6：泵送混凝土护拱，打设超前管棚；
10、s7：掌子面掘进开挖支护，采用悬臂掘进机开挖，开挖一榀、支护一榀，增加锁腰注浆小导管。
11、优选的，s1，先对掌子面及溶腔壁采用c25喷射混凝土，初喷防护，初喷厚度5cm，复喷至10cm，并进行临时封闭。
12、优选的，s4中，反压回填碎石土填筑完毕后，通过上部预留空间进行预埋泵送管及安装，采用直角弯头实现变向安装，预埋泵管伸入至已施作初支顶部溶洞空腔内，泵送管预埋结束后，采用挂网喷浆封闭预留开口；
13、同步预留安装pvc轻质泡沫混凝土回填管，充填孔向上伸至溶腔顶部；
14、混凝土回填：采用c20细石混凝土回填，回填拱部厚度3m，埋设厚度观测管，遇到有不正常情况时可调小排量放慢泵送速度，保证连续泵送。
15、优选的，s6：超前管棚施工方法包括：细石混凝土护拱回填后，在无管棚段打设超前管棚，超前管棚包括钢花管，钢花管上钻注浆孔，呈梅花形布置，超前管棚内增加通长钢筋笼。
16、优选的，通过溶洞后泵送泡沫混凝土：泡沫混凝土配合比：水泥：水：泡沫剂为700：385：1.08，强度不小于1.2mpa，流动度为80-100mm；充填孔孔间距按照梅花布置，当充填压力达到设计要求并稳压10min，或者观测管口返出大量泡沫混凝土，或者泡沫混凝土充填量小于1l/min并持续10min，停止充填泡沫混凝土。
17、优选的，在初喷混凝土前，对隧道采用支护机构进行支护，支护机构包括有支架，所述支架两侧固定连接有侧支撑，所述支架中间部分固定连接有支管，所述支管内滑动连接有第一活塞，所述第一活塞固定连接有主支撑。
18、优选的，所述第一活塞和所述支管之间形成进气空间，所述进气空间内设置有棘齿条，所述棘齿条和所述第一活塞固定连接；所述支管滑动连接有与棘齿条相适配的棘爪，所述棘爪通过第一弹簧和所述支管相连。
19、优选的，所述进气空间还开设有进气口和出气口；所述支管还开设有滑孔，所述滑孔和所述进气空间相连通，所述滑孔内滑动连接有第二活塞，所述支管转动连接有杠杆，所述第二活塞可通过杠杆驱动棘爪移动。
20、优选的，初始状态下，在第一弹簧的作用下，棘爪位于棘齿条一侧，当第二活塞向远离棘齿条的方向移动时，第二活塞可通过杠杆带动棘爪向靠近棘齿条的方向移动，使棘爪和棘齿条处于配合状态。
21、优选的，所述第二活塞固定连接有齿条，所述支管转动连接有齿轮，所述齿轮和所述齿条相啮合，所述齿轮同轴连接有转轮；所述支管固定连接有固定盘，所述转轮位于所述固定盘之间，所述固定盘固定连接有卡块，所述转轮转动连接有可与卡块相配合的卡杆，所述卡杆通过第二弹簧和所述转轮相连。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23、1.本发明提供了一种新型的溶洞填充工法，其中泡沫混凝土自重较轻，可有效确保隧道支护结构的安全，可保证溶洞填充的效果，并且可有效保证隧道支护结构的安全，保证隧道施工的安全性、经济性及施工进度，保障隧道施工的质量；泵送混凝土护拱，可快速支撑溶腔，保证溶填物的安全稳定，为后续悬臂掘进机开挖提供安全保证，后续初期支护与护拱共同增强支护强度，保证了后续工序的施工安全。
24、2.本发明中通过c25喷射混凝土及时封闭，初步保证溶填物复杂地质情况下的安全稳定，防止进一步发育，为后续快速回填提供安全保证，通过本工法，实施前后洞内沉降观测数据变化极小，溶洞处理快速、效果较好，隧道地表沉降极小，悬臂掘进机开挖顺利、快速通过溶洞段，其他导坑受前导坑溶洞处理后，后续工序施工可见溶洞回填痕迹，保证了围岩的完整性，为后续导坑施工提供安全保证。
25、3.本发明还设置有支管，通过向支管内填充有气体的方式，可带动主支撑向上移动，从而可更好的与隧道相贴合，实现支撑，当支管内有足够的气压时，可推动棘爪和棘齿条处于配合状态，此时棘爪可对棘齿条进行限位，当放气时，此时气压平衡，棘爪和棘齿条脱离配合，主支撑可实现自动解除限位，便于装置整体的拆卸，同时施工人员仅需在地面上即可完成上述操作，而无需登高作业，有效提高了隧道支撑的安全性。
26、4.本发明还设置有转轮，当主支撑缓慢上升时，此时齿条驱动齿轮转动时，转轮以较低的速度转动，在弹簧的作用下，卡杆不会转动过多的角度，当隧道出现坍塌等情况时，若棘齿条发生断裂，此时主支撑快速下降，可使转轮转动速度变快，卡杆和卡块相互配合，可防止转轮继续转动，从而可对主支撑起到辅助支撑的作用，防止其进一步下降，有效提高支护的安全性。
1.一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤；
2.根据权利要求1所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，s1，先对掌子面及溶腔壁采用c25喷射混凝土，初喷防护，初喷厚度5cm，复喷至10cm，并进行临时封闭。
3.根据权利要求1所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，s4中，反压回填碎石土填筑完毕后，通过上部预留空间进行预埋泵送管及安装，采用直角弯头实现变向安装，预埋泵管伸入至已施作初支顶部溶洞空腔内，泵送管预埋结束后，采用挂网喷浆封闭预留开口；
4.根据权利要求1所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，s6：超前管棚(3)施工方法包括：细石混凝土护拱回填后，在无管棚段打设超前管棚(3)，超前管棚(3)包括钢花管，钢花管上钻注浆孔，呈梅花形布置，超前管棚(3)内增加通长钢筋笼。
5.根据权利要求1所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，通过溶洞后泵送泡沫混凝土(6)：泡沫混凝土(6)配合比：水泥：水：泡沫剂为700：385：1.08，强度不小于1.2mpa，流动度为80-100mm；充填孔孔间距按照梅花布置，当充填压力达到设计要求并稳压10min，或者观测管口返出大量泡沫混凝土，或者泡沫混凝土充填量小于1l/min并持续10min，停止充填泡沫混凝土(6)。
6.根据权利要求1所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，在初喷混凝土前，对隧道(1)采用支护机构进行支护，支护机构包括有支架(8)，所述支架(8)两侧固定连接有侧支撑(12)，所述支架(8)中间部分固定连接有支管(9)，所述支管(9)内滑动连接有第一活塞(13)，所述第一活塞(13)固定连接有主支撑(10)。
7.根据权利要求6所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，所述第一活塞(13)和所述支管(9)之间形成进气空间，所述进气空间内设置有棘齿条(14)，所述棘齿条(14)和所述第一活塞(13)固定连接；所述支管(9)滑动连接有与棘齿条(14)相适配的棘爪(16)，所述棘爪(16)通过第一弹簧(17)和所述支管(9)相连。
8.根据权利要求7所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，所述进气空间还开设有进气口(21)和出气口(22)；所述支管(9)还开设有滑孔，所述滑孔和所述进气空间相连通，所述滑孔内滑动连接有第二活塞(18)，所述支管(9)转动连接有杠杆(15)，所述第二活塞(18)可通过杠杆(15)驱动棘爪(16)移动。
9.根据权利要求8所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，初始状态下，在第一弹簧(17)的作用下，棘爪(16)位于棘齿条(14)一侧，当第二活塞(18)向远离棘齿条(14)的方向移动时，第二活塞(18)可通过杠杆(15)带动棘爪(16)向靠近棘齿条(14)的方向移动，使棘爪(16)和棘齿条(14)处于配合状态。
10.根据权利要求9所述的一种隧道拱顶溶洞快速处理方法，其特征在于，所述第二活塞(18)固定连接有齿条(20)，所述支管(9)转动连接有齿轮(19)，所述齿轮(19)和所述齿条(20)相啮合，所述齿轮(19)同轴连接有转轮(24)；
