一种超大断面隧道开挖结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超大断面隧道开挖结构，它将隧道断面从上到下划分为九个小洞，九个小洞之间横向设置横撑（1）分隔，竖向采用临时竖撑（2）分隔，同时沿整个隧道掌子面的边缘设置塑钢钢架（5），在塑钢钢架（5）与横撑（1）或临时竖撑（2）的连接部位设置锁脚锚杆（3）；在隧道掌子面底部设有一层仰拱回填面（4）。本实用新型能够解决超大断面隧道开挖施工难度大等技术难题，不仅能充分发挥围岩的自稳能力，确保围岩稳定。而且将大断面隧道分成九个小洞进行开挖，避免了大规模塌方事件的发生，掌子面情况易于掌控。
【专利说明】
一种超大断面隧道开挖结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及隧道桥梁工程领域，具体设计一种超大断面隧道开挖结构。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国交通事业的迅猛发展，道路交通引起的各种毛盾越发突出，如交通阻塞、环境污染等问题已引起社会的广泛关注，为了缓解城市机动车的交通压力，提高城市居民出行的生活质食，多车道的大断面隧道应运而生。
[0003]然而，超大断面隧道的开挖技术目前尚不成熟，缺乏相应的理论指导和试验模型，在实际工程中存在开挖难度大，爆破药量难以控制，开挖断面存在超挖、欠挖等问题，给后期工序的处理带来一定的麻烦。因此，设计一种超大断面隧道的开挖结构，是有必要的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种超大断面隧道开挖结构，以解决现有的超大断面隧道开挖种存在的开挖难度大、爆破药量难以控制，开挖断面存在超挖或欠挖等情况的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是这样的:
[0006]—种超大断面隧道开挖结构，它是将隧道断面从上到下划分为九个小洞，九个小洞之间横向设置横撑分隔，竖向采用临时竖撑分隔，同时沿整个隧道掌子面的边缘设置塑钢钢架，在塑钢钢架与横撑或临时竖撑的连接部位设置锁脚锚杆;在隧道掌子面底部设有一层仰拱回填面。其中，每根横撑均向隧道底部拱起。隧道两侧的临时竖撑按照对称向隧道中部拱起。
[0007]本实用新型的超大断面开挖结构，是按照浅埋隧道9步开挖施工工法进行施工，是针对开挖断面在20m以上，开挖断面300m2以上的超大断面隧道，以新奥法为指导中心，充分发挥围岩的自能力，地质条件差采用双层大管棚施工隧道洞口超前支护工法，保证施工的安全。双侧壁导洞法是以新奥法为指导的施工方法，充分发挥围岩的自承能力。通过临时中隔壁，将大断面隧道或地质条件差的隧道断面化整为零分成9个对称布置的小洞，进行开挖与支护。首先施工一侧的导洞，然后再施工另一侧的导洞，分别形成永久支护和临时支护，当两侧导洞开挖一定距离后再开挖中导洞，使支护逐步成环。开挖完毕后，四周形成永久支护。中间是临时支律的格构式支律结构。
[0008]为了避免由于多面开挖而形成变形叠加，各掌子面之间须错开一定的距离，各个导洞首先自成环封闭，然后通过中洞将两侧导洞的初支进行连接，逐步使整个断面封闭成环。
[0009]本实用新型能够解决超大断面隧道开挖施工难度大等技术难题，不仅能充分发挥围岩的自稳能力，确保围岩稳定。而且将大断面隧道分成九个小洞进行开挖，避免了大规模塌方事件的发生，掌子面情况易于掌控。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的超大断面隧道开挖结构示意图。
[0011]附图标记说明:1_横撑，2-临时竖撑，3-锁脚锚杆，4-仰拱回填面，5-塑钢钢架。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0013]先看图1，本发明的这种超大断面隧道开挖结构，它首先将隧道断面从上到下划分为九个小洞，九个小洞之间横向设置横撑I分隔，竖向采用临时竖撑2分隔，同时沿整个隧道掌子面的边缘设置塑钢钢架5，在塑钢钢架5与横撑I或临时竖撑2的连接部位设置锁脚锚杆3;在隧道掌子面底部设有一层仰拱回填面4。每根横撑I均向隧道底部拱起。隧道两侧的临时竖撑2按照对称向隧道中部拱起。
[0014]本实用新型是这样实施的:
[0015](I)每个新的循环利用上一循环架立的塑钢钢架5施作隧道侧壁Φ50超强注浆小导管及导坑侧壁Φ22水平锚杆超前支护。弱爆开挖①部。喷4cm厚混凝土封闭掌子面。施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，侧壁初喷3cm厚混凝土，铺设钢筋网、架立初期支护钢架和侧壁I25b临时钢架，并设锁脚锚杆3(管)，安设I25b临时横撑I。钻设径向系统锚杆(管)后复喷混凝土至设计厚度。
[0016](2)在滞后于①部一段距离后，弱爆开挖②部。喷4cm厚混凝土封闭掌子面。施作②部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，侧壁初喷3cm厚混凝土，铺设钢筋网。接长初期支护型钢钢架和侧壁I25b临时钢架，并设锁脚锚管，安设I25b临时钢架。钻设径向系统锚杆(管)后复喷混凝土至设计厚度。
[0017](3)在滞后于②部一段距离后，弱爆开挖③部。喷4cm厚混凝土封闭掌子面。施作③部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，侧壁初喷3cm厚混凝土，铺设钢筋网。接长初期支护型钢钢架和侧壁I25b临时钢架，并设锁脚锚管，安设I25b临时钢架。钻设径向系统锚杆(管)后复喷混凝土至设计厚度，左导坑初期支护和临时支护封闭成环。
[0018](4)在滞后③部一段距离后，弱爆开挖④部，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同(I)。
[0019](5)在滞后④部一段距离后，弱爆开挖⑤部，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同(2)。
[0020](6)在滞后⑤部一段距离后，弱爆开挖⑥部，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，施作锁脚锚管，钻设径向系统锚杆(管)后复喷混凝土至设计厚度，右导坑初期支护和临时支护封闭成环。步骤及工序同(3)。
[0021](7)利用上一循环架立的钢架施作⑦部拱顶Φ50超强注浆小导管超前支护。弱爆开挖⑦部。喷4cm厚混凝土封闭掌子面。施作⑦部初期支护:即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架设型钢钢架，施作锁脚销杆，安设125b临时横撑。钻设径向系统销杆(管)后复喷混凝土至设计厚度。
[0022](8)在滞后⑦部一段距离后，弱爆开挖⑧部。安设I25b临时横撑。
[0023](9)在滞后⑧部一段距离后，弱爆开挖⑨部。随底初喷喷4cm厚混凝土。安设仰拱F单元钢架，复喷混凝土至设计厚度，全断面初期支护使之封闭成环。
[0024](10)根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，撤除I25b临时竖撑2和横撑I钢架，每次拆除I25b临时竖撑2和横撑I钢架的长度不得大于一次衬砌循环的长度，S卩6m。灌注X部矮边墙与仰拱混凝土，仰拱要求整幅浇筑，不得分幅。
[0025](11)待仰拱混凝土终凝后灌筑仰拱填充至设计高度形成仰拱回填面4。
[0026](12)利用衬砌模板台车一次性灌注拱墙衬砌混凝土。
[0027](13)待拱墙、仰拱二次衬砌混凝土达到设计强度后，进行拱顶充填注浆。
[0028](14)施作侧沟、路缘纵向排水沟，铺设水沟盖板。
[0029]当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种超大断面隧道开挖结构，其特征在于:将隧道断面从上到下划分为九个小洞，九个小洞之间横向设置横撑(I)分隔，竖向采用临时竖撑(2)分隔，同时沿整个隧道掌子面的边缘设置塑钢钢架(5)，在塑钢钢架(5)与横撑(I)或临时竖撑(2)的连接部位设置锁脚锚杆(3);在隧道掌子面底部设有一层仰拱回填面(4)。2.根据权利要求1所述的超大断面隧道开挖结构，其特征在于:每根横撑(I)均向隧道底部拱起。3.根据权利要求1所述的超大断面隧道开挖结构，其特征在于:隧道两侧的临时竖撑(2)按照对称向隧道中部拱起。
【文档编号】E21D9/08GK205532615SQ201620298366
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】张占, 刘建军, 张凌国, 田建华, 李证吉, 黎洪安
【申请人】中建四局第五建筑工程有限公司