浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法与流程

文档序号:12257922阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:所施工浅埋暗挖隧道包括左线隧道(7)和布设于左线隧道(7)右侧的右线隧道(8),所述左线隧道(7)与右线隧道(8)呈平行布设且二者之间通过横通道(9)连通;所施工浅埋暗挖隧道为穿过地裂缝破碎带的隧道,所述地裂缝破碎带为存在地裂缝的破碎带;所述横通道(9)为直线隧道,所述左线隧道(7)和右线隧道(8)均通过横通道(9)分为两个隧道段,两个所述隧道段分别为第一隧道段和第二隧道段,所述左线隧道(7)的所述第一隧道段与右线隧道(8)的所述第一隧道段位于横通道(9)的同一侧;对所施工浅埋暗挖隧道进行施工时,过程如下:

步骤一、横通道施工:对横通道(9)进行施工;

步骤二、隧道施工:通过步骤一中施工完成的横通道(9),对左线隧道(7)和右线隧道(8)的两个所述隧道段分别进行施工;所有隧道段的施工方法均相同,所有隧道段的隧道洞(3)内的隧道支护结构均相同;

所述隧道支护结构包括对隧道洞(3)进行初期支护的隧道初期支护结构(1)和布设在隧道初期支护结构(1)内侧的隧道二次衬砌(2),所述隧道初期支护结构(1)和隧道二次衬砌(2)均为对隧道洞(3)进行全断面支护的隧道支护结构;所述隧道初期支护结构(1)包括喷射在隧道洞(3)内壁上的初喷混凝土喷射层、多榀由后向前对隧道洞(3)进行支撑的格栅钢架、一层挂装在隧道洞(3)内壁上的钢筋网和喷射在所述初喷混凝土喷射层上的后喷混凝土喷射层,所述钢筋网位于多榀所述格栅钢架内侧,多榀所述格栅钢架和所述钢筋网均固定于所述初喷混凝土喷射层与所述后喷混凝土喷射层之间;多榀所述格栅钢架的结构均相同且其沿所施工浅埋暗挖隧道的纵向延伸方向由后向前布设,每榀所述格栅钢架均沿隧道洞(3)的横向宽度方向进行布设,相邻两榀所述格栅钢架之间通过多道沿所施工浅埋暗挖隧道的纵向延伸方向布设的纵向连接钢筋紧固连接为一体,多道所述纵向连接钢筋沿所述格栅钢架的长度方向由前至后进行布设;每榀所述格栅钢架均为对隧道洞(3)的拱墙进行支撑的拱墙支撑架,所述隧道二次衬砌(2)为混凝土衬砌且其包括对隧道洞(3)的拱墙进行支撑的拱墙衬砌和对隧道洞(3)底部进行支撑的隧道仰拱,所述隧道仰拱位于所述拱墙衬砌的正下方且二者浇筑为一体;所述隧道仰拱与所述隧道初期支护结构(1)之间布设有一层混凝土保护层(5);

对所施工浅埋暗挖隧道的任一个所述隧道段进行施工时,均沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个隧道节段进行施工;对当前所施工隧道段的任一个所述隧道节段进行施工时,过程如下:

步骤201、地裂缝判断:根据所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域的地质勘察资料,判断当前所施工隧道节段的施工区域是否存在地裂缝;

步骤202、隧道开挖及同步初期支护施工:沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段进行开挖,开挖过程中同步对开挖成型的隧道洞(3)进行初期支护,获得隧道初期支护结构(1);

本步骤中对隧道洞(3)进行初期支护施工过程中,还需根据步骤201中的地裂缝判断结果,判断是否需设置变形缝:当步骤201中判断得出当前所施工隧道节段的施工区域存在地裂缝时,根据所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域的地质勘察资料,在本步骤中所施工隧道初期支护结构(1)上存在地裂缝的位置均设置初支变形缝;在隧道初期支护结构(1)上存在地裂缝的位置设置所述初支变形缝时,在该位置处将连接于相邻两榀所述格栅钢架之间的多道所述纵向连接钢筋均断开;

步骤203、混凝土保护层施工:步骤202中隧道开挖及同步初期支护施工过程中,沿隧道纵向延伸方向由后向前在隧道初期支护结构(1)上施工混凝土保护层(5);

步骤204、后浇带留置判断:根据步骤202中所述隧道初期支护结构(1)上是否设置有所述初支变形缝,对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)上是否留置后浇带进行判断:当步骤202中所述隧道初期支护结构(1)上未设置所述初支变形缝时,判断为当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)上无需留置所述后浇带,并进入步骤205;否则,判断为当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)上需留置所述后浇带,并根据步骤202中所述隧道初期支护结构(1)上所设置初支变形缝的数量和各初支变形缝的布设位置,对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)上需留置所述后浇带的数量和各后浇带的布设位置分别进行确定,再进入步骤206;

当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)上需留置所述后浇带的数量与隧道初期支护结构(1)上所设置初支变形缝的数量相同,所述后浇带的布设位置与所述初支变形缝的布设位置一一对应;所述隧道初期支护结构(1)上每个所述初支变形缝内侧的隧道二次衬砌(2)上均设置有一道二衬变形缝,每道所述二衬变形缝均位于一个所述后浇带中部;

步骤205、隧道二次衬砌施工:步骤203中混凝土保护层施工过程中,沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)进行施工,获得施工完成的所述隧道支护结构;

步骤206、隧道二次衬砌施工及后浇带施工:步骤203中混凝土保护层施工过程中,沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)进行施工,并根据步骤204中所确定的需留置所述后浇带的数量和各后浇带的布设位置,在隧道二次衬砌(2)上留置所述后浇带;待当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌(2)施工完成后,再对所述后浇带进行施工,所述后浇带为现浇混凝土结构。

2.按照权利要求1所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤二中通过横通道(9)对左线隧道(7)和右线隧道(8)的两个所述隧道段分别进行施工时,先从横通道(9)开始对左线隧道(7)的第一隧道段进行施工;待左线隧道(7)的第一隧道段向前开挖10m~20m后,从横通道(9)开始对右线隧道(8)的第二隧道段进行施工;待右线隧道(8)的第二隧道段向前开挖10m~20m后,从横通道(9)开始对左线隧道(7)的第二隧道段进行施工;待左线隧道(7)的第二隧道段向前开挖10m~20m后,从横通道(9)开始对右线隧道(8)的第一隧道段进行施工。

3.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤二中进行隧道施工之前,还需采用降水井对所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域进行降水施工;

步骤201中对当前所施工隧道节段进行开挖过程中出现渗漏水或涌水时,采用注入封堵浆液的方法进行封堵和/或利用出现渗漏水或涌水位置附近的所述降水井进行抽水;

步骤202中进行隧道开挖及同步初期支护施工之前,还需根据步骤201中的地裂缝判断结果,判断是否需在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板:当步骤201中判断得出存在地裂缝时,在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板,所述钢板的板厚为18mm~22mm;否则,无需在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板。

4.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:所述左线隧道(7)和右线隧道(8)的两个所述隧道段中靠近横通道(9)的节段均为初始施工段,所述初始施工段的长度为10m~15m;

步骤二中对左线隧道(7)和右线隧道(8)的任一个所述隧道段进行施工之前,均需按照常规的管棚超前支护施工方法,对该隧道段的所述初始施工段进行超前支护。

5.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖时,采用CRD开挖法进行开挖,所述隧道洞(3)分为左上导洞、位于所述左上导洞下方的左下导洞、位于所述左上导洞右侧的右上导洞和位于所述右上导洞下方的右下导洞,所述左上导洞与所述右上导洞呈对称布设,所述左下导洞与所述右下导洞呈对称布设;

每榀所述格栅钢架均沿长度方向由前至后分为四个钢架节段,四个所述钢架节段分别布设在隧道洞(3)中的所述左上导洞、所述左下导洞、所述右上导洞和所述右下导洞内。

6.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤二中所述隧道洞(3)的拱部上方设置有超前小导管注浆加固结构,步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖之前,先再当前所施工隧道节段的掌子面上喷射一层混凝土,获得掌子面封堵层;再按照常规的超前小导管注浆加固方法,对当前所施工隧道节段进行超前加固,并获得超前小导管注浆加固结构;

所述超前小导管注浆加固结构沿隧道洞(3)的纵向延伸方向由后向前分为多个加固节段,前后相邻两个所述加固节段之间的搭接长度不小于1m;每个所述加固节段均包括上下两排超前小导管(6),每排所述超前小导管(6)均包括多根由左至右布设在隧道洞(3)拱部上方的超前小导管(6),所述超前小导管(6)的长度为2m~3m且其直径为Φ40mm~Φ45mm。

7.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖之前,还需进行超前地质预报,且采用超前水平钻孔进行直接探测;

步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖过程中,循环进尺不大于1m。

8.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤二中沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个隧道节段进行施工时,每个所述隧道节段的长度为10m~50m;

所施工浅埋暗挖隧道的长度为150m~200m。

9.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤202中对开挖成型的隧道洞(3)进行初期支护后,还需按照常规的初支背后注浆加固方法,对隧道初期支护结构(1)背后进行注浆加固;

步骤二中所述隧道初期支护结构(1)与隧道二次衬砌(2)之间铺设有防水层(4),所述防水层(4)位于混凝土保护层(5)内侧;

步骤203中进行混凝土保护层施工过程中,沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道接的防水层(4)进行施工。

10.按照权利要求1或2所述的浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法,其特征在于:步骤206中所述后浇带的宽度为1.8m~2.3m;所述后浇带包括对隧道洞(3)底部进行支护的仰拱段后浇带和对隧道洞(3)的拱墙进行支护的拱墙段后浇带,所述拱墙段后浇带位于所述仰拱段后浇带上方且二者浇筑为一体;

步骤206中对所述后浇带进行施工时,先对所述仰拱段后浇带进行施工,并在所述仰拱段后浇带中部设置变形缝;再采用后浇带施工装置对所述拱墙段后浇带进行施工;所述拱墙段后浇带中部设置有变形缝,所述仰拱段后浇带中部设置的变形缝与所述拱墙段后浇带中部设置的变形缝相互连通且二者组成所述二衬变形缝;

所述后浇带施工装置包括组合钢模(10)、由下至上插入至组合钢模(10)内的注浆管(12)和对组合钢模(10)进行支撑的支撑架(11),所述支撑架(11)为由多根钢管拼装而成的脚手架,所述组合钢模(10)上开有供注浆管(12)插入的通孔;所述支撑架(11)搭设于隧道洞(3)内且其位于所述后浇带的施工位置处,所述组合钢模(10)为对所述拱墙段后浇带进行成型施工的成型模板,所述组合钢模(10)的形状与所述拱墙段后浇带的横截面形状相同,所述组合钢模(10)的宽度不小于所述拱墙段后浇带的宽度;

所述拱墙段后浇带的中部内侧设置有加厚区,所述组合钢模(10)位于隧道初期支护结构(1)内侧,所述组合钢模(10)与隧道初期支护结构(1)之间的空腔为所述拱墙段后浇带的浇筑腔。

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