一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法
【专利摘要】本发明涉及垭口段超浅埋隧道施工，具体为一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法。采用洞内小管棚预支护的手段，通过超浅埋段洞内加固施工后，利用双侧壁导坑法保证开挖、支护完毕后出洞的安全性，提高后期的洞口稳定性，然后采用明挖的方法施工盖挖段，盖挖段的套拱施工完毕后，进行顶部的反压回填，最后进行盖挖段暗洞的爆破施工。保证了暗洞爆破施工的安全性和环保性，避免了直接进行暗洞施工带来的塌方、冒顶等危险事故的发生，并加快了施工进度，节省了成本。保证施工安全的前提下，工程整体缩短工期，节省了施工成本。
【专利说明】一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法
【技术领域】
[0001]本发明型涉及V级强风化的变粒岩及绿泥片岩为主的隧道围岩，隧道位于垭口段，且周边存在较多既有建筑物情况下的超浅埋隧道盖挖法施工工艺。
【背景技术】
[0002]隧址区处于垭口地带，周边存在大量居民的环境下，进行爆破施工，产生的飞石和爆破噪音会带来很大的安全隐患，如采用静力爆破，一方面受温度环境的限制，另一方面进度和经济性方面都存在一定的不合理性。为保证爆破施工的安全性，以及最大限度的保证施工进度，降低经济成本，形成了本超浅埋隧道盖挖法施工工艺。
【发明内容】
[0003]采用超浅埋段出洞施工工艺，安全出洞后通过用盖挖法施工工艺，防止隧道塌方、冒顶，并利用盖子(套拱)遮挡飞石和减小爆破噪音，套拱顶部的反压回填施工完毕后，最后进行暗洞施工，降低了工程成本，解决了超浅埋段隧道塌方、冒顶的难题，并减小了对周边既有建筑的影响。由于盖挖法施工过程，大部分在明处作业，施工方便，操作简单，便于机械和人工结合作业，施工中需要注意做好周边排水工作。
[0004]一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法，其特征在于:采用超浅埋段出洞施工工艺、盖挖法施工工艺；
[0005]超浅埋段出洞施工工艺具体为:超浅埋段洞内小管棚预支护施工、双侧壁导坑法施工、超浅埋出洞段拱顶范围内，采用系统锚杆和钢管进行拱顶加固；
[0006]盖挖法施工工艺具体为:拱架采用间距为50cm的加工成弧形的多道工字钢，每道弧形的工字钢是由多段工字钢焊接而成，每两段工字钢之间通过分别焊接在两块钢板上，并且两道钢板通过螺栓连接在一起；多道工字钢作为盖挖法中“盖子”的骨架，每道弧形的工字钢的两端上焊接有槽钢做“盖子”的底梁，多道工字钢通过槽钢连接成一体并浇筑混凝土形成“盖子”。
[0007]进一步，超浅埋段洞内小管棚预支护施工采用长度3.5m的Φ50无缝钢管，纵向间距1.2m，环向间距40cm，拱顶120°范围内设置，并采用M20级水泥浆进行压浆处理。
[0008]进一步，在超浅埋隧道出洞段拱顶120°范围内，采用系统锚杆和Φ50无缝钢管进行拱顶加固的施工工艺。
[0009]利用本发明型的施工工艺，具有如下优点:
[0010]一、采用盖挖法，大部分施工处于明处作业，避免了超浅埋段暗挖施工发生塌方、冒顶的风险；
[0011]二、利用盖挖法的“盖子”遮挡作用，降低了爆破飞石产生的安全隐患，减少了爆破噪音的影响；
[0012]三、盖挖法的“盖子”在后期中与二衬共同阻挡地表示对隧道主体的危害；
[0013]四、利用本发明减低约200万的施工成本；[0014]五、施工进度方面，利用盖挖法施工缩短工期50d ；
[0015]六、采用盖挖法增加一定的工作面，更能充分利用机械施工，提高了机械使用效率，且施工工艺简单，易于操作，便于施工。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是盖挖法施工流程图。
图2是套拱混凝土浇筑图
图3是套拱拱架图 图4是双侧壁导坑开挖法施工图。
图5环向注浆加固措施图。
盖挖法施工流程:1、超浅埋段洞内小管棚预支护一2超浅埋段洞内加固一3、双侧壁导坑开挖及初期支护施工一4、套拱钢架架设一5、套拱混凝土浇筑一6、套拱顶反压回填7、洞内施工
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图具体说明:
[0018]超浅埋段出洞技术主要特征为:超浅埋隧道洞内采用小管棚施工工艺，双侧壁导坑方法开挖，超浅埋隧道洞内加固施工工艺，保证了出洞的安全性及出洞后洞口的稳定性。
[0019]盖挖法施工工艺主要特征为:
[0020]采用118的工字钢，纵向间距为50cm，每榀钢架段与段之间采用螺栓连接，118工字钢焊接在24cmX24cmXlcmQ235钢板上，焊缝厚度不小于10mm，钢拱架榀与榀之间用Φ22的螺纹钢连接，环向间距1.0m，两边墩墙处用两根[20的槽钢与118的工字钢焊接成纵向底梁，骑缝处焊接。然后架设模板，利用输送泵浇筑C25混凝土。最后对“盖子”顶部进行反压回填，进行超浅埋段隧道暗洞施工。
[0021]超浅埋隧道洞内小管棚预支护施工工艺主要特征为:采用长度3.5m的Φ50无缝钢管，纵向间距1.2m,环向间距40cm，拱顶120°范围内设置，并采用M20级水泥浆进行压浆处理，起到预先支护的作用，防止开挖过程出现塌方或者较大超挖现象；
[0022]超浅埋隧道洞内加固施工工艺主要特征为:在超浅埋隧道出洞段拱顶120°范围内，采用系统锚杆(间距:纵向*环向=60*75cm)和Φ50无缝钢管(间距:60cm*75cm)进行拱顶加固的施工工艺。
[0023]本发明型是一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法，具体施工步序如下:
[0024]第一步:①超浅埋段洞内加固，对洞口段采用Φ50无缝钢管和Φ25的中空注浆系统锚杆(长3.5m,间距:纵向*环向=60*75cm)环向注浆加固措施，保证洞口的围岩及初期支护的稳定。见图4、图5
[0025]第二步:②小管棚预支护施工，采用加密Φ50*4πιπι注浆小导管超前支护，长度为
3.50m，纵向间距为1.20m，环向间距为40cm，前后排注浆小导管相交错布设，外插角分别为6°?8°和12°?15°，在隧道拱部120°范围内设置。见图1
[0026]第三步:③双侧壁导坑开挖
[0027]采用双侧壁导坑开挖法施工，分为6步开挖，左侧上导坑1、右侧上到坑2、左侧下导坑3、右侧下导坑4、中导坑上5、中导坑下6，开挖时保持左右侧上导坑错开15m左右，上下导坑错开5m左右，开挖后及时做好初期支护的施工，保证安全。见图4
[0028]第四步:④盖挖法套拱拱架施工
[0029]超浅埋段加强支护安全出洞后，进行盖挖法的套拱拱架施工，拱架采用118的工字钢，纵向间距为50cm，每榀钢架段与段之间采用螺栓连接，118工字钢焊接在24cmX24cmXlcmQ235钢板上，焊缝厚度不小于10mm，钢拱架榀与榀之间用22的螺纹钢连接，环向间距1.0m，两边墩墙处用两根[20的槽钢与118的工字钢焊接成纵向底梁，骑缝处焊接。见图3
[0030]第五步:⑤套拱混凝土浇筑
[0031]套拱拱架，基础浇筑80cm，拱部浇筑60cm，为保证混凝土浇筑质量及施工安全，套拱拱架纵向施工5m长左右后，架设模板进行混凝土浇筑。见图2
[0032]第六步:⑥洞顶反压回填
[0033]套拱混凝土强度达到设计强度后进行套拱顶部的反压回填，回填材料采用碎石土回填+50cm厚粘土层+30cm耕植土，两侧均匀对称回填，保证洞身受力均匀，回填时分层夯实，保证回填密实。见图2
[0034]第七步:⑦盖挖段洞内施工
[0035]套拱及回填施工完毕后，进行盖挖段的暗洞施工，暗洞施工包括初期支护施工和二衬施工两部分。
[0036]使用本发明型一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法，要注意盖挖法的套拱(盖子)中的底梁基础有足够的承载力，一般要求承载力不小于350Kpa，避免因基础承载力不足，导致套拱下沉量过大，导致洞内支护厚度不足。同时在施工前，应注意对套拱施工现场周边的排水设施的施工，避免因为施工期间雨水进入洞内，带来安全隐患和质量隐患。
[0037]以上本发明型一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法，为北固山隧道的典型实施案例，本发明型的实施不限于此。
【权利要求】
1.一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法，其特征在于:采用超浅埋段出洞施工工艺、盖挖法施工工艺； 超浅埋段出洞施工工艺具体为:超浅埋段洞内小管棚预支护施工、双侧壁导坑法施工、超浅埋出洞段拱顶范围内，采用系统锚杆和钢管进行拱顶加固； 盖挖法施工工艺具体为:拱架采用间距为50cm的加工成弧形的多道工字钢，每道弧形的工字钢是由多段工字钢焊接而成，每两段工字钢之间通过分别焊接在两块钢板上，并且两道钢板通过螺栓连接在一起；多道工字钢作为盖挖法中“盖子”的骨架，每道弧形的工字钢的两端上焊接有槽钢做“盖子”的底梁，多道工字钢通过槽钢连接成一体并浇筑混凝土形成“盖子”。
2.根据权利要求1所述一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法，其特征在于:超浅埋段洞内小管棚预支护施工采用长度3.5m的Φ50无缝钢管，纵向间距1.2m，环向间距40cm，拱顶120°范围内设置，并采用M20级水泥浆进行压浆处理。
3.根据权利要求1所述一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法，其特征在于:在超浅埋隧道出洞段拱顶120°范围内，采用系统锚杆和Φ50无缝钢管进行拱顶加固的施工工艺。
【文档编号】E21D9/00GK103628885SQ201310539423
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】李文, 靳志强, 陈胜亮, 王众, 魏国涛, 段勇 申请人:中交一公局第三工程有限公司