一种软岩地层暗挖大断面隧道施工方法及支护体系的制作方法_2

文档序号:9840678阅读:来源:国知局
-仰拱,14-凹槽。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
[0026]实施例:
一种软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,包括以下步骤:
步骤1:如图3所示,在拱部中心处上部开挖拱部小导洞1,拱部小导洞I初期支护;
步骤2:如图4所示,在拱部小导洞I内采用人工挖孔粧2施工至核心岩墙3顶部;
步骤3:如图5所示,在人工挖孔粧2内下放钢管支撑4,钢管支撑4贯穿人工挖孔粧2和拱部小导洞I,钢管支撑4纵向间距3m?6m,钢管支撑4顶部通过型钢纵梁5支撑拱顶,钢管支撑4底部位于独立基础6上,所述独立基础6位于人工挖孔粧2底部;
步骤4:如图6所不,粗砂7回填人工挖孔粧2 ;
步骤5:如图7所示,隧道左侧上部导坑开挖,初期支护;
步骤6:如图8所示,隧道左侧中部导坑开挖,初期支护;
步骤7:如图9所示,隧道右侧上部导坑开挖,初期支护;
步骤8:如图10所示,隧道左侧下部导坑开挖,初期支护,侧墙初期支护10采用侧墙锚杆12加固,在仰拱13上与侧墙初期支护10连接处设置有凹槽14,侧墙初期支护10底部嵌固于凹槽14内,核心岩墙3左侧壁采用钢架喷砼8和对拉锚杆9加固;
步骤9:如图11所示,隧道右侧下部导坑开挖,初期支护,侧墙初期支护10采用侧墙锚杆12和水平横撑11加固,在仰拱13上与侧墙初期支护10连接处设置有凹槽14,侧墙初期支护10底部嵌固于凹槽14内,核心岩墙3右侧壁采用钢架喷砼8加固,并将对拉锚杆9锚固于核心岩墙3右侧壁的钢架喷砼8上;
步骤10:如图12所示,敷设防水层,采用模板台车浇筑左、右两侧仰拱13混凝土和仰拱13回填;
步骤11:如图13所示,拆除钢管支撑4、型钢纵梁5、独立基础6和水平横撑11,敷设防水层,采用整体模板台车浇筑隧道拱部和侧墙二次衬砌;
步骤12:如图14所示,拆除对拉锚杆9和钢架喷砼8,开挖核心岩墙3;
步骤13:如图15所示,敷设仰拱防水层,采用全断面整体式钢模板台车浇筑仰拱13混凝土和仰拱13回填。
[0027]如图2所示,上述施工方法在施工过程中的支护体系,包括由贯穿于人工挖孔粧2和拱部小导洞I的钢管支撑4构成拱顶竖向支撑体系,所述钢管支撑4底部位于独立基础6上,所述独立基础6位于人工挖孔粧2底部,所述钢管支撑4通过型钢纵梁5支撑拱顶;侧墙初期支护10由水平横撑11和侧墙锚杆12加固;核心岩墙3由钢架喷砼8和对拉锚杆9加固。
[0028]利用本发明进行岩石地层暗挖大断面隧道施工时,应当注意:
型钢纵梁5、钢管支撑4和独立基础6的节点连接应牢固,型钢纵梁5与拱部小导洞I的初期支护应保证密贴,三者共同作为隧道拱顶初支稳定、可靠的支座;
核心岩墙3做为钢管支撑4的地基,应保证其有可靠稳定性,通过预留光爆层光面爆破、周边密排空眼减震、开挖面增打减震孔等综合减震技术,以减小爆破振动效应,保护核心岩墙3;
隧道拱部、侧墙二衬紧跟左、右两侧下部导坑开挖,核心岩墙3可在拱部、侧墙二衬全部完成后再破除,以便尽早形成可靠的隧道拱部、侧墙二衬支护,减小变形,控制地面沉降,避免初期支护刚度小引起坍塌事故,降低施工风险;隧道拱部、侧墙二衬底部的地基应保证有足够刚度,必要时进行基底加固和设置条形基础。
[0029]整个施工过程中,采用综合监测技术,实时反馈信息,动态修正施工方法和支护参数,确保施工安全。
[0030]本发明先采用拱部小导洞I开挖,隧道拱顶初始沉降小,在钢管支撑4施工完毕后方进行大分部开挖,钢管支撑4刚度大,且支撑在拱部初支中心处,隧道拱顶二次沉降小,另外可通过钢管支撑底部的活络端施加预应力,对拱顶沉降进行主动控制,从而有效控制了隧道拱部沉降;隧道断面仅分五步开挖,进尺可加大,施工进度提高,工期缩短,且钢管支撑4和型钢纵梁5均可回收,施工成本降低;拱部小导洞I形成有效临空面,钢管支撑4外回填了粗砂7,有利于降低爆破振速,减小爆破对钢管支撑4的破坏影响;与双侧壁导坑法相比,可以较早地实现拱部二次衬砌,降低了双侧壁导坑法覆土荷载大、初期支护刚度低所造成的导洞易坍塌等施工风险。
[0031]综上所述,本发明既能实现有效控制隧道拱顶沉降、降低爆破震速、保护临时支撑、保证施工安全的目的,又具有缩短工期、节约施工成本的有益效果。
[0032]如上所述,则能很好的实现本发明。
【主权项】
1.一种软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:在拱部中心处上部开挖拱部小导洞,拱部小导洞初期支护,拱部小导洞内设置拱顶竖向支撑体系; 步骤2:分五部分依次开挖左上、左中、右上、左下、右下导坑,各导坑初期支护,预留核心岩墙; 步骤3:敷设防水层,浇筑左、右两侧仰拱混凝土和仰拱回填; 步骤4:敷设防水层,浇筑隧道拱部和侧墙二次衬砌; 步骤5:拆除拱顶竖向支撑体系,开挖核心岩墙; 步骤6:敷设仰拱防水层,浇筑仰拱混凝土和仰拱回填。2.根据权利要求1所述软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,其特征在于:所述步骤I中的拱顶竖向支撑体系包括钢管支撑和型钢纵梁,施工步骤包括: 步骤la:在拱部小导洞内采用人工挖孔粧施工至核心岩墙顶部; 步骤Ib:在人工挖孔粧内下放钢管支撑,所述钢管支撑贯穿人工挖孔粧和拱部小导洞,钢管支撑顶部通过型钢纵梁支撑拱顶,钢管支撑底部设置活络端。3.根据权利要求2所述软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,其特征在于:所述拱顶竖向支撑体系还包括独立基础,所述钢管支撑底部位于独立基础上,所述独立基础位于所述人工挖孔粧底部。4.根据权利要求2所述软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,其特征在于:所述步骤I还包括: 步骤Ic:用粗砂回填所述人工挖孔粧。5.根据权利要求1?4任一项所述软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,其特征在于:所述步骤2中侧墙初期支护通过水平横撑和侧墙锚杆加固。6.根据权利要求1?4任一项所述软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,其特征在于:所述步骤2中核心岩墙两侧壁通过钢架喷砼和对拉锚杆加固。7.根据权利要求1?4任一项所述软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,其特征在于:在所述仰拱上与所述侧墙初期支护连接处设置有凹槽,所述侧墙初期支护底部嵌固于所述凹槽内。8.一种软岩地层暗挖大断面隧道施工支护体系,其特征在于:包括拱部小导洞、人工挖孔粧、拱顶竖向支撑体系、侧墙初期支护和核心岩墙支护,所述拱顶竖向支撑体系包括贯穿于所述人工挖孔粧和拱部小导洞的钢管支撑,所述钢管支撑底部设置独立基础,所述独立基础位于人工挖孔粧底部,所述钢管支撑通过型钢纵梁支撑拱顶。9.根据权利要求8所述支护体系,其特征在于:所述侧墙初期支护包括水平横撑和侧墙销杆。10.根据权利要求8或权利要求9所述支护体系,其牲在于:所述核心岩墙支护包括钢架喷石全和对拉销杆。
【专利摘要】一种软岩地层暗挖大断面隧道施工方法,包括以下步骤:在拱部中心处上部开挖拱部小导洞,拱部小导洞内设置拱顶竖向支撑体系;依次开挖左上、左中、右上、左下、右下导坑,各导坑,预留核心岩墙;浇筑左、右两侧仰拱混凝土和仰拱回填;浇筑隧道拱部和侧墙二次衬砌;开挖核心岩墙;浇筑仰拱混凝土和仰拱回填。该方法施工过程支护体系,包括拱部小导洞、人工挖孔桩、拱顶竖向支撑体系、侧墙初期支护和核心岩墙支护,拱顶竖向支撑体系包括贯穿于人工挖孔桩和拱部小导洞的钢管支撑,钢管支撑底部设置独立基础,独立基础位于人工挖孔桩底部。本发明能够有效控制隧道拱部沉降,开挖进尺大,加快施工进度,较早实现拱部二次衬砌,保障施工安全。
【IPC分类】E21D11/28, E21D11/38, E21D11/00, E21D21/00
【公开号】CN105604576
【申请号】CN201610035495
【发明人】刘建伟, 卢致强, 廖静宇, 刘卫华, 谭万忠, 张戈, 贾飞宇, 高雄鹰
【申请人】中铁隆工程集团有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月20日
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