CN103628885A - 一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法 - Google Patents

一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法 Download PDF

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李文
靳志强
陈胜亮
王众
魏国涛
段勇
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Abstract

本发明涉及垭口段超浅埋隧道施工,具体为一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法。采用洞内小管棚预支护的手段,通过超浅埋段洞内加固施工后,利用双侧壁导坑法保证开挖、支护完毕后出洞的安全性,提高后期的洞口稳定性,然后采用明挖的方法施工盖挖段,盖挖段的套拱施工完毕后,进行顶部的反压回填,最后进行盖挖段暗洞的爆破施工。保证了暗洞爆破施工的安全性和环保性,避免了直接进行暗洞施工带来的塌方、冒顶等危险事故的发生,并加快了施工进度,节省了成本。保证施工安全的前提下,工程整体缩短工期,节省了施工成本。

Description

一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法
技术领域
[0001] 本发明型涉及V级强风化的变粒岩及绿泥片岩为主的隧道围岩,隧道位于垭口段,且周边存在较多既有建筑物情况下的超浅埋隧道盖挖法施工工艺。
背景技术
[0002] 隧址区处于垭口地带,周边存在大量居民的环境下,进行爆破施工,产生的飞石和爆破噪音会带来很大的安全隐患,如采用静力爆破,一方面受温度环境的限制,另一方面进度和经济性方面都存在一定的不合理性。为保证爆破施工的安全性,以及最大限度的保证施工进度,降低经济成本,形成了本超浅埋隧道盖挖法施工工艺。
发明内容
[0003] 采用超浅埋段出洞施工工艺,安全出洞后通过用盖挖法施工工艺,防止隧道塌方、冒顶,并利用盖子(套拱)遮挡飞石和减小爆破噪音,套拱顶部的反压回填施工完毕后,最后进行暗洞施工,降低了工程成本,解决了超浅埋段隧道塌方、冒顶的难题,并减小了对周边既有建筑的影响。由于盖挖法施工过程,大部分在明处作业,施工方便,操作简单,便于机械和人工结合作业,施工中需要注意做好周边排水工作。
[0004] 一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法,其特征在于:采用超浅埋段出洞施工工艺、盖挖法施工工艺;
[0005] 超浅埋段出洞施工工艺具体为:超浅埋段洞内小管棚预支护施工、双侧壁导坑法施工、超浅埋出洞段拱顶范围内,采用系统锚杆和钢管进行拱顶加固;
[0006] 盖挖法施工工艺具体为:拱架采用间距为50cm的加工成弧形的多道工字钢,每道弧形的工字钢是由多段工字钢焊接而成,每两段工字钢之间通过分别焊接在两块钢板上,并且两道钢板通过螺栓连接在一起;多道工字钢作为盖挖法中“盖子”的骨架,每道弧形的工字钢的两端上焊接有槽钢做“盖子”的底梁,多道工字钢通过槽钢连接成一体并浇筑混凝土形成“盖子”。
[0007] 进一步,超浅埋段洞内小管棚预支护施工采用长度3.5m的Φ50无缝钢管,纵向间距1.2m,环向间距40cm,拱顶120°范围内设置,并采用M20级水泥浆进行压浆处理。
[0008] 进一步,在超浅埋隧道出洞段拱顶120°范围内,采用系统锚杆和Φ50无缝钢管进行拱顶加固的施工工艺。
[0009] 利用本发明型的施工工艺,具有如下优点:
[0010] 一、采用盖挖法,大部分施工处于明处作业,避免了超浅埋段暗挖施工发生塌方、冒顶的风险;
[0011] 二、利用盖挖法的“盖子”遮挡作用,降低了爆破飞石产生的安全隐患,减少了爆破噪音的影响;
[0012] 三、盖挖法的“盖子”在后期中与二衬共同阻挡地表示对隧道主体的危害;
[0013] 四、利用本发明减低约200万的施工成本;[0014] 五、施工进度方面,利用盖挖法施工缩短工期50d ;
[0015] 六、采用盖挖法增加一定的工作面,更能充分利用机械施工,提高了机械使用效率,且施工工艺简单,易于操作,便于施工。
附图说明
[0016] 图1是盖挖法施工流程图。
图2是套拱混凝土浇筑图
图3是套拱拱架图 图4是双侧壁导坑开挖法施工图。
图5环向注浆加固措施图。
盖挖法施工流程:1、超浅埋段洞内小管棚预支护一2超浅埋段洞内加固一3、双侧壁导坑开挖及初期支护施工一4、套拱钢架架设一5、套拱混凝土浇筑一6、套拱顶反压回填7、洞内施工
具体实施方式
[0017] 下面结合附图具体说明:
[0018] 超浅埋段出洞技术主要特征为:超浅埋隧道洞内采用小管棚施工工艺,双侧壁导坑方法开挖,超浅埋隧道洞内加固施工工艺,保证了出洞的安全性及出洞后洞口的稳定性。
[0019] 盖挖法施工工艺主要特征为:
[0020] 采用118的工字钢,纵向间距为50cm,每榀钢架段与段之间采用螺栓连接,118工字钢焊接在24cmX24cmXlcmQ235钢板上,焊缝厚度不小于10mm,钢拱架榀与榀之间用Φ22的螺纹钢连接,环向间距1.0m,两边墩墙处用两根[20的槽钢与118的工字钢焊接成纵向底梁,骑缝处焊接。然后架设模板,利用输送泵浇筑C25混凝土。最后对“盖子”顶部进行反压回填,进行超浅埋段隧道暗洞施工。
[0021] 超浅埋隧道洞内小管棚预支护施工工艺主要特征为:采用长度3.5m的Φ50无缝钢管,纵向间距1.2m,环向间距40cm,拱顶120°范围内设置,并采用M20级水泥浆进行压浆处理,起到预先支护的作用,防止开挖过程出现塌方或者较大超挖现象;
[0022] 超浅埋隧道洞内加固施工工艺主要特征为:在超浅埋隧道出洞段拱顶120°范围内,采用系统锚杆(间距:纵向*环向=60*75cm)和Φ50无缝钢管(间距:60cm*75cm)进行拱顶加固的施工工艺。
[0023] 本发明型是一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法,具体施工步序如下:
[0024] 第一步:①超浅埋段洞内加固,对洞口段采用Φ50无缝钢管和Φ25的中空注浆系统锚杆(长3.5m,间距:纵向*环向=60*75cm)环向注浆加固措施,保证洞口的围岩及初期支护的稳定。见图4、图5
[0025] 第二步:②小管棚预支护施工,采用加密Φ50*4πιπι注浆小导管超前支护,长度为
3.50m,纵向间距为1.20m,环向间距为40cm,前后排注浆小导管相交错布设,外插角分别为6°〜8°和12°〜15°,在隧道拱部120°范围内设置。见图1
[0026] 第三步:③双侧壁导坑开挖
[0027] 采用双侧壁导坑开挖法施工,分为6步开挖,左侧上导坑1、右侧上到坑2、左侧下导坑3、右侧下导坑4、中导坑上5、中导坑下6,开挖时保持左右侧上导坑错开15m左右,上下导坑错开5m左右,开挖后及时做好初期支护的施工,保证安全。见图4
[0028] 第四步:④盖挖法套拱拱架施工
[0029] 超浅埋段加强支护安全出洞后,进行盖挖法的套拱拱架施工,拱架采用118的工字钢,纵向间距为50cm,每榀钢架段与段之间采用螺栓连接,118工字钢焊接在24cmX24cmXlcmQ235钢板上,焊缝厚度不小于10mm,钢拱架榀与榀之间用22的螺纹钢连接,环向间距1.0m,两边墩墙处用两根[20的槽钢与118的工字钢焊接成纵向底梁,骑缝处焊接。见图3
[0030] 第五步:⑤套拱混凝土浇筑
[0031] 套拱拱架,基础浇筑80cm,拱部浇筑60cm,为保证混凝土浇筑质量及施工安全,套拱拱架纵向施工5m长左右后,架设模板进行混凝土浇筑。见图2
[0032] 第六步:⑥洞顶反压回填
[0033] 套拱混凝土强度达到设计强度后进行套拱顶部的反压回填,回填材料采用碎石土回填+50cm厚粘土层+30cm耕植土,两侧均匀对称回填,保证洞身受力均匀,回填时分层夯实,保证回填密实。见图2
[0034] 第七步:⑦盖挖段洞内施工
[0035] 套拱及回填施工完毕后,进行盖挖段的暗洞施工,暗洞施工包括初期支护施工和二衬施工两部分。
[0036] 使用本发明型一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法,要注意盖挖法的套拱(盖子)中的底梁基础有足够的承载力,一般要求承载力不小于350Kpa,避免因基础承载力不足,导致套拱下沉量过大,导致洞内支护厚度不足。同时在施工前,应注意对套拱施工现场周边的排水设施的施工,避免因为施工期间雨水进入洞内,带来安全隐患和质量隐患。
[0037] 以上本发明型一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法,为北固山隧道的典型实施案例,本发明型的实施不限于此。

Claims (3)

1.一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法,其特征在于:采用超浅埋段出洞施工工艺、盖挖法施工工艺; 超浅埋段出洞施工工艺具体为:超浅埋段洞内小管棚预支护施工、双侧壁导坑法施工、超浅埋出洞段拱顶范围内,采用系统锚杆和钢管进行拱顶加固; 盖挖法施工工艺具体为:拱架采用间距为50cm的加工成弧形的多道工字钢,每道弧形的工字钢是由多段工字钢焊接而成,每两段工字钢之间通过分别焊接在两块钢板上,并且两道钢板通过螺栓连接在一起;多道工字钢作为盖挖法中“盖子”的骨架,每道弧形的工字钢的两端上焊接有槽钢做“盖子”的底梁,多道工字钢通过槽钢连接成一体并浇筑混凝土形成“盖子”。
2.根据权利要求1所述一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法,其特征在于:超浅埋段洞内小管棚预支护施工采用长度3.5m的Φ50无缝钢管,纵向间距1.2m,环向间距40cm,拱顶120°范围内设置,并采用M20级水泥浆进行压浆处理。
3.根据权利要求1所述一种超浅埋隧道出洞盖挖施工方法,其特征在于:在超浅埋隧道出洞段拱顶120°范围内,采用系统锚杆和Φ50无缝钢管进行拱顶加固的施工工艺。
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