双联拱隧道塌方段施工方法与流程

文档序号:25991851发布日期:2021-07-23 21:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,采用三导洞法结合双排超前小导管施工方法进行双联拱隧道塌方段施工。

2.根据权利要求1所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,施工时通过双排超前小导管注浆固结形成有效承载拱,采用包括中导洞和双侧导洞的三导洞法先行以有效缩短正洞初期支护系统成形时间,达到隧道塌方段处理短进尺和勤支护要求,同时有效控制初期支护钢架下沉量以确保塌方处理施工安全。

3.根据权利要求1所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,三导洞法结合双排超前小导管施工方法进行双联拱隧道塌方段施工包括以下步骤:

步骤1、中导洞及两侧导洞开挖;

步骤2、中导洞及两侧导洞初期临时支护;

步骤3、中导洞先行贯通;

步骤4、浇筑中隔墙;

步骤5、一侧导洞超前支护;

步骤6、一侧导洞上台阶开挖;

步骤7、一侧导洞上台阶初期支护;

步骤8、一侧导洞下台阶开挖;

步骤9、拆除一侧导洞初期临时支护;

步骤10、一侧导洞仰拱浇筑;

步骤11、一侧导洞边墙及拱部二衬浇筑;

步骤12、另一侧导洞超前支护;

步骤13、另一侧导洞上台阶开挖;

步骤14、另一侧导洞上台阶初期支护;

步骤15、拆除另一侧导洞初期临时支护;

步骤16、另一侧导洞下台阶开挖;

步骤17、另一侧导洞仰拱浇筑;

步骤18、另一侧导洞边墙及拱部二衬浇筑。

4.根据权利要求3所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,中导洞采用上下台阶法进行开挖,上台阶开挖高度为5m、长度为3m,上台阶加快进度以先行贯通;

中导洞初期支护结束后,立刻施作中隔墙,中隔墙完成后,选定先开挖一侧导洞,并且在开挖一侧导洞前先在未开挖侧从上至下均匀施作φ100横向钢管支撑;

侧导洞施工时预埋压浆管以进行二次压浆处理,中隔墙灌注采用输送泵泵送,其模板采用定做钢模,保证外观质量。

5.根据权利要求3所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,侧导洞施工时,根据具体地质和断面设计情况确定单侧导洞的开挖高度和宽度,侧导洞高度设在隧道拱部起拱线位置以下;

侧导洞掘进时,根据具体地质情况确定边墙初期支护、临时支护和隧道边墙衬砌位置到开挖掌子面的距离;施工临时支护紧跟、初期支护挖一环支喷一环;单侧导洞距离后续工作面20m,侧导洞各工序施工完后,再作拱部和中部开挖,侧导洞开挖作业时开挖掘进循环进尺控制在0.5m左右。

6.根据权利要求3所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,侧导洞开挖成型后立即进行初期支护,首先在侧导洞开挖成型后进行一次初喷,以封闭围岩使围岩稳定,在初喷后,对侧导洞靠边墙侧按设计要求施作初期支护的径向锚杆、钢筋网、格栅钢筋拱架成型钢拱架和喷射砼,并将喷射砼喷至设计厚度;地质特别坏时,增设型钢架刚性支撑加固。

7.根据权利要求3所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,在所述步骤1中,开挖前采用双排超前小导管进行超前支护,进行超前支护时,型钢支撑拱脚50cm以上范围沿钢架外沿打入双层小导管,对隧道开挖断面以外围岩进行超前钢性支撑,通过小导管注浆对围岩进行固结,填充围岩裂隙和坍穴,形成一个弧形承载拱,使其具有一定自稳性;

针对坍体非常松散破碎地段、以及已经出现小范围塌方的地段,对掌子面挂网喷浆;喷砼采用a8钢筋网,间距150mm*150mm,喷射混凝土强度c20,厚度15~20cm,然后在开挖掌子面隧道纵向3米范围打入超前小导管注浆固结,方可继续开挖。

8.根据权利要求7所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,采用双排超前小导管进行超前支护时,中导洞及侧导洞采用小导管为a42热轧无缝钢管,壁厚3.5mm,正洞采用a60热轧无缝钢管,壁厚4mm;

小导管环向间距为20-30cm,搭接长度为200cm,小导管环、纵向间距在施工时根据围岩变化进行临时调整,坍体非常松散地段在施工时需密排或补充打入;

内排小导管长度4米,外插角10°~15°,外排小导管长度4.5米,外插角25°~30°;小导管注浆范围为开挖断面以外2米范围全环注浆固结。开挖断面内整体注浆固结;

注浆施工时,水泥浆水灰比为0.5~1.0之间调节,液浆由稀到浓逐级变换,先注稀浆,然后逐级变浓至1.0为止,注浆压力为0.5-0.8mpa,发生液浆从其它孔中流出时,采用堵塞串浆孔隔孔注浆。

9.根据权利要求7所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,开挖前,收集量测资料,数据变化小于允许值时方可作业,若数据变化过大应立即在开挖面采取竖向、环向钢支撑,补充打入注浆管后对开挖断面以外重新注浆,稳定后再进行开挖作业;

开挖过程中若发生局部坍塌,立即采用沙袋填堵、反压开挖后暴露的作业面,待其稳定之后再次用c20喷砼封闭掌子面,重新打入超前小导管,全环重新注浆,量测数据显示稳定后再拆除填堵沙袋和喷砼封闭,开始开挖作业;

开挖过程中若出现拱顶坍塌,进行拱架支撑并挂网喷砼后,采用纯水泥浆液对拱顶塌空区域进行填充,以稳定支撑上部岩体。

10.根据权利要求7所述的双联拱隧道塌方段施工方法,其特征在于,在所述步骤2中,初期临时支护时,每循环开挖后立即对开挖掌子面进行喷射砼封闭,喷射混凝土强度为c20,厚度为15~20cm,局部挂钢筋网;对环向开挖面初喷c20砼,迅速封闭围岩,防止应力过快释放后发生二次坍塌,对环向初喷面围岩凹处进行喷c20砼找平,使围岩应力均布,保证围岩能够均匀密贴钢拱架;正洞分区开挖临时支护采用工16型钢拱架与正洞初期支护螺栓连接,设置中空注浆锚杆,然后对分区临空面进行挂网喷浆,挂网喷浆时采用a8钢筋网以间距150mm*150mm喷射混凝土,喷射混凝土强度为c20,厚度为10cm;

在初期支护时,架立钢支撑架,中导洞及侧导洞采用工16钢支撑架,正洞采用工22钢支撑架,支撑架纵向间距30~40cm,钢支撑架之间用ф25@400钢筋连接;紧贴钢支撑架外沿铺挂间距为150mm*150mm的a8钢筋网;系统锚杆采用a25中空注浆锚杆,导洞锚杆长度为2.5米,正洞锚杆长度为4米,锚杆间排距70cm×100cm;喷射c20砼,导洞喷射砼厚度为25cm,正洞喷射砼厚度为30cm;开挖面局部剥落、以及小坍塌落区采用c20砼喷射回填密实。


技术总结
本发明公开了双联拱隧道塌方段施工方法,解决了隧道塌方段处理初期支护沉降量过大侵占二衬的技术问题。本发明采用三导洞法结合双排超前小导管施工方法进行双联拱隧道塌方段施工。本发明设计科学合理,使用方便,在处理双联拱隧道塌方时通过双排超前小导管注浆固结形成有效的承载拱,中导洞、双侧导洞先行,有效地缩短正洞初期支护系统成形时间,达到隧道塌方段处理短进尺、勤支护的要求,同时有效地控制初期支护钢架下沉量,确保塌方处理的施工安全。

技术研发人员:郭相武;王智勇;赵志;曾伯川;颜修品;李连方;邓存俊;席利萍;兰剑;龚斯昆;赵代强
受保护的技术使用者:中铁八局集团有限公司
技术研发日:2021.03.09
技术公布日:2021.07.23
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