软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法与流程

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及到一种软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法。

背景技术：

虽然目前隧道暗挖施工方法存在多种，如全断面开挖法、台阶开挖法，环形开挖预留核心土、单侧壁导坑法，双侧壁导坑法等等，但对于城市空间受限的超小净距隧道，一般还是采用连拱隧道的施工方式，但是连拱隧道施工成本高、施工工艺复杂。超小净距隧道开挖如再遇软弱地基，则会进一步加大隧道施工难度，其中一个困难就是在施工过程中，由于两侧隧道相互扰动影响明显，极易导致隧道初期支护变形，严重的甚至发生坍塌等安全事故。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术的不足，提供一种软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法，包括如下步骤：

（一）在左右两隧道的中岩墙位置打设两排钢花管a，对钢花管a注浆；在左右两隧道的两侧位置分别打设一排钢花管b，对钢花管b注浆；在左隧道和右隧道的断面位置分别打设两排钢花管c和钢管，隧道拱顶以上部分采用钢花管c，隧道拱顶以下部分采用钢管，钢花管c与钢管固定连接在一起，对隧道拱顶以上的钢花管c注浆；

（二）进行隧道开挖并紧跟初期支护，在隧道拱顶处截断钢管进行拱顶初期支护施工，在截断的钢管上部固定支撑装置，支撑装置向上支撑初期支护的钢拱架；

（三）当隧道初期支护的钢拱架施工至两侧时，这时将钢花管a与相邻的钢拱架固定连接在一起，将钢花管b与相邻的钢拱架固定连接在一起；

（四）当隧道初期支护闭合后，截断隧道内的钢管，并将截断后的钢管顶端与仰拱连接。

作为优选方案：

所述步骤（一）中，钢花管c直径小于钢管直径，钢花管c与钢管承插式连接在一起，钢花管c插入钢管的深度不小于300mm。

所述步骤（一）中，钢花管c采用108钢花管，钢管采用200钢管。

所述步骤（二）中，支撑装置具体结构为：包括固定在钢管上部的两个抱箍，在抱箍上固定螺母，螺母内螺纹连接一竖直的螺杆，螺杆的底端焊接一螺母，螺杆的顶部设有顶托，顶托托住上方钢拱架。

所述步骤（二）中，支撑装置具体结构为：包括固定在钢管上部的两个抱箍，在抱箍上固定连接一支架，支架上端固定千斤顶，千斤顶顶住上方钢拱架。

本发明施工过程中对隧道初期支护的上部、中部和底部均有支撑，同时打设的钢花管既是注浆管又是隔离桩同时又对隧道钢拱架起支撑作用，做到了一桩三用，同时整个过程很好的保护了隧道初期支护，建立了一种全托体系，施工方法大大降低了施工难度，节省了施工成本。

附图说明

图1为本发明步骤一时的施工示意图。

图2为本发明步骤二时的施工示意图。

图3为本发明步骤四时的施工示意图。

图4为本实施例中第一种支撑装置结构示意图。

图5为本实施例中第二种支撑装置结构示意图。

图中，1钢花管a，2钢花管b，3左隧道，4右隧道，5钢花管c，6钢管，7抱箍，8螺母，9螺杆，10顶托，11支架，12千斤顶，13钢拱架。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在

本技术：
技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

本发明包括以下施工方法包括以下步骤：

一、打设钢花管

在左右两隧道的中岩墙位置打设两排钢花管a1，两排钢花管a1沿隧道长度方向且平行，对两排钢花管a1注浆实现对隧道中岩墙的注浆加固同时起到隔离作用。

在左右两隧道两侧位置分别打设一排钢花管b2，钢花管b2注浆形成隔离桩。

在左隧道3和右隧道4的断面位置分别打设两排钢花管c5和钢管6，钢花管c5和钢管6组合在一起。其中隧道拱顶以上部分采用钢花管c5，拱顶以下部分采用钢管6，钢花管c5直径小于钢管6直径，比如钢花管c5采用108钢花管，钢管6采用200钢管，选用的钢管6需满足长细比和抗弯稳定性的要求，钢管6后期作为初期支护竖向内支撑。钢花管c5与钢管6固定连接在一起，连接方式有多种，本实施例中选择承插式连接的方式，钢花管c5插入钢管6的深度不小于300mm。对拱顶以上的钢花管c5进行注浆，注浆时保证注浆压力。

二、初期支护上部支撑

进行隧道开挖并紧跟初期支护，在拱顶处截断钢管6以便进行拱顶初期支护施工。拱顶初期支护施工时，在钢管6上部固定支撑装置，支撑装置与初期支护连接，对初期支护上部起支撑作用，作为上部钢拱架13的竖向支撑。

三、初期支护中部支撑

当初期支护的钢拱架13施工至两侧时，这时通过焊接或抱箍7将钢花管a1与相邻的钢拱架13连接在一起，将钢花管b2与相邻的钢拱架13连接在一起，实现对初期支护中部的支撑。

上述支撑装置这里介绍两种优选设计：

第一种支撑装置结构介绍如下：包括抱箍7，本实施例抱箍7为两个，上下分布。在抱箍7上固定螺母8，螺母8内螺纹连接一竖直的螺杆9，螺杆9的底端焊接一螺母8，螺杆9的顶部设有顶托10。使用时，将抱箍7固定在钢管6上部，然后使用扳手旋转螺母8，使螺杆9旋转，调整螺杆9的高度，直至顶托10托住上方钢拱架13，对钢拱架13具有了竖向支撑的作用，这时停止旋转螺杆9。

第二种支撑装置结构介绍如下：包括抱箍7，本实施例抱箍7为两个，上下分布。在抱箍7上固定连接一支架11，支架11上端固定千斤顶12。使用时，将抱箍7固定在钢管6上部，然后开启千斤顶12直至千斤顶12顶住上方钢拱架13，对钢拱架13具有了竖向支撑的作用。

四、初期支护底部支撑

当初期支护闭合后，截断隧道内的钢管6，并将截断后的钢管6顶端与仰拱连接，作为复合地基，减少仰拱沉降，实现了初期支护下部的支撑。

本发明实现了一桩三用：

钢花管a1三个作用为：1、注浆管的作用；2、对中岩墙起到了加固，具有隔离作用；3、对初期支护中部起支撑作用。

钢花管b2三个作用为：1、注浆管的作用；2、起到隔离桩的作用；3、对初期支护中部起支撑作用。

钢花管c5和钢管6组合后的三个作用：1、注浆管的作用；2、对拱顶初期支护的支撑作用；3、对仰拱的支撑作用。

本发明实现了对隧道初期支护的全托，建立了一种全托体系，整个施工过程中，初期支护上部的钢拱架13、中部的钢拱架13、仰拱都实现了被支撑，最大程度上杜绝了隧道初期支护的变形、掉撑，形成了一种全新的初期支护防掉撑减沉支撑体系施工工法。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法，包括如下步骤：

（一）在左右两隧道的中岩墙位置打设两排钢花管a（1），对钢花管a（1）注浆；在左右两隧道的两侧位置分别打设一排钢花管b（2），对钢花管b（2）注浆；在左隧道（3）和右隧道（4）的断面位置分别打设两排钢花管c（5）和钢管（6），隧道拱顶以上部分采用钢花管c（5），隧道拱顶以下部分采用钢管（6），钢花管c（5）与钢管（6）固定连接在一起，对隧道拱顶以上的钢花管c（5）注浆；

（二）进行隧道开挖并紧跟初期支护，在隧道拱顶处截断钢管（6）进行拱顶初期支护施工，在截断的钢管（6）上部固定支撑装置，支撑装置向上支撑初期支护的钢拱架（13）；

（三）当隧道初期支护的钢拱架（13）施工至两侧时，这时将钢花管a（1）与相邻的钢拱架（13）固定连接在一起，将钢花管b（2）与相邻的钢拱架（13）固定连接在一起；

（四）当隧道初期支护闭合后，截断隧道内的钢管（6），并将截断后的钢管（6）顶端与仰拱连接。

2.根据权利要求1所述的软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法，其特征在于：所述步骤（一）中，钢花管c（5）直径小于钢管（6）直径，钢花管c（5）与钢管（6）承插式连接在一起，钢花管c（5）插入钢管（6）的深度不小于300mm。

3.根据权利要求1所述的软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法，其特征在于：所述步骤（一）中，钢花管c（5）采用108钢花管，钢管（6）采用200钢管。

4.根据权利要求1所述的软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法，其特征在于：所述步骤（二）中，支撑装置具体结构为：包括固定在钢管（6）上部的两个抱箍（7），在抱箍（7）上固定螺母（8），螺母（8）内螺纹连接一竖直的螺杆（9），螺杆（9）的底端焊接一螺母（8），螺杆（9）的顶部设有顶托（10），顶托（10）托住上方钢拱架（13）。

5.根据权利要求1所述的软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法，其特征在于：所述步骤（二）中，支撑装置具体结构为：包括固定在钢管（6）上部的两个抱箍（7），在抱箍（7）上固定连接一支架（11），支架（11）上端固定千斤顶（12），千斤顶（12）顶住上方钢拱架（13）。

技术总结
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及到一种软弱地基超小净距隧道初支防掉撑减沉支撑体系施工方法，本发明在左右两隧道的中岩墙位置打设两排钢花管A，在左右两隧道的两侧位置分别打设一排钢花管B，在左隧道和右隧道的断面位置分别打设两排钢花管C和钢管，每一部分的钢化管都实现了一桩三用，对隧道初期支护的钢拱架的上部、中部和底部都有支撑，建立了一种全托体系，施工方法大大降低了施工难度，节省了施工成本。

技术研发人员：孙杰;孙悦;刘洋;陈士海;丁睿;成帅;李利平;石义;陈成鹏
受保护的技术使用者：济南城建集团有限公司;山东汇通建设集团有限公司;济南市市政工程建设集团有限公司;山东汇友市政园林集团有限公司;山东泉建工程检测有限公司
技术研发日：2021.04.08
技术公布日：2021.07.23