长距离高抬升暗挖隧道施工方法与流程

本发明涉及地铁隧道施工技术领域，尤其涉及一种长距离高抬升暗挖隧道施工方法。

背景技术：

随着城市化进程的不断加快，城市轨道交通发展迅速，而城市轨道交通已经成为城市交通不可分割的重要部分。但是，随着城市发展，城市建筑空间逐步减少，明挖车站被暗挖车站代替，出入口作为重要的交通通道，也由全明挖转变为风险更大、空间更小的明挖+暗挖施工。车站出入口一般在狭小的空间内只进行俯挖施工，单一的使用俯挖虽然施工风险小，但是受明挖段的影响，一般工期较长，且对既有结构干扰大。

仰挖是利用已完成结构提供的作业面，由下而上向靠近地面端的明挖段施工，施工中通过调整上中台阶高度、断面高度实现底板坡度由原来的30°调整至12°，此时暗挖段施工和明挖段建筑物拆迁或管线迁移平行作业，能够缩短工期，且对既有结构干扰小，所以长距离高抬升隧道更适用于仰挖+俯挖的方式施工。

因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种长距离高抬升暗挖隧道施工方法以适应长距离高抬升隧道仰挖和俯挖相结合的施工要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够降低施工风险、减少对周边构筑物的影响、同时可以加快施工进度和保证施工安全的长距离高抬升暗挖隧道施工方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的长距离高抬升暗挖隧道施工方法，该施工方法主要包括以下步骤：

s1、暗挖隧道的第一段提升施工；

s2、暗挖隧道的第二段提升施工；

其中，所述步骤s1中，由暗挖向上仰挖以形成第一段修整台阶，且所述第一段修整台阶的设计坡度为30°，所述第一段修整台阶表面具有第一段坡，该第一段坡与水平面的夹角为12°；

所述步骤s2中，由暗挖段向下仰挖以形成第二段修整台阶，且所述第二段修整台阶的设计坡度为30°，所述第二段修整台阶表面具有第二段坡，该第二段坡与水平面的夹角为12°。

进一步的，所述步骤s1具体包括：

s101、由暗挖向上仰挖以形成为所述第一段修整台阶，调整设计坡度为30°，以及第一段坡为12°，单循环进尺1.5m，累计循环8m，相邻所述第一段修整台阶之间的断面高度降低2m；

s102、仰挖并爬坡施工至贯通面，完成暗挖第一段提升施工；

s103、一次出渣，通过挖机倒运至暗挖接口，将施工废料运送至无障碍电梯井，通过竖井由汽车吊装设备吊出；

s104、暗挖第一段仰挖至贯通面后，对下台阶预留坡道按照设计坡度30°进行修坡，自上而下一次修整至设计坡度，完成暗挖第一段的第一断面、第二断面、第三断面、第四断面和第五断面的施工；

s106、再次出渣。

进一步的，暗挖接口处设置临时集水坑，用以抽排水。

进一步的，所述暗挖第一段总抬升高度为20m。

进一步的，所述步骤s2具体包括：

s201、明暗挖分界处开挖高度为7.5m，进入暗挖段后，向下俯挖以形成为所述第二段修整台阶，调整设计坡度为30°，以及第二段坡为12°，循环进尺1.5m，进入平坡断面时开挖高度变为4.5m，并开挖至端头墙；

s202、一次出渣，通过挖机倒运至明挖段，通过汽车吊装设备吊出；

s203、由端头墙向明暗挖交界处向上仰挖，底板修整成设计坡度30°，完成暗挖第二段的第六断面、第七断面和第八断面的施工；

s204、再次出渣。

进一步的，所述暗挖第二段总抬升高度为15m。

进一步的，进行暗挖第一段施工和暗挖第二段施工时在施工位置布置有作业台架。

进一步的，所述作业台架包括：

支撑于地面的立杆；

与所述立杆连接并沿水平方向延伸的水平杆；以及

集成于所述作业台架顶部的台架护栏。

进一步的，所述立杆和水平杆之间安装有第一斜撑；

所述立杆的后侧安装有第二斜撑。

在上述技术方案中，本发明提供的一种长距离高抬升暗挖隧道施工方法，具有以下有益效果：

本发明的施工方法采用分段式施工作业，同时采用仰挖和俯挖结合的施工方法，并且考虑到长期施工的安全和成本问题，设计了适用于两段施工的作业台架，可以采用人工搬运和组装，降低了施工风险，减少了机械搬运费用，同时设置爬绳以供人员上下通行，地面打设300孔，既满足了长距离高抬升隧道的通风，又可以作为喷浆支护和混凝土浇筑的下料口，解决了管线布置长，容易堵管的难题。

本发明的施工方法中的仰挖和俯挖相结合的方式进行开挖，保证施工安全的前提下，可以有效的加快出渣速度，工序流水作业有序进行，从而降低施工风险，缩短施工工期。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的长距离高抬升暗挖隧道施工方法的暗挖第一段提升示意图；

图2为本发明实施例提供的长距离高抬升暗挖隧道施工方法的暗挖第二段提升示意图；

图3为本发明实施例提供的长距离高抬升暗挖隧道施工方法中使用的作业台架的横断面图；

图4为本发明实施例提供的长距离高抬升暗挖隧道施工方法中使用的作业台架的纵断面图。

附图标记说明：

1、第一段；

101、第一段修整台阶；102、第一段坡；103、贯通面；104、第一断面；105、第二断面；106、第三断面；107、第四断面；108、第五断面；

2、第二段；

201、第二段修整台阶；202、第二段坡；203、端头墙；204、第六断面；205、第七断面；206、第八断面；

3、作业台架；

301、立杆；302、水平杆；303、台架护栏；304、第一斜撑；305、第二斜撑。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1至图4所示；

本实施例的长距离高抬升暗挖隧道施工方法，该施工方法主要包括以下步骤：

s1、暗挖隧道的第一段1提升施工；

s2、暗挖隧道的第二段2提升施工；

其中，步骤s1中，由暗挖向上仰挖以形成第一段修整台阶101，且第一段修整台阶101的设计坡度为30°，第一段修整台阶101表面具有第一段坡102，该第一段坡102与水平面的夹角为12°；

步骤s2中，由暗挖段向下仰挖以形成第二段修整台阶201，且第二段修整台阶201的设计坡度为30°，第二段修整台阶201表面具有第二段坡202，该第二段坡202与水平面的夹角为12°。

具体的，本实施例公开了一种长距离高抬升暗挖隧道施工方法，本实施例主要分为第一段1提升仰挖和俯挖结合施工、第二段2提升仰挖和俯挖结合施工；通过仰挖和俯挖相结合的施工方式，降低了施工风险，保证了隧道施工安全，爆破采用数码电子雷管精准控制起爆延时，降低对周边的影响。

优选的，本实施例中步骤s1具体包括：

s101、由暗挖向上仰挖以形成为第一段修整台阶101，调整设计坡度为30°，以及第一段坡102为12°，单循环进尺1.5m，累计循环8m，相邻第一段修整台阶101之间的断面高度降低2m；

s102、仰挖并爬坡施工至贯通面，完成暗挖第一段1提升施工；

s103、一次出渣，通过挖机倒运至暗挖接口，将施工废料运送至无障碍电梯井，通过竖井由汽车吊装设备吊出；

s104、暗挖第一段1仰挖至贯通面103后，对下台阶预留坡道按照设计坡度30°进行修坡，自上而下一次修整至设计坡度，完成暗挖第一段1的第一断面104、第二断面105、第三断面106、第四断面107和第五断面108的施工；

s106、再次出渣。

其中，暗挖接口处设置临时集水坑，用以抽排水。

更为优选的是：

上述的暗挖第一段1总抬升高度为20m。

首先，进行暗挖隧道第一段1抬升高度上台阶仰挖的施工作业，由暗挖向上进行仰挖，调整设计坡度30°，第一段坡102为12°坡，单循环进尺1.5m，累计循环8m后，断面高度降低2m，继续12°坡向上爬坡施工，施工至贯通面103，完成上台阶贯通。对于暗挖第一段1的出渣方式详见上述，该处不再赘述。

随后，进行暗挖隧道第一段1抬升高度下台阶俯挖的施工作业，在上台阶挖至贯通面103后，对下台阶预留坡道按照设计坡度30°进行修坡，自上向下，一次修整至设计坡度，完成暗挖隧道的第一断面104至第五断面108的施工，抬升高度为20m，其中，出渣方式详见上述。

优选的，本实施例中步骤s2具体包括：

s201、明暗挖分界处开挖高度为7.5m，进入暗挖段后，向下俯挖以形成为第二段修整台阶201，调整设计坡度为30°，以及第二段坡202为12°，循环进尺1.5m，进入平坡断面时开挖高度变为4.5m，并开挖至端头墙203；

s202、一次出渣，通过挖机倒运至明挖段，通过汽车吊装设备吊出；

s203、由端头墙203向明暗挖交界处向上仰挖，底板修整成设计坡度30°，完成暗挖第二段2的第六断面204、第七断面205和第八断面206的施工；

s204、再次出渣。

优选的，本实施例的暗挖第二段2总抬升高度为15m。

其次，进行暗挖隧道第二段2抬升高度上台阶俯挖的施工作业，明暗挖分界处开挖高度为7.5m，进入暗挖段后，向下进行俯挖，调整设计坡度为30°，第二段坡202为12°坡，循环进尺1.5m，进入平坡断面时开挖高度变为4.5m，并开挖至端头墙处，完成俯挖上台阶施工，具体的出渣方式详见上述，该处不再赘述。

最后，进行暗挖隧道第二段2抬升高度下台阶仰挖的施工作业，由端头强向明暗挖交界处向上仰挖，底板修整为设计坡度30°，完成暗挖隧道第六断面204至第八断面206的施工，抬升高度为15m，具体的出渣方式详见上述，该处不再赘述。

更为优选的是：

进行暗挖第一段1施工和暗挖第二段2施工时在施工位置布置有作业台架3。

其中，本实施例的作业台架3包括：

支撑于地面的立杆301；

与立杆301连接并沿水平方向延伸的水平杆302；以及

集成于作业台架3顶部的台架护栏303。

立杆301和水平杆302之间安装有第一斜撑304；

立杆301的后侧安装有第二斜撑305。

为了能够实现长期施工的安全性和成本降低，设计了用于结合施工作业的可拆卸快速组装式作业台架3。其结构如上，本实施例的水平杆302采用dn100的无缝钢管制作成的水平框架，而连接处可以选用焊接固定和/或螺栓连接装配，形成整体式框架结构，其中的斜撑能够对框架进行支撑和加固，台架护栏303安装在台架的最顶部。本实施例的台架先拼装立杆301和内套管，再安装水平杆302，利用螺栓将立杆301和水平杆302装配为一体，最后安装对应的斜撑。工作时，台架护栏303安装在顶部，并在使用过程中由专业技术人员价差台架的整体结构稳定性，以确保安全生产。

在上述技术方案中，本发明提供的一种长距离高抬升暗挖隧道施工方法，具有以下有益效果：

本发明的施工方法采用分段式施工作业，同时采用仰挖和俯挖结合的施工方法，并且考虑到长期施工的安全和成本问题，设计了适用于两段施工的作业台架，可以采用人工搬运和组装，降低了施工风险，减少了机械搬运费用，同时设置爬绳以供人员上下通行，地面打设300孔，既满足了长距离高抬升隧道的通风，又可以作为喷浆支护和混凝土浇筑的下料口，解决了管线布置长，容易堵管的难题。

本发明按照施工工艺依次施工暗挖第一段1和暗挖第二段2，同时，两段均采用仰挖和俯挖结合的施工手段，施工风险低、成本也随之降低，且能够满足施工要求。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。