CN104612713A - 超浅埋地段隧道施工方法 - Google Patents

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    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor

Abstract

本发明涉及隧道施工领域，公开了一种超浅埋地段隧道施工方法，其包括如下步骤：沿隧道开挖轮廓线的外侧间隔设置多根超前大管棚，所述超前大管棚沿隧道开挖轮廓线呈设定角度倾斜设置；在相邻的所述超前大管棚之间设置超前中管棚，所述超前中管棚沿隧道开挖轮廓线呈设定角度倾斜设置；在所述超前大管棚和超前中管棚的超前支护下，弱爆破开挖上台阶，在上台阶的上开挖面上施作初喷混凝土；在所述上台阶的上开挖面上铺设钢筋网，架设上台阶钢架，在上台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在上台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆。本发明能够加快浅埋地段隧道施工进度，提高施工质量。

Description

超浅埋地段隧道施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，特别是涉及一种超浅埋地段隧道施工方法。
背景技术
超浅埋地段隧道的岩体一般属于强风化构造带岩体，这种地质结构具有以下几个特征：软弱层规模巨大，围岩极易破碎，裂隙极度发育，受外界因素扰动后易失稳。传统的隧道开挖和支护方法，围岩载荷全部是由初期支护来承担的，开挖后初期支护一般要经过一段时间后才能封闭成环，在这段时间里，是仅靠未成环的初期支护来承担围岩荷载的。在上述的强风化构造带岩体中的隧道施工中，若按常规的初期支护和二次衬砌的施工工艺，极易在两次支护之间发生坍塌现象。现有技术在这种地质条件下一般是采用CRD法进行施工的，但CRD法存在施工造价太高，工期长和在后期需要大量拆除初期支护的问题，整体施工时间长，工程建设投资费用大，机械设备投入多。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提高超浅埋地段隧道开挖的安全性，加快施工进度，提高施工质量。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种超浅埋地段隧道施工方法，其包括如下步骤：
S1、沿隧道开挖轮廓线的外侧间隔设置多根超前大管棚，所述超前大管棚沿隧道开挖轮廓线呈设定角度倾斜设置；
S2、在相邻的所述超前大管棚之间设置超前中管棚，所述超前中管棚沿隧道开挖轮廓线呈设定角度倾斜设置；
S3、在所述超前大管棚和超前中管棚的超前支护下，弱爆破开挖上台阶，在上台阶的上开挖面上施作初喷混凝土；
S4、在所述上台阶的上开挖面上铺设钢筋网，架设上台阶钢架，在上台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在上台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；
S5、弱爆破开挖左部中台阶，在左部中台阶的开挖面上初喷混凝土，在左部中台阶的开挖面上铺设钢筋网，架设左部中台阶钢架，在左部中台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在左部中台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；在左部中台阶的底部安装左底部临时横撑，在左部中台阶的右侧安装临时竖撑，左部中台阶的拱脚处设置左斜撑，在左底部临时横撑和临时竖撑上分别铺设钢筋网并喷射混凝土；
S6、弱爆破开挖右部中台阶，在右部中台阶的开挖面上初喷混凝土，在右部中台阶的开挖面上铺设钢筋网，架设右部中台阶钢架，在右部中台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在右部中台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；在右部中台阶的底部安装右底部临时横撑，在右部中台阶的拱脚处设置右斜撑，在右底部临时横撑上铺设钢筋网并喷射混凝土；
S7、弱爆破开挖左下台阶并进行初期支护；
S8、弱爆破开挖右下台阶并进行初期支护；
S9、弱爆破开挖隧道底部并进行初期支护；
S10、在底部灌筑仰拱砼，待仰拱砼凝固后，灌筑仰拱填充砼至设计高度；
S11、根据监控量测分析，确定二次衬砌施作时机，铺设环纵向透水盲沟、土工布和防水板，利用衬砌模板台车一次性灌筑拱墙衬砌砼。
在S1中，所述超前大管棚与隧道开挖轮廓线之间的夹角为1-3度。
在S2中，所述超前中管棚与隧道开挖轮廓线之间的夹角为10-15度。
其中，相邻的两个所述超前大管棚之间的间距为0.3-0.5米，相邻的两个所述超前中管棚之间的间距为0.3-0.5米。
其中，每根所述超前大管棚的长度为30米，每根所述超前中管棚(3)的长度为4.5米。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种超浅埋地段隧道施工方法，在施工前对前方围岩进行了超前大管棚加超前中管棚交错布置的超前支护方法，大大提高了前方岩体的稳定性，确保了开挖时的安全；大大降低了对岩层的扰动，使软弱围岩的变形和下沉得到及时有效地控制，提高了超浅埋地段隧道开挖的安全性，加快了施工进度，提高了施工质量。
附图说明
图1为本发明一种实施例超浅埋地段隧道的横截面示意图；
图2为本发明一种实施例超浅埋地段隧道的纵截面示意图。
图中：1：隧道开挖轮廓线；2：超前大管棚；3：超前中管棚；4：上台阶；5：钢筋网；6：上台阶钢架；7：左部中台阶；8：左底部临时横撑；9：临时竖撑；10：左斜撑；11：右部中台阶；12：右底部临时横撑；13：右斜撑；14：左下台阶；15：右下台阶；16：隧道底部；17：仰拱砼；18：仰拱填充砼；19：拱墙衬砌砼。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
如图1和图2所示，为本发明提供的一种超浅埋地段隧道施工方法，其包括如下步骤：
S1、沿隧道开挖轮廓线1的外侧间隔设置多根超前大管棚2，相邻的两个所述超前大管棚2之间的间距可以为0.3-0.5米，优选为0.4米，所述超前大管棚2沿隧道开挖轮廓线1呈设定角度倾斜设置，所述角度优选为1-3度，每根所述超前大管棚2的长度优选为30米；
S2、在相邻的所述超前大管棚2之间设置超前中管棚3，相邻的两个所述超前中管棚3之间的间距为0.3-0.5米，优选为0.4米，所述超前中管棚3沿隧道开挖轮廓线1呈设定角度倾斜设置，所述角度优选为10-15度，每根所述超前中管棚3的长度优选为4.5米；在施工前对前方围岩进行了超前大管棚2加超前中管棚3交错布置的超前支护方法，大大提高了前方岩体的稳定性，确保开挖时的安全；
S3、在所述超前大管棚2和超前中管棚3的超前支护下，弱爆破开挖上台阶4，在上台阶4的上开挖面上施作初喷混凝土；
S4、在所述上台阶4的上开挖面上铺设钢筋网5，架设上台阶钢架6，在上台阶钢架6的拱脚处施作锁脚锚管，在上台阶钢架6上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；
S5、弱爆破开挖左部中台阶7，在左部中台阶7的开挖面上初喷混凝土，在左部中台阶7的开挖面上铺设钢筋网5，架设左部中台阶钢架，在左部中台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在左部中台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；在左部中台阶7的底部安装左底部临时横撑8，在左部中台阶7的右侧安装临时竖撑9，所述临时竖撑9为纵截面呈弧形的钢架，所述临时竖撑9的两端设有连接板，所述临时竖撑9上方的连接板用于连接隧道开挖轮廓线1，所述临时竖撑9下方的连接板用于连接左底部临时横撑8，所述左部中台阶7的拱脚处设置左斜撑10，在左底部临时横撑8和临时竖撑9上分别铺设钢筋网5并喷射混凝土；采用所述临时竖撑9和左斜撑10提高了整体的强度，增大了左部中台阶7的拱脚的受力面积，所述临时竖撑9可根据现场情况及时拆除，不影响后期开挖，加快了支护成环的时间，提高了安全性的同时缩短了施工循环的时间，大大加快了施工进度；
S6、弱爆破开挖右部中台阶11，在右部中台阶11的开挖面上初喷混凝土，在右部中台阶11的开挖面上铺设钢筋网5，架设右部中台阶钢架，在右部中台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在右部中台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；在右部中台阶11的底部安装右底部临时横撑12，在右部中台阶11的拱脚处设置右斜撑13，在右底部临时横撑12上铺设钢筋网5并喷射混凝土；采用所述临时竖撑9和右斜撑13提高了整体的强度，增大了右部中台阶11的拱脚的受力面积，所述临时竖撑9可根据现场情况及时拆除，不影响后期开挖，加快了支护成环的时间，提高了安全性的同时缩短了施工循环的时间，大大加快了施工进度；
S7、弱爆破开挖左下台阶14并进行初期支护；
S8、弱爆破开挖右下台阶15并进行初期支护；
S9、弱爆破开挖隧道底部16并进行初期支护；
S10、在底部灌筑仰拱砼17，待仰拱砼17凝固后，灌筑仰拱填充砼18至设计高度；
S11、根据监控量测分析，确定二次衬砌施作时机，铺设环纵向透水盲沟、土工布和防水板，利用衬砌模板台车一次性灌筑拱墙衬砌砼19。
由以上实施例可以看出，本发明大大降低了对岩层的扰动，使软弱围岩的变形和下沉得到及时有效地控制，提高了超浅埋地段隧道开挖的安全性，加快了施工进度，提高了施工质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超浅埋地段隧道施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、沿隧道开挖轮廓线(1)的外侧间隔设置多根超前大管棚(2)，所述超前大管棚(2)沿隧道开挖轮廓线(1)呈设定角度倾斜设置；
S2、在相邻的所述超前大管棚(2)之间设置超前中管棚(3)，所述超前中管棚(3)沿隧道开挖轮廓线(1)呈设定角度倾斜设置；
S3、在所述超前大管棚(2)和超前中管棚(3)的超前支护下，弱爆破开挖上台阶(4)，在上台阶(4)的上开挖面上施作初喷混凝土；
S4、在所述上台阶(4)的上开挖面上铺设钢筋网(5)，架设上台阶钢架(6)，在上台阶钢架(6)的拱脚处施作锁脚锚管，在上台阶钢架(6)上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；
S5、弱爆破开挖左部中台阶(7)，在左部中台阶(7)的开挖面上初喷混凝土，在左部中台阶(7)的开挖面上铺设钢筋网(5)，架设左部中台阶钢架，在左部中台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在左部中台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；在左部中台阶(7)的底部安装左底部临时横撑(8)，在左部中台阶(7)的右侧安装临时竖撑(9)，左部中台阶(7)的拱脚处设置左斜撑(10)，在左底部临时横撑(8)和临时竖撑(9)上分别铺设钢筋网(5)并喷射混凝土；
S6、弱爆破开挖右部中台阶(11)，在右部中台阶(11)的开挖面上初喷混凝土，在右部中台阶(11)的开挖面上铺设钢筋网(5)，架设右部中台阶钢架，在右部中台阶钢架的拱脚处施作锁脚锚管，在右部中台阶钢架上喷混凝土，待混凝土凝固后施作径向锚杆并注浆；在右部中台阶(11)的底部安装右底部临时横撑(12)，在右部中台阶(11)的拱脚处设置右斜撑(13)，在右底部临时横撑(12)上铺设钢筋网(5)并喷射混凝土；
S7、弱爆破开挖左下台阶(14)并进行初期支护；
S8、弱爆破开挖右下台阶(15)并进行初期支护；
S9、弱爆破开挖隧道底部(16)并进行初期支护；
S10、在底部灌筑仰拱砼(17)，待仰拱砼(17)凝固后，灌筑仰拱填充砼(18)至设计高度；
S11、根据监控量测分析，确定二次衬砌施作时机，铺设环纵向透水盲沟、土工布和防水板，利用衬砌模板台车一次性灌筑拱墙衬砌砼(19)。
2.如权利要求1所述的超浅埋地段隧道施工方法，其特征在于，在S1中，所述超前大管棚(2)与隧道开挖轮廓线(1)之间的夹角为1-3度。
3.如权利要求1所述的超浅埋地段隧道施工方法，其特征在于，在S2中，所述超前中管棚(3)与隧道开挖轮廓线(1)之间的夹角为10-15度。
4.如权利要求1所述的超浅埋地段隧道施工方法，其特征在于，相邻的两个所述超前大管棚(2)之间的间距为0.3-0.5米，相邻的两个所述超前中管棚(3)之间的间距为0.3-0.5米。
5.如权利要求1所述的超浅埋地段隧道施工方法，其特征在于，每根所述超前大管棚(2)的长度为30米，每根所述超前中管棚(3)的长度为4.5米。
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