专利名称：一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构，尤其是在新黄土地 层隧道小角度、特浅埋下穿既有铁路的支护结构及其施工方法。
背景技术：
黄土隧道尤其是新黄土隧道施工过程中易发生较大变形甚至塌方事故，当前，针 对大断面黄土隧道，已成功应用预留核心土短台阶分部开挖方法解决开挖面积140m2的大 断面黄土隧道的施工，以及采用CRD法解决埋深25m、开挖面积120m2的新黄土隧道下穿既 有铁路的施工。随着黄土隧道开挖断面的加大、埋深的变浅以及地层的变差，其施工难度及 风险也逐步变大。尤其是在小角度下穿既有铁路的情况下，采用侧壁导坑法虽能有效地控 制沉降，但施工步序繁多，施工空间狭小，施工进度缓慢。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供一种结构简单，在保障施工安全的情况下加 快下穿段施工进度的特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构及其施工方法。为解决上述的技术问题，本实用新型采取的技术方案本实用新型的特殊之处在于包括管棚和小导管超前支护、一次支护、二次支护、 二次衬砌，隧道的拱部下依次设置管棚和小导管超前支护、一次支护、二次支护、二次衬砌； 所述的二次支护和二次衬砌之间设置有防水层。上述的一次支护采用锚杆、钢筋网、喷混凝土和型钢钢架组合支护。上述的二次支护采用喷混凝土和型钢钢架组合支护。上述的二次衬砌采用钢筋混凝土衬砌结构。上述的防水层为无纺布和防水板。与现有技术相比，本实用新型的有益效果本实用新型在有效保证特大断面新黄土隧道小角度特浅埋下穿铁路段施工安全 的同时，其施工工序简单，开挖工作面大，便于大型机械作业，隧道施工进度快。
图1是本实用新型的结构横断面图；图2是本实用新型的施工工序横断面图；图3是本实用新型的施工工序纵剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。参见图1，本实用新型包括管棚和小导管超前支护1、一次支护2、二次支护3、二次 衬砌4，隧道的拱部下依次设置管棚和小导管超前支护1、一次支护2、二次支护3、二次衬砌4。一次支护2采用锚杆、钢筋网、喷混凝土和型钢钢架组合支护。二次支护3采用喷混凝土和型钢钢架组合支护。二次衬砌4采用钢筋混凝土衬砌结构。参见图2、3，本实用新型的施工方法如下(1)、沿隧道拱部开挖轮廓线，施做管棚和小导管超前支护1 ；(2)、在超前支护保护下进行上台阶5的开挖并留核心土，每次开挖进尺为一榀钢 架距离，然后施做一次支护2的上台阶部分；待上台阶一次支护2完成四榀钢架距离时，开 始施工二次支护3的上台阶部分；(3)、交错开挖左侧中台阶6和右侧下台阶9，每次开挖控制在1 2榀型钢钢架距 离，然后施做一次支护2的中台阶左侧和下台阶右侧部分；待中台阶一次支护2的左侧和下 台阶一次支护2的右侧完成一榀钢架距离时，开始施工二次支护3的中台阶左侧和下台阶 右侧部分；(4)、交错开挖右侧中台阶7和左侧下台阶8，每次开挖控制在1 2榀型钢钢架距 离，然后施做一次支护2的中台阶右侧和下台阶左侧部分；待中台阶一次支护2的右侧和下 台阶一次支护2的左侧完成一榀钢架距离时，开始施工二次支护3的中台阶右侧和下台阶 左侧部分；(5)、开挖中部上中下台阶三部分核心土 10 ；(6)、待下台阶左侧8和右侧9开挖达到5米时停止掌子面开挖并进行封闭，此时 上台阶开挖5达到4m，中台阶开挖(左侧6.、右侧7)达到3m)，开始进行仰拱11的开挖，每 次开挖五榀钢架距离，然后施做一次支护2的仰拱部分，紧跟施作二次支护3的仰拱部分， 待完成两个开挖、支护循环后，进行二次衬砌4的仰拱部分施工；(7)、待仰拱施工完毕进行下一个循环施工；(8)、待第二个循环施工完毕，停止掌子面开挖并封闭掌子面，施做二次支护3和 二次衬砌间的防水层，然后进行衬砌钢筋绑扎。(9)、浇注二次衬砌混凝土 4。步骤(8)所述的防水层为无纺布和防水板。
权利要求1.一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构，其特征在于包括管棚和小导管超前 支护(1)、一次支护(2)、二次支护(3)、二次衬砌(4)，隧道的拱部下依次设置管棚和小导管 超前支护(1)、一次支护(2)、二次支护(3)、二次衬砌(4)；所述的二次支护(3)和二次衬砌 (4)之间设置有防水层。
2.根据权利要求1所述的一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构，其特征在于 所述的一次支护(2)采用锚杆、钢筋网、喷混凝土和型钢钢架组合支护。
3.根据权利要求1所述的一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构，其特征在于 所述的二次支护(3)采用喷混凝土和型钢钢架组合支护。
4.根据权利要求1所述的一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构，其特征在于 所述的二次衬砌(4)采用钢筋混凝土衬砌结构。
5.根据权利要求1所述的一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构的施工方法，其 特征在于所述的防水层为无纺布和防水板。
专利摘要本实用新型涉及一种特大断面黄土隧道下穿铁路的支护结构。随着黄土隧道开挖断面的加大、埋深的变浅以及地层的变差，其施工难度及风险也逐步变大。本实用新型的特殊之处在于包括管棚和小导管超前支护、一次支护、二次支护、二次衬砌，隧道的拱部下依次设置管棚和小导管超前支护、一次支护、二次支护、二次衬砌；所述的二次支护和二次衬砌之间设置有防水层。本实用新型在有效保证特大断面新黄土隧道小角度特浅埋下穿铁路段施工安全的同时，其施工工序简单，开挖工作面大，便于大型机械作业，隧道施工进度快。
文档编号E21D11/38GK201786361SQ20102028658
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者刘培硕, 刘小刚, 刘赪, 李凌志, 李国良, 李宁, 李雷, 杨国柱, 杨木高, 梁文灏, 王新东, 谢君泰, 赵秋林, 马洪程 申请人:中铁第一勘察设计院集团有限公司