大变形隧道两台阶带仰拱施工方法与流程

本发明属于建设施工工程领域，尤其涉及一种大变形隧道两台阶带仰拱施工方法。

背景技术：

大变形隧道开挖，原来使用的三台阶法开挖，上台阶高度4.45m，中台阶高度3.10m，下台阶高度3.10m。上台阶长度保持在5m，中台阶台阶长度保持在5m，下台阶长度保持10m。缺点是从开挖掌子面到仰拱初支封闭成环需要16天，试验显示，大变形隧道初支封闭成环前变形最大，闭环后变形速率明显降低。三台阶法工序多不利于现场施工组织，造成掘进速度过慢。

技术实现要素：

为解决现有大变形隧道三台阶法开挖初支封闭成环前变形大，闭环后变形速率降低，掘进速度过慢的技术问题，本发明提供一种初支封闭成环前变形不大，闭环后变形少，掘进速度增快的大变形隧道两台阶带仰拱施工方法。

本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构包括隧道、上台阶、下台阶及仰拱，所述上台阶及所述下台阶均设于所述隧道相对里侧，所述上台阶设于所述下台阶相对上部，所述仰拱与所述下台阶并列设置。

在本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构一种较佳实施例中，所述上台阶高度为8.5米，所述上台阶长度为15-18米。

在本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构一种较佳实施例中，所述下台阶带仰拱开挖高度为4.44米。

在本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构一种较佳实施例中，所述下台阶至所述仰拱填充端头距离为6-24米。

在本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构一种较佳实施例中，所述仰拱填充至二衬24-36米。

应用本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构的施工方法包括以下步骤：

步骤一、二台阶挖掘：根据围岩情况，将隧道面分成两个台阶进行开挖；

步骤二、上台阶、下台阶及仰拱开挖调整：调整上台阶高度及长度，下台阶及仰拱初支一次开挖成型，并调整下台阶及仰拱的高度及长度；

步骤三、上台阶、下台阶及仰拱同步施工。

在本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工方法一种较佳实施例中，所述步骤二中，下台阶一次开挖进尺不超过3m。

在本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工方法一种较佳实施例中，所述步骤三中，上下台阶保持同步施工，进尺不超过2榀钢架。

在本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工方法一种较佳实施例中，还包括如下步骤：

步骤四、出碴后，尽快立架喷砼，成环受力。

本发明的大变形隧道两台阶带仰拱施工方法具有如下有益效果：

采用的带仰拱二台阶仰拱型钢钢架闭环时间少，收敛时累计变形量小，月掘进度提高。带仰拱二台阶仰拱型钢钢架闭环时间比三台阶法减少6～8天。收敛时累计变形量三台阶施工为9.8-44.6cm，两台阶带仰拱施工方法为8-23cm，有效的减小了收敛值。月掘进速度从30m提高到45m。选择合理的台阶开挖高度，能使施工操作方便，加快施工进度。下台阶一次开挖进尺不超过3m，同时出碴后，尽快立架喷砼，成环受力，可避免由于下台阶带仰拱一次开挖成型，造成两侧钢架同时悬空而导致的进尺过长会造成初支开裂等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构一种实施例的正视图；

图2是图1所示的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构的侧视图；

图3是应用图1所示的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构的施工方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1及图2，其中图1是本发明提供的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构一种实施例的正视图；图2是图1所示的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构的侧视图。

所述大变形隧道两台阶带仰拱施工结构1包括隧道11、上台阶12、下台阶13及仰拱14。所述上台阶12及所述下台阶13均设于所述隧道11相对里侧，所述上台阶12设于所述下台阶13相对上部，所述仰拱14与所述下台阶13并列设置。

所述上台阶12高度为8.5米，所述上台阶12长度为15-18米。

所述下台阶13带仰拱14开挖高度为4.44米。

所述下台阶13至所述仰拱14填充端头距离为6-24米。

所述仰拱14填充至二衬24-36米。

请再次参阅图3，是应用图1所示的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构的施工方法的工艺流程图。

应用所述的大变形隧道两台阶带仰拱施工结构的施工方法S1包括以下步骤：

步骤S11、二台阶挖掘：根据围岩情况，将隧道面分成两个台阶进行开挖；

步骤S12、上台阶、下台阶及仰拱开挖调整：调整上台阶高度及长度，下台阶及仰拱初支一次开挖成型，并调整下台阶及仰拱的高度及长度；下台阶一次开挖进尺不超过3m；

步骤S13、上台阶、下台阶及仰拱同步施工，上下台阶保持同步施工，进尺不超过2榀钢架；

步骤S14、出碴后，尽快立架喷砼，成环受力。

本发明的大变形隧道两台阶带仰拱施工方法S1具有如下有益效果：

采用的带仰拱二台阶仰拱型钢钢架闭环时间少，收敛时累计变形量小，月掘进度提高。带仰拱二台阶仰拱型钢钢架闭环时间比三台阶法减少6～8天。收敛时累计变形量三台阶施工为9.8-44.6cm，两台阶带仰拱施工方法为8-23cm，有效的减小了收敛值。月掘进速度从30m提高到45m。选择合理的台阶开挖高度，能使施工操作方便，加快施工进度。下台阶13一次开挖进尺不超过3m，同时出碴后，尽快立架喷砼，成环受力，可避免由于下台阶13带仰拱14一次开挖成型，造成两侧钢架同时悬空而导致的进尺过长会造成初支开裂等问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。