一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法与流程

一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法
技术领域
1.本发明涉及浅埋暗挖隧道施工技术领域，具体涉及一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法。


背景技术：

2.随着我国经济快速发展,在交通工程建设、城市建设中出现越来越多的浅埋暗挖法隧道,同时，大断面、特大断面隧道应用也逐步广泛，因此涉及的施工工法转换也越来越多。对国内隧道施工工法转换工程实例进行了调查与分析,目前国内隧道施工工法转换方法大多过于保守,不利于快速转换施工,并且对小断面转大断面甚至超大断面的施工工法转换的研究甚少。同时，针对浅埋暗挖法隧道面临的各种复杂的水文地质及环境条件，传统工法转换的局限性逐步凸显，已难以满足隧道高速发展及应用中可能存在的非常规施工需求，如由小断面向大断面、超大断面的施工工法转换，既要能保证围岩的稳定性及施工安全,又需要适当的加快施工进度，目前无可借鉴的工程案例。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，在浅埋暗挖隧道施工中，结合预加固措施及信息化施工手段，通过crd法断面各上洞室的渐变扩挖并移动或及时增设临时中隔墙，完成上洞室向双层壁导坑法断面的转换，下洞室维持安全步距采用同样的方式完成工法及断面转换。本方法由crd法横、竖向采用渐变方法过渡到双侧壁导坑法，避免工法转换之间的时间间隔，减少crd法扩挖对围岩的扰动，保障了施工安全，同时也加快了施工进度并减少了窝工。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法其特征在于，包括以下步骤：1）超前预加固：在crd法断面先行洞室1到达过渡段时，暂停开挖，采用前进式或后退式注浆进行洞内水平及斜向超前预加固；2）超前地质钻孔：取芯钻机取芯做超前地质钻孔，探明前方不良水位地质情况及地层加固效果，水平地质钻孔打设深度应超出本次计划开挖长度5m以上；3）先行上洞室断面转换：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30
°
以内，逐榀进行扩挖施工，待先行上洞室1开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行上洞室1向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为下洞室2开挖及断面转换创造条件；4）先行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与先行上洞室1临时仰拱
③
始终保持保3～5m安全距离，待先行下洞室2开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为后行下洞室开挖及断面转换创造条件；
5）后行上洞室断面转换：同样的方法完成超前预加固、超前地质钻孔等工作，确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30
°
以内，逐榀进行扩挖施工，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙
⑧
，并暂停中间导洞5开挖，继续开挖后行侧导洞3，待后行侧导洞3开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成后行侧导洞向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为中导洞5开挖及断面转换创造条件；6）中上导洞断面转换：恢复中上导洞5施工，采用上下台阶法开挖，并与后行侧导洞3保持安全步距，待中上导洞5开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成中上导洞向双层壁导坑法断面的转换；此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为crd法断面下洞室4开挖及断面转换创造条件；7）后行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与双侧壁导坑法中上导洞5临时仰拱
⑿
始终保持保3～5m安全距离，待采用同样的方法完成后行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换；8）完成工法转换施工：待后行下洞室4同步跟进断面转换施工完成后，完成整个crd法断面向双侧壁导坑法断面的工法转换，各导洞按照安全步距，同步展开施工。
5.所述的通过crd法断面先行上洞室1，采用上下台阶法渐变、扩挖，将上洞室1拱部及边墙
①
和其临时仰拱
③
向双侧壁导坑法设计断面先行上侧导洞1的拱部及边墙
①
、临时仰拱
③
靠拢，同步移动临时中隔壁
②
向双侧壁导坑法设计断面
②
靠拢，完成先行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
6.所述的先行下洞室2与上洞室1保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱
④
向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞2的边墙及仰拱
④
靠拢，同步移动临时中隔壁
⑤
向双侧壁导坑法设计断面
⑤
靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
7.所述的通过crd法断面后行上洞室3，采用上下台阶法渐变、扩挖，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙
⑧
，并继续将上洞室3拱部及边墙
⑥
和其临时仰拱
⑦
向双侧壁导坑法设计断面后行上侧导洞3的拱部及边墙
⑥
、临时仰拱
⑦
靠拢，同步移动新增临时中隔墙
⑧
向双侧壁导坑法设计断面
⑧
靠拢，完成后行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
8.所述的后行下侧洞室4与上侧洞室3保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱
⑧
向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞4的边墙及仰拱
⑨
靠拢，同步移动新增临时中隔墙
⑩
向双侧壁导坑法设计断面
⑩
靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
9.所述步骤1）超前预加固：重点加固上下洞室掌子面前方土体，注浆范围为掌子面至对应轮廓外3m，加固地层为自稳性较差
ⅴ
、
ⅵ
级围岩，一次加固深度结合洞室开挖步序及其安全步距综合考虑。
10.所述步骤7）完成工法转换施工：各导洞安全步距可根据围岩及预加固情况并综合现场实际条件考虑，一般为单导洞采用上下台阶法开挖时，上下导洞安全步距维持在6～10m，水平相邻导洞间步距维持6～10m。
11.本发明的有益效果是：本方法由crd法横、竖向采用渐变方法过渡到双侧壁导坑法，避免工法转换之间的
时间间隔，减少crd法扩挖对围岩的扰动，保障了施工安全，同时也加快了施工进度并减少了窝工，对同类工程施工具有十分重要的参考价值及实际意义。
附图说明
12.图1是本发明的施工工艺示意图。
13.图2是所述开挖断面及工法转换示意图。
14.其中，图中：1
‑
crd法断面先行上洞室/双侧壁导坑法先行上侧导洞；2
‑
crd法断面先行下洞室/双侧壁导坑法先行下侧导洞；3
‑
crd法断面后行上洞室/双侧壁导坑法后行上侧导洞；4
‑
crd法断面后行下洞室/双侧壁导坑法后行下侧导洞；5
‑
双侧壁导坑法中导洞；6
‑
双侧壁导坑法中下侧导洞；
①‑
先行上洞室/上侧导洞拱部及边墙；
②‑
先行上洞室/上侧导洞临时中隔墙；
③‑
先行上洞室/上侧导洞临时仰拱；
④‑
先行下洞室/下侧导洞边墙及仰拱；
⑤‑
先行下洞室/下侧导洞临时中隔墙；
⑥‑
后行上洞室/上侧导洞拱部及边墙；
⑦‑
后行上洞室/上侧导洞临时仰拱；
⑧‑
后行下洞室边墙及仰拱/后行上侧导洞临时中隔墙；
⑨‑
后行下侧导洞边墙及仰拱；
⑩‑
后行下侧导洞临时中隔墙；
⑾‑
中上导洞拱部；
⑿‑
中上导洞临时仰拱；
⒀‑
中下导洞仰拱。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明进一步叙述。
16.如图1、2所示，一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，在浅埋暗挖隧道施工中，结合预加固措施及信息化施工手段，通过crd法断面各上洞室的渐变扩挖并移动或及时增设临时中隔墙，完成上洞室向双层壁导坑法断面的转换，下洞室维持安全步距采用同样的方式完成工法及断面转换。
17.所述的通过crd法断面先行上洞室1，采用上下台阶法渐变、扩挖，将上洞室1拱部及边墙
①
和其临时仰拱
③
向双侧壁导坑法设计断面先行上侧导洞1的拱部及边墙
①
、临时仰拱
③
靠拢，同步移动临时中隔壁
②
向双侧壁导坑法设计断面
②
靠拢，完成先行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
18.所述的先行下洞室2与上洞室1保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱
④
向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞2的边墙及仰拱
④
靠拢，同步移动临时中隔壁
⑤
向双侧壁导坑法设计断面
⑤
靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
19.所述的通过crd法断面后行上洞室3，采用上下台阶法渐变、扩挖，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙
⑧
，并继续将上洞室3拱部及边墙
⑥
和其临时仰拱
⑦
向双侧壁导坑法设计断面后行上侧导洞3的拱部及边墙
⑥
、临时仰拱
⑦
靠拢，同步移动新增临时中隔墙
⑧
向双侧壁导坑法设计断面
⑧
靠拢，完成后行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
20.所述的后行下侧洞室4与上侧洞室3保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱
⑧
向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞4的边墙及仰拱
⑨
靠拢，同步移动新增临时中隔墙
⑩
向双侧壁导坑法设计断面
⑩
靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
21.一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，包括以下步
骤：1）超前预加固：在crd法断面先行洞室1到达过渡段时，暂停开挖，采用前进式或后退式注浆进行洞内水平及斜向超前预加固。
22.2）超前地质钻孔：取芯钻机取芯做超前地质钻孔，探明前方不良水位地质情况及地层加固效果，水平地质钻孔打设深度应超出本次计划开挖长度5m以上。
23.3）先行上洞室断面转换：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30
°
以内，逐榀进行扩挖施工，待先行上洞室1开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行上洞室1向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为下洞室2开挖及断面转换创造条件。
24.4）先行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与先行上洞室1临时仰拱
③
始终保持保3～5m安全距离，待先行下洞室2开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为后行下洞室开挖及断面转换创造条件。
25.5）后行上洞室断面转换：同样的方法完成超前预加固、超前地质钻孔等工作，确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30
°
以内，逐榀进行扩挖施工，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙
⑧
，并暂停中间导洞5开挖，继续开挖后行侧导洞3，待后行侧导洞3开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成后行侧导洞向双层壁导坑法断面的转换。此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为中导洞5开挖及断面转换创造条件。
26.6）中上导洞断面转换：恢复中上导洞5施工，采用上下台阶法开挖，并与后行侧导洞3保持安全步距， 待中上导洞5开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成中上导洞向双层壁导坑法断面的转换。此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为crd法断面下洞室4开挖及断面转换创造条件。
27.7）后行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与双侧壁导坑法中上导洞5临时仰拱
⑿
始终保持保3～5m安全距离，待采用同样的方法完成后行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换。
28.8）完成工法转换施工：待后行下洞室4同步跟进断面转换施工完成后，完成整个crd法断面向双侧壁导坑法断面的工法转换，各导洞按照安全步距，同步展开施工。
29.所述的一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征所述步骤1）超前预加固：重点加固上下洞室掌子面前方土体，注浆范围为掌子面至对应轮廓外3m，加固地层为自稳性较差
ⅴ
、
ⅵ
级围岩，一次加固深度结合洞室开挖步序及其安全步距综合考虑。
30.所述的一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征是所述步骤7）完成工法转换施工：各导洞安全步距可根据围岩及预加固情况并综合现场实际条件考虑，一般为单导洞采用上下台阶法开挖时，上下导洞安全步距维持在6～10m，水平相邻导洞间步距维持6～10m。