CN102996133B - 适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法 - Google Patents

适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,包括:(1)开挖斜井;(2)支护斜井段拱部;(3)以斜井与正洞交汇处掌子面竖直中心线为分界线,先开挖分界线一侧正洞段,每侧采用分部开挖:正洞拱顶及两侧正洞边墙与斜井的斜道坡面延长面所围成的区域为Ⅰ部;斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面及两侧正洞边墙与斜井的斜道坡面延长面所围成的区域为Ⅱ部;斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面及两侧正洞边墙与正洞底部所围成的区域为Ⅲ部;分部开挖另一侧正洞段;(4)支护、加固;(5)仰拱、衬砌施工。本发明方法减小了围岩变形量,在安全性好前提下,省去部分临时支护步骤,使工序简单,降低了施工成本,提高了施工进度。

Description

适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及隧道施工技术领域,具体涉及适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法。

背景技术

[0002] 目前,单线长大隧道因施工工期要求,常通过加设斜井作为辅助坑道进入正洞段隧道施工,从而增加隧道开挖工作面,缩短施工工期。由于斜井与正洞的结构、尺寸和掘进方向的不同,使得从斜井进入正洞进行挑顶、开挖和支护工作的作业面狭小、支护量大。

[0003] 黄土隧道属软弱围岩隧道,围岩强度低,隧道开挖后的应力重分布,施工中围岩易受拉或受压产生塑性区,围岩和支护易发生变形,容易造成支护侵陷、塌方等工程事故。传统的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法采用三台阶法施工,对上导坑的开挖需要在正洞横截面中线位置设置临时支护,使得该施工方法存在如下问题:(I)、工序多;

(2)、支护量大,施工成本高;(3)、施工进度慢、地层暴露时间长,正洞不能及时封闭成环,增大围岩变形量,安全性较差。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的工序多、支护量大、施工成本高的问题,提供工艺简单、支护量小、施工成本低的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法。

[0005] 为了实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:

[0006] 适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,包括如下步骤:

[0007] (I)开挖斜井:开挖斜井并支护,在斜井与正洞交汇处掌子面上从斜井拱顶向下

3.5m处开始向斜井进口方向回填洞渣,铺设成坡度为10〜15%的斜道;

[0008] (2)施作超前小导管:在斜井与正洞交汇处掌子面拱部,以斜井与正洞交汇处的掌子面竖直中线为中心的2/3斜井宽度范围内施作5〜Sm长的超前小导管,相邻超前小导管的环向间距为35〜50cm,外插角为30〜35。;

[0009] (3)以斜井与正洞交汇处掌子面竖直中心线为分界线,先开挖分界线一侧正洞段,每侧米用分部开挖:

[0010] ①开挖I部:正洞拱顶及两侧正洞边墙与斜井的斜道坡面延长面所围成的区域为I部;沿斜道开挖所述I部,每循环进尺I〜1.5m,支护正洞拱顶及正洞边墙;

[0011] ②开挖II部:斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面及两侧正洞边墙与斜井的斜道坡面延长面所围成的区域为II部,开挖II部,每循环进尺I〜1.5m,支护正洞边墙;

[0012] ③开挖III部:斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面及两侧正洞边墙与正洞底部所围成的区域为III部,开挖III部,每循环进尺I〜1.5m,支护正洞边墙;

[0013] ④重复步骤①〜③,分部开挖另一侧正洞段;

[0014] (4)支护、加固:对已开挖的正洞段进行初期支护,在斜井与正洞交汇处两侧设置加密钢架,然后挂钢筋网、喷射混凝土封闭钢架;[0015] (5)仰拱、衬砌施工。

[0016] 当斜井与主洞以斜交方式交汇时,为了使交汇处更稳固,安全性佳,上述步骤(1)

中的支护操作,包括从斜井与正洞交汇处的掌子面往斜井依次架立成扇形分布的I~5号拱架。[0017] 为了使斜井与主洞交汇处正洞部分更稳固,安全性更佳,上述I号拱架为双排结构拱架。

[0018] 为了使上述双排拱架支护性能更佳,上述双排结构拱架优选在斜井拱部采用两榀116型钢钢架并排组成,两侧边墙钢架分别采用两榀Η125型钢钢架并排组成。

[0019] 为了使上述步骤(1)中的支护效果更佳,上述2~5号拱架优选采用Η125型钢。

[0020] 为了进一步使上述步骤(1)中的支护效果更佳,使斜井与主洞交汇处更稳固,安全性更佳,上述步骤(1)中的支护操作还包括在上述I~5号拱架安装后施做锁脚锚杆,拱架与拱架之间采用Φ22纵向连接钢筋,环向间距Im连接;在拱墙上设Φ6钢筋网片,所述钢筋网片的网格为25X25cm。所述锁脚锚杆优选采用长度为3m的Φ22砂浆锁脚锚杆。

[0021] 为了使上述步骤(2)中对斜井段拱部支护效果更佳,上述步骤(2)所述超前小导管,优选采用壁厚3.5mm的Φ42冷轧无缝钢花管,所述冷轧无缝钢花管距离管口小于或等于0.Sm的管体前部为锥形,管体中部设有以间距15cm成梅花型布置的注浆孔,所述注浆孔孔径为6~8mm,距离管体尾部30~50cm的部分为止楽:段。

[0022] 在上述步骤(3)分部开挖过程中,优选在每一部开挖完成后通过喷射5~IOcm厚C20混凝土封闭施工面。

[0023] 在开挖正洞时,为了使正洞部分支护效果更佳,优选在上述步骤(3)1部分开挖成形后,施做正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架,并挂网喷射混凝土封闭,正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架在斜井方向的边缘部分侧搭接在I号拱架上,所述正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架每榀之间的间距为1/6斜井宽度;II部分开挖成形后,在正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部A、B和C钢架的II部钢架,并用螺栓固定;步骤(3) III部分开挖成形后,在正洞拱部A、B和C钢架的II部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部A、B和C钢架的III部钢架,并用螺栓固定。

[0024] 优选在上述步骤④对另一侧正洞段的I部开挖完成后,施做正洞拱部D、E、F和G钢架的I部钢架,并挂网喷射混凝土封闭,D、E、F和G钢架在斜井方向的边缘部分侧搭接在I号拱架上,所述正洞拱部D、E、F和G钢架的I部钢架每榀之间的间距为1/6斜井宽度;II部分开挖成形后,在正洞拱部D、E、F和G钢架的I部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部D、E、F和G钢架的II部钢架,并用螺栓固定;步骤(3) III部分开挖成形后,在正洞拱部D、E、F和G钢架的II部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部D、E、F和G钢架的III部钢架,并用螺栓固定。

[0025] 在安装上述正洞拱部A~G钢架时,与I号拱架的搭接优选通过连接钢板搭接,连接钢板采用螺栓固定。

[0026] 上述正洞拱部A~G钢架和上述加密钢架之间优选采用Φ 22钢筋连接,环向间距为0.5m,挂设Φ8钢筋网片,网格为25X25cm。

[0027] 上述步骤(4)所述在斜井与正洞交汇处两侧设置加密钢架,优选在斜井与主洞交汇处两侧各设置5榀加密钢架,间距为0.Sm/榀。[0028] 上述步骤(I)支护时使用了锚杆进行支护,所述锚杆采用的是长度为2.5m的R25中空注浆锚杆,以间距1.2X1.2m成梅花形布置。

[0029] 上述步骤(I)中,优选采用强度等级为M20及以上的水泥砂浆灌注步骤(I)支护时使用的锚杆,所述水泥砂浆水泥和砂配合的重量比优选为1:1,灌注时的注浆压力优选为

0.5 〜1.0Mpa0

[0030] 与现有技术相比,本发明的有益效果:

[0031] 本发明适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,依据新奥法原理,结合纵向爬坡导洞法和分部开挖法,从斜井铺设的斜道爬坡进入正洞进行挑顶、分部开挖,每部开挖后进行支护、封闭成环,并通过采用密排钢架结合密排超前小导管的施工措施加固围岩,充分利用围岩的自承能力,与围岩共同形成支护体系,抑制围岩过大或变形,使支护的整体性能好。本发明方法省去了三台阶法在I部开挖时在正洞横截面中线位置的临时支护步骤,使工序简单,减少了临时支护的材料、支护工作量和施工时间,降低了施工成本,提高了施工进度,地层暴露时间短,正洞及时封闭成环,减小了围岩变形量,安全性好。

附图说明

[0032] 图1为本发明方法所涉及的软弱围岩隧道斜井与正洞交汇结构示意图;

[0033] 图2为图1中A部放大示意图;

[0034] 图3为图1的俯视结构示意图;

[0035] 图4为本发明方法所涉及的软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处钢架排列示意图;

[0036] 图5为图4中正洞拱部A钢架的I部分钢架、II部分钢架和III部分钢架的连接示意图;

[0037] 图6为具体实施方式中拱顶下沉量测结果中的拱顶下沉与时间关系曲线图;

[0038] 图7为具体实施方式中净空收敛量测结果中的净空收敛与时间关系曲线图。

[0039] 图中标记:1-正洞,101-1部,102-1I部,103-1II部,104-正洞拱顶,105-正洞边墙,106-正洞底部,2-斜井,201-斜井拱顶,3-加密钢架,4-5号拱架,5-4号拱架,6_3号拱架,7-2号拱架,8-1号拱架,9-斜道,901-斜道坡面,10-超前小导管,11-正洞拱部A钢架,1101-正洞拱部A钢架的I部分钢架,1102-正洞拱部A钢架的II部分钢架,1103-正洞拱部A钢架的III部分钢架,1104-联接钢板,12-正洞拱部B钢架,13-正洞拱部C钢架,14-正洞拱部D钢架,15-正洞拱部E钢架,16-正洞拱部F钢架,17-正洞拱部G钢架,18-斜道坡面延长面,19-斜道坡面在斜井开挖面的交汇线,20-斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面。

具体实施方式

[0040] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

[0041] 本发明的实施方式不限于以下实施例,在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

[0042] 实施例1参照图1〜4,适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,包括如下步骤:

[0043] (I)开挖斜井2:开挖斜井2并支护,在斜井2与正洞I交汇处掌子面上从斜井2拱顶向下3.5m位置(参见图4,图4中L为3.5m)开始向斜井2进口方向回填洞渣,铺设成坡度为10%的斜道9 ;

[0044] (2)施作超前小导管10:在斜井2与正洞I交汇处掌子面拱部,以斜井2与正洞I交汇处的掌子面竖直中线为中心的2/3斜井宽度范围内施作5m长的超前小导管10,相邻超前小导管间的环向间距为35cm,外插角β为30〜35° (外插角参见图2);

[0045] (3)以斜井2与正洞I交汇处掌子面竖直中心线为分界线,先开挖分界线一侧正洞段,每侧采用分部开挖:

[0046] ①开挖I部101:正洞拱顶104及两侧正洞边墙105与斜井2的斜道坡面延长面18所围成的区域为I部101 ;沿斜道9开挖所述I部101,每循环进尺lm,支护正洞拱顶104及正洞边墙105 ;

[0047] ②开挖II部102:斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面20及两侧正洞边墙105与斜井2的斜道坡面延长面18所围成的区域为II部102,开挖II部102,每循环进尺lm,支护正洞边墙105 ;

[0048] ③开挖III部103:斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面20及两侧正洞边墙105与正洞底部106所围成的区域为III部103,开挖III部103,每循环进尺lm,支护正洞边墙105 ;

[0049] ④重复步骤①〜③,分部开挖另一侧正洞段;

[0050] (4)、支护、加固:对已开挖的正洞段进行初期支护,在斜井2与正洞I交汇处两侧设置加密钢架3,然后挂钢筋网、喷射混凝土封闭钢架;

[0051] (5)、仰拱、衬砌施工。

[0052] 本例适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,省去了三台阶法在I部开挖时在正洞横截面中线位置的临时支护步骤,使工序简单,减少了临时支护的材料、支护工作量和施工时间,降低了施工成本,提高了施工进度,使地层暴露时间短,正洞及时封闭成环,减小了围岩变形量,安全性好。

[0053] 实施例2以某软弱围岩黄土地质的单线隧道斜井与正洞交汇处施工为例,参照图1〜4,适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,包括如下步骤:

[0054] (I)、开挖斜井2:开挖斜井2,施做支护,所述支护的施工步骤为:初喷砼封闭拱墙—打锚杆一挂钢筋网一安装钢拱架一复喷砼封闭拱架,打锚杆操作时,采用长度为2.5m的R25中空注浆锚杆,以间距1.2X 1.2m成梅花形布置,采用强度等级为M20的水泥砂浆(水泥和砂配合的重量比为1:1)灌注所述锚杆,灌注时的注浆压力为0.5〜1.0Mpa;斜井2与主洞I为斜交,安装钢拱架时,从斜井2与正洞I交汇处的掌子面往斜井2依次架立成扇形分布的I号拱架8、2号拱架7、3号拱架6、4号拱架5和5号拱架4,I号拱架8,采用双排结构拱架,在斜井2拱部采用两榀116型钢钢架并排组成,两侧边墙钢架分别采用两榀H125型钢钢架并排组成,所述2〜5号拱架采用H125型钢;拱架安装后施做锁脚锚杆,拱架与拱架之间采用Φ22纵向连接钢筋,环向间距Im连接,拱墙设Φ6钢筋网片,网格为25X25cm ;所述I〜5号拱架使用的型钢钢架具体施工步骤如下:

[0055] (1.1)型钢加工场地用砼硬化,抹平,按设计放出型钢加工大样;使用型钢弯制机按照斜井断面曲率分节进行弯制钢架,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼;各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺,要求沿隧道周边轮廓误差小于或等于3cm,连接底板螺栓孔眼中间误差在±5mm以内,型钢钢架平放时,平面翘曲小于2cm ;

[0056] (1.2)钢架在掌子面以螺栓连接,与连接底板紧密贴合,为了使各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上,在钢架安装前清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物,并在每侧设两根锁脚锚杆将其锁定;在斜井底部开挖完成后,初期支护,将钢架全环封闭;为了增加安全性,围岩是V或V!级围岩时,在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力;

[0057] (1.3)为了使钢架位置安设准确,开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽,初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板和槽钢位置;在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时,每隔2m用砼预制块楔紧,钢架背后用喷砼填充密实;为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起;钢架纵向连接采用连接钢筋,环向间距Im ; [0058] (1.4)钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架I~2排;在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并喷射砼;接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接;

[0059] (1.5)架立钢架后进行喷砼,使钢架与喷砼共同受力;喷射砼分层进行,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚不密实,造成强度不够,拱脚失稳;

[0060] 在斜井2与正洞I交汇处掌子面从斜井2拱顶向下3.5m位置(参见图4,图4中L为3.5m)开始向斜井2进口方向回填洞渣,铺设成坡度为13%的斜道9;

[0061] (2)施作超前小导管10:在斜井与正洞交汇处掌子面拱部,即I号拱架8拱部施作6m长超前小导管10,相邻超前小导管间的环向间距为40cm,外插角β为30~35° (外插角参见图2),超前小导管10设置在以斜井2与正洞交汇处的掌子面竖直中线为中心的2/3斜井宽度范围内,共设置15根超前小导管10 ;超前小导管10的具体施工步骤是:

[0062] (2.1)在掌子面上画出需设的超前小导管10孔位;

[0063] (2.2)采用凿岩机钻孔,孔位钻孔偏差在IOcm内,孔眼长大于超前小导管10的长度;用风钻或电煤钻将超前小导管10顶入,管尾端外露15cm长,管尾部与型钢钢架焊接牢固,以提高支护系统完整性;

[0064] (2.3)超前小导管10插入及孔口密封处理:插入时,顶进钻孔长度小于或等于90%管长;超前小导管10管末端焊上挡圈,再用胶泥麻筋缠箍成楔形,以便超前小导管10顶进孔内后其外壁与围岩壁间隙堵塞严密,超前小导管10顶进时,保护管口不受损变形,以便与注浆管路连接;孔口密闭处理,注浆前检查超前小导管10孔口密闭情况,以防漏浆;

[0065] (2.4)采用注浆机注浆,压注水泥砂浆,水灰重量比1:0.8~1:1,注浆压力0.5~

1.0MPa,注衆结束后,将超前小导管10管口封堵,以防衆液倒流管外;超前小导管10采用风钻或电煤钻成孔;

[0066] (3)以斜井2与正洞交汇处掌子面竖直中心线为分界线,先开挖分界线一侧正洞段,每侧采用分部开挖,每侧正洞段的开挖距离为1/2斜井2与正洞I交汇处掌子面宽度:

[0067] ①开挖I部101:正洞拱顶104及两侧正洞边墙105与斜井2的斜道坡面延长面18所围成的区域为I部101 ;沿斜道9开挖所述I部101,每循环进尺1.5m,支护正洞拱顶104及正洞边墙105 ;

[0068] I部101开挖成形后施做正洞拱部A钢架11的I部分钢架、正洞拱部B钢架12的I部分钢架和正洞拱部C钢架13的I部分钢架,并挂网喷射混凝土封闭,所述A、B和C钢架的I部分钢架在斜井方向的边缘部分侧搭接在I号拱架8上,所述A、B和C钢架的I部分钢架每榀之间的间距为1/6斜井宽度;[0069] ②开挖II部102:斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面20及两侧正洞边墙105与斜井2的斜道坡面延长面18所围成的区域为II部102,开挖II部102,每循环进尺1.5m,支护正洞边墙105 ;

[0070] II部102开挖成形后,在所述正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架下端增加联接钢板(270mmX145mmX15mm),连接正洞拱部A、B和C钢架的II部钢架,并用螺栓(M20X70,AM20)固定;

[0071] ③开挖III部103:斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面20及两侧正洞边墙105与正洞底部106所围成的区域为III部103,开挖III部103,每循环进尺1.5m,支护正洞边墙105 ;

[0072] III部103开挖成形后,在所述正洞拱部A、B和C钢架的II部钢架下端增加联接钢板(270mmX145mmX15mm),连接正洞拱部A、B和C钢架的III部钢架,并用螺栓(M20X70,AM20)固定;

[0073] 在步骤①〜③开挖过程中,在每一部开挖完成后通过喷射5〜IOcm厚C20混凝土封闭施工面;

[0074] ④重复步骤①〜③,分部开挖另一侧正洞段,所述另一侧正洞段的I部开挖完成后,施做正洞拱部D钢架14的I部钢架、正洞拱部E钢架15的I部钢架、正洞拱部F钢架16的I部钢架和正洞拱部G钢架17的I部钢架,并挂网喷射混凝土封闭,所述D、E、F和G钢架的I部钢架在斜井方向的边缘部分侧搭接在I号拱架8上,所述D、E、F和G钢架的I部钢架每榀之间的间距为1/6斜井宽度;II部分开挖成形后,在正洞拱部D、E、F和G钢架的I部钢架下端增加联接钢板(270mmX 145mmX 15mm),连接正洞拱部D、E、F和G钢架的II部钢架,并用螺栓(M20X70,AM20)固定JII部分开挖成形后,在正洞拱部D、E、F和G钢架的II部钢架下端增加联接钢板(270mmX 145mmX 15mm),连接正洞拱部D、E、F和G钢架的III部钢架,并用螺栓(M20X70, AM20)固定;

[0075] 上述正洞拱部A钢架的I部钢架1101、II部钢架1102和III部钢架1103之间通过联接钢板(270mmX 145mmX 15mm) 1104联接,如图5所述;正洞拱部B〜G钢架(图4中件12〜17)的I部钢架、II部钢架和III部钢架的连接关系同图5中所示的A钢架I部钢架1101、II部钢架1102和III部钢架1103之间的连接关系。

[0076] 在安装上述A〜G钢架时,与I号拱架8的搭接增加连接钢板(270_X145_X15mm),连接钢板采用螺栓(M20X 70,AM20)固定;

[0077] (4)支护、加固:对已开挖的正洞段进行初期支护,在斜井2与正洞I交汇处两侧各设置5榀加密钢架3,间距为0.Sm/榀;加密钢架3和所述正洞拱部A〜G钢架间采用Φ22钢筋连接,环向间距为0.5m,挂设Φ8钢筋网片,网格为25X 25cm,钢架安装好后喷射混凝土封闭钢架;

[0078] (5)仰拱、衬砌施工:

[0079] 仰拱施工具体步骤为:清除隧底虚碴及杂物,采用仰拱大模板由仰拱中心向两侧对称施工,一次浇注;隧道仰拱施工完毕后,清洗仰拱上虚碴及杂物,终凝后及时施工填充砼;仰拱施工后搭设临时便桥;

[0080] 衬砌施工具体步骤为:斜井段采用小模板拼装、正洞段采用全断面液压钢模衬砌台车,混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,混凝土输送泵泵送入模。

[0081] 围岩监测:对经过本例方法施工的软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处进行围岩监控量测,包括净空收敛和拱顶下沉,拱顶下沉和净空收敛变化测点布置在同一断面上,拱顶下沉测点设置在拱顶轴线附近,净空收敛量测仪器采用收敛计量测,拱顶下沉采用水准仪和钢挂尺。拱顶下沉监控量测和净空收敛监控量测的频率如表1所示,表1中位移速度为拱顶下沉监控量测时的拱顶沉降速度或净空收敛监控量测时的收敛速度,拱顶下沉量测结果如表2和以表2中数据绘制的拱顶下沉与时间关系曲线图图6所示,净空收敛量测结果如表3和以表3中数据绘制的净空收敛与时间关系曲线图图7所示。

[0082]表1

[0083]

Figure CN102996133BD00101
Figure CN102996133BD00111

[0088] 通过上述围岩监测,从表2、图6、表3和图7的监测结果显示:

[0089] (I)、拱顶沉降小、沉降速度低,从监测的第一天到第十四天,累计沉降0.032m,沉降速度从0.004m/d降至0m/d,且在第十四天就已稳定、无沉降;

[0090] (2)、净空收敛小、收敛速度低,从监测的第一天到第十七天,累计变化值34.31mm,收敛速度从4.9mm/d逐步降为0mm/d,只需十七天就已稳定、无收敛。

[0091] 本例适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,围岩变形小,安全性佳,符合《铁路隧道监控量测技术规程》要求。

[0092] 上面结合附图对本发明的实施例做了详细描述,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化,这些变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)开挖斜井:开挖斜井并支护,在斜井与正洞交汇处掌子面上从斜井拱顶向下3.5m处开始向斜井进口方向回填洞渣,铺设成坡度为10~15%的斜道; (2)施作超前小导管:在斜井与正洞交汇处掌子面拱部,以斜井与正洞交汇处的掌子面竖直中线为中心的2/3斜井宽度范围内施作5~8m长的超前小导管,相邻超前小导管的环向间距为35~50cm,外插角为30~35。; (3)以斜井与正洞交汇处掌子面竖直中心线为分界线,先开挖分界线一侧正洞段,每侧米用分部开挖: ①开挖I部:正洞拱顶及两侧正洞边墙与斜井的斜道坡面延长面所围成的区域为I部;沿斜道开挖所述I部,每循环进尺I~1.5m,支护正洞拱顶及正洞边墙; ②开挖II部:斜道坡面在斜井开挖面的交汇线水平面及两侧正洞边墙与斜井的斜道坡面延长面所围成的区域为II部,开挖II部,每循环进尺I~1.5m,支护正洞边墙; ③开挖III部:斜道坡面 在斜井开挖面的交汇线水平面及两侧正洞边墙与正洞底部所围成的区域为III部,开挖III部,每循环进尺I~1.5m,支护正洞边墙; ④重复步骤①~③,分部开挖另一侧正洞段; (4)支护、加固:对已开挖的正洞段进行初期支护,在斜井与正洞交汇处两侧设置加密钢架,然后挂钢筋网、喷射混凝土封闭钢架; (5)仰拱、衬砌施工。
2.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤(1)中的支护操作包括从斜井与正洞交汇处的掌子面往斜井依次架立成扇形分布的1、2、3、4和5号拱架。
3.根据权利要求2所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,所述I号拱架为双排结构拱架,在斜井拱部所述双排结构拱架采用两榀116型钢钢架并排组成,在两侧边墙钢架分别采用两榀H125型钢钢架并排组成。
4.根据权利要求2或3所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤(1)中的支护操作包括在所述I~5号拱架安装后施做锁脚锚杆,拱架与拱架之间采用Φ22纵向连接钢筋,环向间距Im连接;在拱墙上设Φ6钢筋网片,所述钢筋网片的网格为25 X 25cm。
5.根据权利要求4所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,所述锁脚锚杆采用长度为3m的Φ22砂浆锁脚锚杆。
6.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤(2)中所述超前小导管,采用壁厚3.5mm的Φ42冷轧无缝钢花管,所述冷轧无缝钢花管距离管口小于或等于0.Sm的管体前部为锥形,管体中部设有以间距15cm成梅花型布置的注浆孔,所述注浆孔孔径为6~8mm,距离管体尾部30~50cm的部分为止浆段。
7.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤(3)分部开挖过程中,在每一部开挖完成后通过喷射5~IOcm厚C20混凝土封闭施工面。
8.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤(3):1部分开挖成形后,施做正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架,并挂网喷射混凝土封闭,正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架在斜井方向的边缘部分侧搭接在I号拱架上,所述正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架每榀之间的间距为1/6斜井宽度;II部分开挖成形后,在正洞拱部A、B和C钢架的I部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部A、B和C钢架的II部钢架,并用螺栓固定;步骤(3) III部分开挖成形后,在正洞拱部A、B和C钢架的II部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部A、B和C钢架的III部钢架,并用螺栓固定。
9.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤④在对另一侧正洞段的I部开挖完成后,施做正洞拱部D、E、F和G钢架的I部钢架,并挂网喷射混凝土封闭,D、E、F和G钢架在斜井方向的边缘部分侧搭接在I号拱架上,所述正洞拱部D、E、F和G钢架每榀之间的间距为1/6斜井宽度;II部分开挖成形后,在正洞拱部D、E、F和G钢架的I部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部D、E、F和G钢架的II部钢架,并用螺栓固定;步骤(3) III部分开挖成形后,在正洞拱部D、E、F和G钢架的II部钢架下端增加联接钢板,连接正洞拱部D、E、F和G钢架的III部钢架,并用螺栓固定。
10.根据权利要求8或9所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,在安装所述正洞拱部A~G钢架时,与I号拱架通过连接钢板搭接,连接钢板采用螺栓固定。
11.根据权利要求10 所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,所述正洞拱部A~G钢架和所述加密钢架之间通过Φ22钢筋连接,环向间距为0.5m,挂设Φ8钢筋网片,网格为25X25cm。
12.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤(4)中所述的在斜井与正洞交汇处两侧设置加密钢架,具体是在斜井与主洞交汇处两侧各设置5福加密钢架,间距为0.8m/福。
13.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,步骤(1)支护时使用了锚杆进行支护,所述锚杆采用的是长度为2.5m的R25中空注浆锚杆,以间距1.2X1.2m成梅花形布置。
14.根据权利要求13所述的适用于软弱围岩隧道斜井与正洞交汇处的施工方法,其特征在于,采用强度等级为M20及以上的水泥砂浆灌注步骤(1)支护时使用的锚杆,所述水泥砂浆水泥和砂配合的重量比为1:1,灌注时的注浆压力为0.5~1.0Mpa0
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103643958B (zh) * 2013-12-13 2016-01-20 中铁二十三局集团有限公司 液压破碎锤开挖软弱围岩隧道施工方法
CN103835731A (zh) * 2014-02-25 2014-06-04 山东大学 用于膨胀性土层隧道初期支护的支护装置及支护方法
CN104481546B (zh) * 2014-11-25 2016-09-28 中铁十二局集团有限公司 一种软岩隧道斜井进入正洞的双曲拱的施工方法
CN104533451A (zh) * 2014-12-05 2015-04-22 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 在散体碎石土及破碎围岩中的隧道超前预支护技术
CN104675404A (zh) * 2014-12-19 2015-06-03 中国建筑第四工程局有限公司 地铁暗挖隧道横通道进入正线施工方法
CN104775823B (zh) * 2015-02-11 2017-04-26 中铁第四勘察设计院集团有限公司 双线矿山法地铁隧道斜井进正洞结构及其工艺方法
CN105464669B (zh) * 2015-10-31 2017-11-14 中铁二十局集团有限公司 富水软弱围岩长大隧道施工方法
CN106437749B (zh) * 2016-08-26 2018-08-03 中铁十一局集团第四工程有限公司 一种隧道双支洞挑顶施工方法
CN106907161B (zh) * 2017-04-28 2019-02-12 中铁二十二局集团第五工程有限公司 一种隧道斜井挑顶专项施工方法
CN107130969B (zh) * 2017-07-11 2019-06-04 北京市政建设集团有限责任公司 一种斜井与主洞交叉口分步扩挖施工方法
CN107605489B (zh) * 2017-08-28 2018-12-21 深圳市市政设计研究院有限公司 三线大跨隧道斜井进正洞施工方法
CN107762529B (zh) * 2017-12-09 2019-03-05 中铁二十局集团第二工程有限公司 基于临时支护体系的车行横洞与隧道正洞交叉处施工方法
CN107762528B (zh) * 2017-12-09 2019-03-08 中铁二十局集团第二工程有限公司 一种碎裂围岩内车行横洞与隧道正洞交叉处施工方法
CN108547639B (zh) * 2018-03-13 2019-12-03 北京市政路桥股份有限公司 隧道临近既有构筑物的超前同孔多导管分层注浆施工方法
CN108691546B (zh) * 2018-05-29 2019-10-22 中铁十四局集团第二工程有限公司 一种大跨度变断面隧道交叉段施工方法
CN110242305B (zh) * 2019-06-25 2020-09-01 北京市市政工程设计研究总院有限公司 一种斜井进单侧壁导坑法施作主洞的施工工艺方法
CN110374635B (zh) * 2019-07-31 2020-07-07 中国三峡建设管理有限公司 一种大断面异坡度折角部位混凝土施工方法
CN111502675A (zh) * 2020-04-29 2020-08-07 中国矿业大学(北京) 高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101775988B (zh) * 2010-02-09 2012-01-04 中铁四局集团有限公司 软弱围岩斜井转正洞的施工方法
CN102373930A (zh) * 2011-09-23 2012-03-14 中南大学 一种软弱围岩大断面连拱隧道的快速施工方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3172433B2 (ja) * 1996-03-14 2001-06-04 株式会社奥村組 斜坑掘削機の斜行発進方法
JP3897480B2 (ja) * 1999-04-22 2007-03-22 東京電力株式会社 斜坑掘削機の発進方法および装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101775988B (zh) * 2010-02-09 2012-01-04 中铁四局集团有限公司 软弱围岩斜井转正洞的施工方法
CN102373930A (zh) * 2011-09-23 2012-03-14 中南大学 一种软弱围岩大断面连拱隧道的快速施工方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李晓斌.石林隧道斜井转正洞交叉口施工技术.《现代隧道技术》.2011,第48卷(第5期),第129-133页.
石林隧道斜井转正洞交叉口施工技术;李晓斌;《现代隧道技术》;20111015;第48卷(第5期);第129-133页 *

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