一种隧道双侧壁九部导坑施工方法与流程

文档序号:12460827阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

步骤一、隧道初步开挖:沿隧道纵向延伸方向由后向前对所施工隧道进行初步开挖,并获得开挖完成的初步开挖洞体;

所施工隧道的隧道洞(9-1)包括左侧壁导洞、右侧壁导洞、上部核心土区域导洞和位于所述上部核心土区域导洞正下方的下台阶开挖导洞(9),所述左侧壁导洞与所述右侧壁导洞呈对称布设,所述上部核心土区域导洞和下台阶开挖导洞(9)均位于所述左侧壁导洞与右侧壁导洞之间;所述上部核心土区域导洞分为拱部导洞(7)和位于拱部导洞(7)正下方的中部导洞(8);所述左侧壁导洞与右侧壁导洞均由上至下分为上侧部导洞(1)、中侧部导洞(2)和下侧部导洞(3);所述初步开挖洞体由所述左侧壁导洞、所述右侧壁导洞和拱部导洞(7)组成,所述隧道洞(9-1)中位于所述初步开挖洞体内侧的区域为后续开挖区域(6);

所述隧道洞(9-1)的二次衬砌结构为对隧道洞(9-1)进行全断面支护的混凝土衬砌,所述二次衬砌结构包括对隧道洞(9-1)的拱墙进行支护的拱墙衬砌、对隧道洞(9-1)底部进行支护的隧道底部仰拱衬砌(13-2)和左右两个分别连接于所述拱墙衬砌与隧道底部仰拱衬砌(13-2)之间的拱脚衬砌(13-1),两个所述拱脚衬砌(13-1)对称布设在隧道底部仰拱衬砌(13-2)的左右两侧;所述拱脚衬砌(13-1)包括位于所述拱墙衬砌底部的侧墙底部衬砌和位于隧道底部仰拱衬砌(13-2)外侧的拱脚段仰拱衬砌;

步骤二、初期支护施工及临时支撑体系安装:步骤一中进行隧道初步开挖过程中,沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述初步开挖洞体进行初期支护施工,获得施工成型的隧道初期支护结构;再由后向前在已施工完成的所述隧道初期支护结构内侧搭设临时支撑体系,所述临时支撑体系搭设于所述隧道初期支护结构与后续开挖区域(6)之间;

步骤三、拱脚衬砌施工及拱脚段仰拱回填:沿隧道纵向延伸方向由后向前对两个所述拱脚衬砌(13-1)分别进行施工,并对两个所述拱脚衬砌(13-1)中所述拱脚段仰拱衬砌的拱内进行回填,获得拱脚段仰拱回填结构;

步骤四、临时支撑体系拆除及拱墙衬砌施工:沿隧道纵向延伸方向由后向前对步骤二中所述临时支撑体系进行拆除,并采用移动式衬砌施工装置由后向前对所述拱墙衬砌进行施工,施工成型的所述拱墙衬砌与步骤三中两个所述拱脚衬砌(13-1)紧固连接为一体;

所述移动式衬砌施工装置包括能在所述初步开挖洞体内进行前后移动的移动式满堂脚手架和安装在所述移动式满堂脚手架上且对所述拱墙衬砌进行成型施工的模板总成,所述拱墙衬砌包括对隧道洞(9-1)拱部进行支护的拱部衬砌(13-3)和两个分别对隧道洞(9-1)的左右两侧边墙进行支护的边墙衬砌,两个所述边墙衬砌对称布设在拱部衬砌(13-3)的左右两侧下方;所述移动式满堂脚手架包括搭设于拱部导洞(7)内的上部脚手架(14-1)和两个分别搭设于所述左侧壁导洞与所述右侧壁导洞内的侧部脚手架(14-2),所述上部脚手架(14-1)底部装有能在所述临时支撑体系上进行平移的上部行走系统,每个所述侧部脚手架(14-2)底部均装有能在所述拱脚段仰拱回填结构上进行平移的下部行走系统;所述模板总成包括对拱部衬砌(13-3)进行成型施工的拱部成型模板(15-1)和两个分别对两个所述边墙衬砌进行成型施工的边墙成型模板,两个所述边墙成型模板对称布设于拱部成型模板(15-1)的左右两侧下方;所述拱部成型模板(15-1)支撑于上部脚手架(14-1)上方,两个所述边墙成型模板分别支撑于两个所述侧部脚手架(14-2)外侧;

步骤五、隧道后续开挖:沿隧道纵向延伸方向由后向前对后续开挖区域(6)进行开挖,获得开挖形成的中部导洞(8)和下台阶开挖导洞(9);

步骤六、隧道底部仰拱衬砌施工:沿隧道纵向延伸方向由后向前对隧道底部仰拱衬砌(13-2)进行施工,施工成型的隧道底部仰拱衬砌(13-2)与步骤三中两个所述拱脚衬砌(13-1)紧固连接为一体;

步骤七、隧道底部仰拱衬砌回填:对隧道底部仰拱衬砌(13-2)的拱内进行回填。

2.按照权利要求1所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤四中所述上部脚手架(14-1)和两个所述侧部脚手架(14-2)的长度均为9m~12m。

3.按照权利要求1或2所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤二中所述隧道初期支护结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由后向前布设且对隧道洞(9-1)进行全断面支护的初支钢架,所述初支钢架为对隧道洞(9-1)进行全断面支护的支撑钢架,所述初支钢架包括位于所述拱墙衬砌内侧且对隧道洞(9-1)的拱墙进行支护的钢拱架(10-3)、位于所述仰拱衬砌下方且对隧道洞(9-1)底部进行支护的底部连接架(10-1)和左右两个分别连接于钢拱架(10-3)与底部连接架(10-1)之间的拱脚钢架(10-2),两个所述拱脚钢架(10-2)对称布设在底部连接架(10-1)的左右两侧,钢拱架(10-3)和两个所述拱脚钢架(10-2)组成所述初支钢架的初步安装架;

步骤二中沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述初步开挖洞体进行初期支护施工时,由后向前对多个所述初支钢架的初步安装架分别进行安装;多个所述初支钢架的所述初步安装架之间通过多道沿隧道纵向延伸方向布设的纵向连接件紧固连接为一体;

步骤五中进行隧道后续开挖过程中,由后向前对多个所述初支钢架的底部连接架(10-1)分别进行安装,并使所安装的底部连接架(10-1)与已安装完成的所述初步安装架紧固连接为一体。

4.按照权利要求3所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤二中所述临时支撑体系包括多个洞内临时支撑结构,多个所述洞内临时支撑结构分别安装在多个所述初支钢架的所述初步安装架内,每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架紧固连接为一体,每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架布设在所施工隧道的同一个隧道断面上;

所述洞内临时支撑结构包括两个对称支设于后续开挖区域(6)左右两侧的侧部支撑架(11-1)、一个支撑于后续开挖区域(6)上部的上部支撑架(11-2)、支撑于上部支撑架(11-2)上方与所述初步安装架之间的上部支撑结构和两个分别支撑于两个所述侧部支撑架(11-1)与所述初步安装架之间的侧部支撑结构,两个所述侧部支撑结构分别位于所述左侧壁导洞和所述右侧壁导洞内,所述上部支撑结构位于拱部导洞(7)内,所述上部支撑架(11-2)和两个所述侧部支撑架(11-1)组成内侧支撑框架,所述内侧支撑框架、所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构均布设于同一竖直面上。

5.按照权利要求3所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤二中所述隧道初期支护结构还包括对隧道洞(9-1)的拱墙进行支护的拱墙初期支护结构,所述拱墙初期支护结构为锚网喷支护结构;

步骤二中沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述初步开挖洞体进行初期支护施工,先由后向前对多个所述初支钢架的所述初步安装架分别进行安装,再采用锚网喷联合支护方法对隧道洞(9-1)的拱墙进行支护,获得施工成型的所述拱墙初期支护结构,并使所述初步安装架和所述纵向连接件均锚固于所述拱墙初期支护结构内。

6.按照权利要求4所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤四中进行临时支撑体系拆除及拱墙衬砌施工时,先沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述洞内临时支撑结构中的所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构分别进行拆除,再采用移动式衬砌施工装置由后向前对所述拱墙衬砌进行施工,然后由后向前对所述洞内临时支撑结构中的所述内侧支撑框架分别进行拆除。

7.按照权利要求1或2所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤二中所述临时支撑体系上部设置有上部纵移平台,所述上部纵移平台上平铺有对上部脚手架(14-1)进行支撑的上支撑板(17),所述上支撑板(17)上由左至右设置有多个沿隧道纵向延伸方向布设的上部平移轨道(18);

步骤四中所述上部行走系统包括多组分别在上部平移轨道(18)进行前后移动的上部行走轮(19),每组所述上部行走轮(19)均包括多个由后向前安装在上部脚手架(14-1)底部且均安装于同一个所述上部平移轨道(18)上的上部行走轮(19);

步骤三中所述拱脚段仰拱回填结构的数量为两个,两个所述拱脚段仰拱回填结构分别位于所述内侧支撑框架的左右两侧;每个所述拱脚段仰拱回填结构上均装有左右两个沿隧道纵向延伸方向布设的下部平移轨道(20);

步骤四中所述下部行走系统包括左右两组分别在两个所述下部平移轨道(20)进行前后移动的下部行走轮(21),每组所述下部行走轮(21)均包括多个由后向前安装在侧部脚手架(14-2)底部且均安装于同一个所述下部平移轨道(20)上的下部行走轮(21)。

8.按照权利要求1或2所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤四中所述上部脚手架(14-1)和两个所述侧部脚手架(14-2)均为由钢管搭设形成的脚手架;

两个所述侧部脚手架(14-2)呈对称布设;所述上部脚手架(14-1)的左右两侧与两个所述侧部脚手架(14-2)上部之间均通过横向连接结构进行紧固连接,所述横向连接结构包括多个由后向前布设的横向连接架(14-3);

所述上部脚手架(14-1)上设置有对拱部成型模板(15-1)进行支撑的上部模板支撑架(16-1),两个所述侧部脚手架(14-2)的外侧均设置有对所述边墙成型模板进行支撑的侧部模板支撑架。

9.按照权利要求1或2所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤一中所述拱脚段仰拱衬砌分为拱脚段外侧仰拱衬砌(17-1)和位于拱脚段外侧仰拱衬砌(17-1)内侧的拱脚段内侧仰拱衬砌(17-2),所述拱脚段内侧仰拱衬砌(17-2)连接于拱脚段外侧仰拱衬砌(17-1)与隧道底部仰拱衬砌(13-2)之间;

步骤三中进行拱脚衬砌施工及拱脚段仰拱回填施工时,先对两个所述拱脚衬砌(13-1)的所述侧墙底部衬砌与拱脚段外侧仰拱衬砌(17-1)进行施工,并对施工成型的两个所述拱脚段外侧仰拱衬砌(17-1)的拱内分别进行回填;

步骤三中所述拱脚段仰拱回填结构的数量为两个,两个所述拱脚段仰拱回填结构分别位于所述内侧支撑框架的左右两侧;每个所述拱脚段仰拱回填结构均包括渣石临时回填结构(12-2)和填充于拱脚段外侧仰拱衬砌(17-1)拱内的拱脚段外侧仰拱回填结构(12-1),所述渣石临时回填结构(12-2)填充于侧部支撑架(11-1)与拱脚段外侧仰拱衬砌(17-1)和拱脚段外侧仰拱回填结构(12-1)之间;

步骤五中由后向前对后续开挖区域(6)进行开挖过程中,由后向前对两个所述渣石临时回填结构(12-2)分别进行拆除;

步骤六中进行隧道底部仰拱衬砌施工过程中,沿隧道纵向延伸方向由后向前分别对两个所述拱脚段内侧仰拱衬砌(17-2)同步进行施工。

10.按照权利要求1或2所述的一种隧道双侧壁九部导坑施工方法,其特征在于:步骤一中进行隧道初步开挖时,先由上至下对拱部导洞(7)进行开挖,再由上至下对所述左侧壁导洞和所述右侧壁导洞分别进行开挖;

步骤五中对后续开挖区域(6)进行开挖时,由上至下对后续开挖区域(6)进行开挖。

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