一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法与流程

本发明属于隧道施工，具体涉及一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法。

背景技术：

1、我国西南地区山地、丘陵众多，隧道开挖方法同样有很多，其中双侧壁导坑法是隧道开挖的方法之一，是以新奥法基本原理为依据，将大断面隧道分割为多个洞室，利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工，左右导洞先行，中间断面紧跟其后，初期支护仰拱成环后，拆除两侧导洞临时支撑，形成全断面。

2、该方法缺点明显，第一，在地质环境存在顺层的情况下，通常两侧均采用较危险侧的结构体的支护参数进行处理，因而对于较为安全一侧结构体，支护措施会过于保守导致工程成本过高造成浪费。第二，由于工作面较小，导致施工机械工作次数大量增加且效率降低，因而导致工期增加。第三，拆除临时支撑时，将会产生结构体系受力转换风险。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，减小了施工时的安全隐患，并且提高了施工效率。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

4、首先将掌子面划分为上中下三个台阶，再将上中下三台阶进一步细分，其中将上台阶分为左中右三个导洞，中台阶分为左右两个工作面且中台阶的左工作面小于右工作面，下台阶也分为左右两个工作面且下台阶的左工作面小于左工作面；

5、步骤(1)，首先开挖上台阶左导洞，随即每进尺开挖，开挖后及时对已开挖部分喷混凝土并施作临时竖撑；

6、步骤(2)，待上台阶左导洞开挖一定距离，对上台阶右导洞开挖，并及时施作混凝土和临时竖撑，同时对上台阶左导洞施作预应力锚索；

7、步骤(3)，重复步骤(1)～(2)直至上台阶左右导洞挖通，进行上台阶中导洞开挖，后续同时进行上台阶左右导洞锚索施作与中导洞开挖，并及时进行支护处理；

8、步骤(4)，待上台阶中导洞开挖一定距离，放坡开挖中台阶左工作面，并及时进行支护处理且施加锚索，同时每进尺拆除步骤(1)施作的临时竖撑；

9、步骤(5)，待中台阶左工作面开挖一定距离，放坡开挖中台阶右工作面，并及时进行支护处理，同时每进尺拆除步骤(2)施作的临时支撑；

10、步骤(6)，待中台阶右工作面开挖一定距离，放坡开挖下台阶左工作面，并及时进行支护处理；

11、步骤(7)，待下台阶左工作面开挖一定距离，放坡开挖下台阶右工作面，并及时进行支护处理。

12、进一步，在步骤(2)中，在施工上台阶右导洞时，错距持续推进上台阶左导洞和右导洞并施作锚索；

13、进一步，在步骤(5)中，开挖中台阶右工作面时，正反向同时错距推进中台阶左工作面和右工作面。

14、进一步，在步骤(7)中，错距开挖下台阶左工作面和右工作面，并及时施作边墙初期支护，施作主体结构二次衬砌。

15、进一步，所述临时竖撑包括从下至上依次安装的底部支撑座、双头螺柱、顶部支撑座和支撑头，所述底部支撑座安装在地面，所述底部支撑座和顶部支撑座的中心分别开设有与双头螺柱的两端进行配合的内螺纹，所述双头螺柱分别与底部支撑座和顶部支撑座之间设置有限位螺母，所述支撑头安装在顶部支撑座的上端且与隧道衬片接触。

16、进一步，所述隧道衬片上开设有安装孔，所述安装孔内固定有固定管，所述固定管的管壁上开设有第一通孔，所述第一通孔内安装有过滤网；所述临时竖撑的中心形成有与所述固定管连通的中心孔。

17、进一步，在拆除临时竖撑后，将临时竖撑插入固定管中，用于将隧道衬片进行锚固；所述支撑头包括螺纹套筒和涨紧套筒，所述顶部支撑座螺纹套设在双头螺柱的上端，所述顶部支撑座的外侧同时螺纹连接在螺纹套筒的下端，所述螺纹套筒的上端同轴且一体连接至涨紧套筒，所述涨紧套筒的外壁开设有开口槽，所述涨紧套筒的外侧开设有卡齿；所述涨紧套筒的外端螺纹连接有限位套筒，所述限位套筒轴向限位安装在轴向支撑管的外侧，所述轴向支撑管同轴设置在螺纹套筒和涨紧套筒内，所述轴向支撑管的上端连接有橡胶块。

18、进一步，所述固定管的内侧同轴安装有转动管，所述转动管的管壁上开设有第二通孔，所述第二通孔于第一通孔一一对应，通过旋转所述转动管，所述第一通孔和第二通孔能够对准或者错开。

19、进一步，所述卡齿的外侧圆周分布有弧形弹片，各弧形弹片张开形成的开口朝向临时竖撑的下端所在一侧。

20、本发明的有益效果在于：

21、1、本发明减少了施工工作面，克服了背景技术中施工步序复杂的问题，克服了大型器械进出困难问题，原本需要多次使用小型器械，通过本发明可以使用少次数大型机械，从而明显地提升了施工效率，降低了施工复杂度，加快了施工进度。

22、2、本发明中，通过锚索代替部分临时支撑，减小了拆除临时支撑受力体系转变风险，减小了隧道塌方概率，显著提升了施工安全性。

23、3、本发明解决了因均衡支护导致的材料浪费问题，降低了施工成本，提供了一种更为经济性的方案。

24、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：在步骤(2)中，在施工上台阶右导洞时，错距持续推进上台阶左导洞和右导洞并施作锚索。

3.根据权利要求2所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：在步骤(5)中，开挖中台阶右工作面时，正反向同时错距推进中台阶左工作面和右工作面。

4.根据权利要求3所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：在步骤(7)中，错距开挖下台阶左工作面和右工作面，并及时施作边墙初期支护，施作主体结构二次衬砌。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：所述临时竖撑包括从下至上依次安装的底部支撑座、双头螺柱、顶部支撑座和支撑头，所述底部支撑座安装在地面，所述底部支撑座和顶部支撑座的中心分别开设有与双头螺柱的两端进行配合的内螺纹，所述双头螺柱分别与底部支撑座和顶部支撑座之间设置有限位螺母，所述支撑头安装在顶部支撑座的上端且与隧道衬片接触。

6.根据权利要求5所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：所述隧道衬片上开设有安装孔，所述安装孔内固定有固定管，所述固定管的管壁上开设有第一通孔，所述第一通孔内安装有过滤网；所述临时竖撑的中心形成有与所述固定管连通的中心孔。

7.根据权利要求6所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：在拆除临时竖撑后，将临时竖撑插入固定管中，用于将隧道衬片进行锚固；所述支撑头包括螺纹套筒和涨紧套筒，所述顶部支撑座螺纹套设在双头螺柱的上端，所述顶部支撑座的外侧同时螺纹连接在螺纹套筒的下端，所述螺纹套筒的上端同轴且一体连接至涨紧套筒，所述涨紧套筒的外壁开设有开口槽，所述涨紧套筒的外侧开设有卡齿；所述涨紧套筒的外端螺纹连接有限位套筒，所述限位套筒轴向限位安装在轴向支撑管的外侧，所述轴向支撑管同轴设置在螺纹套筒和涨紧套筒内，所述轴向支撑管的上端连接有橡胶块。

8.根据权利要求7所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：所述固定管的内侧同轴安装有转动管，所述转动管的管壁上开设有第二通孔，所述第二通孔于第一通孔一一对应，通过旋转所述转动管，所述第一通孔和第二通孔能够对准或者错开。

9.根据权利要求7所述的一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，其特征在于：所述卡齿的外侧圆周分布有弧形弹片，各弧形弹片张开形成的开口朝向临时竖撑的下端所在一侧。

技术总结
本发明公开了一种顺层偏压特大跨度隧道非对称支护快速施工方法，属于隧道施工技术领域，方法具体包括以下步骤，施工时首先将掌子面划分为上中下三个台阶，再将上中下三台阶进一步细分，其中将上台阶分为左中右三个导洞，中台阶分为左右两个工作面且中台阶的左工作面小于右工作面，下台阶也分为左右两个工作面且下台阶的左工作面小于左工作面。采用本发明的施工方法减少了施工工作面，克服了背景技术中施工步序复杂的问题，克服了大型器械进出困难问题，原本需要多次使用小型器械，通过本发明可以使用少次数大型机械，从而明显地提升了施工效率，降低了施工复杂度，加快了施工进度。

技术研发人员：王聚山,李涛,王文,章慧健,旷文涛,龚伦,王秀博,季春鹏,魏中雨,王侨雨,付柏毅
受保护的技术使用者：中国铁路成都局集团有限公司重庆建设指挥部
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25