一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工结构及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工结构及方法，属于地下建筑结构领域。
【背景技术】
[0002]双侧壁导坑法是大跨度洞室开挖主要采用的一种施工方法，但普通的双侧壁导坑法存在以下问题:单向施工，施工进度较慢；洞内交通组织受限，特别是在既有狭小地下通道侧向扩建大跨洞室时，大型施工、运输设备无法通过既有通道进入，需靠小型挖掘设备人工挖掘及人工运输渣土，施工进度和洞内交通组织问题更为显著，且施工挖掘进度越快，对渣土运输的通畅性要求越高。如防空洞狭小通道侧向开挖大跨度防空洞室，双侧壁导坑采用台阶法从狭小通道侧向挖掘进入后，通道入口附近台阶上部土体的挖掘将堵塞通道入
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【发明内容】
[0003]为解决在狭小地下通道侧向扩建大跨度洞室时施工进度缓慢，交通运输组织受限的问题，本发明提供了一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工结构及方法。
[0004]本发明的技术方案是:一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工结构，包括超前小导管1、锚杆2、支护钢架3、过渡段4、三角形土体5、横向联通通道6、余留土体7 ;
所述超前小导管I前端设有溢浆孔，开挖前注入水泥浆(对松散岩层起到加固作用，防止开挖时洞室上部土体垮塌)，分布于开挖洞室拱顶，方向与洞室开挖方向一致；锚杆2沿洞室径向插入周围岩体，支护钢架3开挖双侧导坑时设立于导坑两侧防止垮塌，过渡段4为两侧导坑中的台阶开挖土体；三角形土体5位于台阶开挖施工土体上方，横向通道位置处与横向联通通道6等宽的上部土体；横向联通通道6位于两侧导坑之间；余留土体7位于导坑段入口处上方。
[0005]所述超前小导管I为钢管，所述锚杆2为钢筋。
[0006]一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工方法，所述施工步骤如下:
Stepl、在既有通道内开洞的两侧布设型钢临时支撑，并设置超前小导管I ;其中超前小导管I灌浆应密实；
Step2、在预定位置开挖左右导坑并进行支护，初期支护钢架、临时支护钢架3型号根据具体工程情况选用；
Step3、导坑形成后开始向上扩挖台阶，通过台阶，开挖至隧道正洞拱部位置形成过渡段4，并继续向前开挖形成更大的工作面；
Step4、回挖过渡段4上方余留的三角形土体5，及时施做支护；
Step5、开挖过渡段4范围内拱顶土体、中部土体，形成横向联通通道6，在洞室施工中形成多联通的“回字形”交通路线，开挖后应及时施作拱部系统锚杆2，及时将拱部及边墙钢架连成一体；
Step6、双侧壁导坑继续向前施工，与此同时采取双向施工，回挖左侧导坑段周围余留土体7至洞室轮廓线，挖掘过程中土体会堵塞通道入口，可利用横向联通通道6灵活组织交通，将左侧导坑渣土通过横向通道输送至右侧导坑入口运出通道，洞室端头直立开挖面采用锚网喷防护；
Step7、双侧壁导坑继续向前施工，仍采取双向施工，利用横向通道回挖距既有通道边墙6m范围内核心土拱顶土体、中部土体，挖掘过程产生澄土若影响交通可按步骤6方法设计交通路线，及时施做防护，将拱部及边墙钢架连成一体，洞室端头直立开挖面采用锚网喷防护；
StepS、待相关工作完成后开挖仰拱土体，形成标准的双侧壁导坑法断面。
[0007]本发明的有益效果是:
1、有利于工序同时进行和合理衔接，避免了各工序间的干扰；
2、双侧壁联通后进行双向开挖，有利于加快施工进度，缩短工期；
3、横向联通通道连接双侧壁，形成洞内多处连接通道，提供多种交通路线，有利于提高交通组织的灵活性，即使双向开挖时挖掘土体堵塞狭小通道入口，也可保证洞内施工期间交通通畅。
[0008]4、狭小通道施工条件下，通道附近核心土土体按传统双侧壁导坑法挖掘作业面小，施工不便，可利用横向联通通道回挖核心土体。
【附图说明】
[0009]图1为本发明施工工序水平截面示意图；
图2为本发明施工工序纵断面示意图；
图3为本发明施工工序横断面示意图；
图中各标号:1_超前小导管；2-锚杆；3_支护钢架；4_过渡段；5_三角形土体；6-横向联通通道；7-余留土体。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:如图1-3所示，一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工结构，包括超前小导管1、锚杆2、支护钢架3、过渡段4、三角形土体5、横向联通通道6、余留土体7 ；
所述超前小导管I前端设有溢浆孔，开挖前注入水泥浆，分布于开挖洞室拱顶，方向与洞室开挖方向一致；锚杆2沿洞室径向插入周围岩体，支护钢架3开挖双侧导坑时设立于导坑两侧，过渡段4为两侧导坑中的台阶开挖土体；三角形土体5位于台阶开挖施工土体上方，横向通道位置处与横向联通通道6等宽的上部土体；横向联通通道6位于两侧导坑之间；余留土体7位于导坑段入口处上方。
[0011]所述超前小导管I为钢管，所述锚杆2为钢筋。
[0012]一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工方法，所述施工步骤如下:
Stepl、在既有通道内开洞的两侧布设型钢临时支撑，并设置超前小导管I ;其中超前小导管I灌浆应密实； Step2、在预定位置开挖左右导坑并进行支护，初期支护钢架、临时支护钢架3型号根据具体工程情况选用；
Step3、导坑形成后开始向上扩挖台阶，通过台阶，开挖至隧道正洞拱部位置形成过渡段4，并继续向前开挖形成更大的工作面；
Step4、回挖过渡段4上方余留的三角形土体5，及时施做支护；
Step5、开挖过渡段4范围内拱顶土体、中部土体，形成横向联通通道6，在洞室施工中形成多联通的“回字形”交通路线，开挖后应及时施作拱部系统锚杆2，及时将拱部及边墙钢架连成一体；
Step6、双侧壁导坑继续向前施工，与此同时采取双向施工，回挖左侧导坑段周围余留土体7至洞室轮廓线，挖掘过程中土体会堵塞通道入口，可利用横向联通通道6灵活组织交通，将左侧导坑渣土通过横向通道输送至右侧导坑入口运出通道，洞室端头直立开挖面采用锚网喷防护；
Step7、双侧壁导坑继续向前施工，仍采取双向施工，利用横向通道回挖距既有通道边墙6m范围内核心土拱顶土体、中部土体，挖掘过程产生澄土若影响交通可按步骤6方法设计交通路线，及时施做防护，将拱部及边墙钢架连成一体，洞室端头直立开挖面采用锚网喷防护；
StepS、待相关工作完成后开挖仰拱土体，形成标准的双侧壁导坑法断面。
[0013]实施例2:如图1-3所示，一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工结构，包括超前小导管1、锚杆2、支护钢架3、过渡段4、三角形土体5、横向联通通道6、余留土体7 ；
所述超前小导管I前端设有溢浆孔，开挖前注入水泥浆，分布于开挖洞室拱顶，方向与洞室开挖方向一致；锚杆2沿洞室径向插入周围岩体，支护钢架3开挖双侧导坑时设立于导坑两侧，过渡段4为两侧导坑中的台阶开挖土体；三角形土体5位于台阶开挖施工土体上方，横向通道位置处与横向联通通道6等宽的上部土体；横向联通通道6位于两侧导坑之间；余留土体7位于导坑段入口处上方。
[0014]一种基于狭小地下通道侧向扩建大跨洞室的施工方法，所述施工步骤如下:
Stepl、在既有通道内开洞的两侧布设型钢临时支撑，并设置超前小导管I ;其中超前小导管I灌浆应密实；
Step2、在预定位置开挖左右导坑并进行支护，初期支护钢架、临时支护钢架3型号根据具体工程情况选用；
Step3、导坑形成