CN105507908A - 一种大断面隧道渡线段三联拱施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大断面隧道渡线段三联拱施工工艺，解决了用矿山法进行渡线段隧道大断面开挖时存在的安全系数低的问题。将大跨度地铁隧道开挖断面在跨度方向上分成五段分别进行开挖，降低了断面开挖顶部塌陷的风险。在开挖过程中，依次使左边导洞、右边导洞和中跨导洞封闭成环，构成支撑，大大降低了地铁隧道开挖施工过程中的风险；特别是在左中墙（5）施做完成后，左边导洞的初期支护与左中墙（5）之间存在空隙，在随后的边导洞爆破施工过程中，该空隙容易使左边导洞的初期支护变形，本发明采用了在该空隙中上部回填混凝土，在下部回填渣土的方法，克服了间隙容易使初期支护变形得缺陷，提高间隙回填的强度，并节约了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种用矿山法开挖大断面隧道的方法，特别涉及一种用矿山法开挖大断面隧道渡线段的方法。
背景技术
在地铁隧道施工中，渡线段隧道需要用矿山法进行大断面开挖，以满足正线段和停车线同处于一个大断面隧道的要求，大断面开挖一般采用中隔墙法(CD法)或交叉中隔墙法(CRD法)，CD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖隧道一侧，施作中隔壁和横隔板，再分部开挖隧道另一侧，并完成横隔板施工的施工方法，也就是将隧道分成四个断面进行开挖。当遇到断面跨度过大时，由于采用CD法和CRD法施工，在跨度上均是采用两次分割开挖的方法，存在每次开挖断面跨度过大的问题，在开挖施工过程中，容易出现隧道顶部塌陷。另外，由于隧道断面开挖完成后，需要先做初期支护，其中包括中隔壁的支护，在施做二次衬砌时，必须拆除初期支护的中隔壁，由于断面过大，拆除中隔壁时容易导致隧道顶部塌陷，造成施工安全事故。
发明内容
本发明提供了一种大断面隧道渡线段三联拱施工工艺，解决了用矿山法进行渡线段隧道大断面开挖时存在的安全系数低的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种大断面隧道渡线段三联拱施工工艺，包括以下步骤：
第一步、在隧道开挖作业面上,划出左上中导洞开挖轮廓线，在左上中导洞开挖轮廓线的上方施做左上中导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，然后，开挖左上中导洞（1）的土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右上中导洞开挖轮廓线，在右上中导洞开挖轮廓线的上方施做右上中导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖右上中导洞（3）的土体，并施做初期支护；左上中导洞（1）的开挖掌子面与右上中导洞（3）的开挖掌子面要保持在安全距离范围内；
第二步、采用台阶法，分别开挖左下中导洞（2）的土体和右下中导洞（4）的土体，并分别施做左下中导洞（2）和右下中导洞（4）的初期支护；
第三步、在由左上中导洞（1）和左下中导洞（2）构成的左中导洞中，敷设防水板，预留防水及钢筋接头，并施做左中墙（5）；在由右上中导洞（3）和右下中导洞（4）构成的右中导洞中，敷设防水板，预留防水及钢筋接头，并施做右中墙（6）；
第四步、在左中导洞中，用渣土和混凝土回填左中墙（5）与初期支护之间所形成的空隙；在右中导洞中，用渣土和混凝土回填右中墙（6）与初期支护之间所形成的空隙；
第五步、在隧道开挖作业面上，划出左上边导洞开挖轮廓线，在左上边导洞开挖轮廓线上方施做左上边导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖左上边导洞土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右上边导洞开挖轮廓线，在右上边导洞开挖轮廓线上方施做右上边导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖右上边导洞土体，并施做初期支护；形成两个上边导洞（7）；
第六步、在隧道开挖作业面上，划出左下边导洞开挖轮廓线，开挖左下边导洞土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右下边导洞开挖轮廓线，开挖右下边导洞土体，并施做初期支护；形成两个下边导洞（8）；
第七步、沿隧道开挖方向，分段拆除左下中导洞（2）的左侧边墙底部，每次拆除的长度不大于4米，然后，敷设防水板，处理防水板接茬，施作左下中导洞（2）的底部仰拱二次衬砌；沿隧道开挖方向，分段拆除右下中导洞（4）的右侧边墙底部，每次拆除的长度不大于4米，敷设防水板，处理防水板接茬，施作右下中导洞（4）的底部仰拱二次衬砌；形成两个底部仰拱二次衬砌（A）；
第八步、沿隧道开挖方向，分段拆除左中导洞的左侧边墙及回填的渣土和混凝土，同时拆除左上边导洞与左下边导洞的初期支护的横隔板，施作左边导洞的顶部及边墙二次衬砌，边跨封闭成环；沿隧道开挖方向，分段拆除右中导洞的右侧边墙及回填的渣土和混凝土，同时拆除右上边导洞与右下边导洞的初期支护的横隔板，施作右边导洞的顶部及边墙二次衬砌，边跨封闭成环；分段拆除施工纵向步距不大于4米；形成两个顶部及边墙二次衬砌（B）；
第九步、在隧道开挖作业面的左中墙（5）与右中墙（6）之间，划出中跨上部（9）的开挖轮廓线，在中跨上部（9）的开挖轮廓线上方施做中跨导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，用台阶法开挖中跨上部（9）的土体和中跨下部（10）的土体，并施做中跨的初期支护；
第十步、沿隧道开挖方向，分段拆除中跨的左侧边墙及回填的渣土和混凝土，沿隧道开挖方向，分段拆除中跨的右侧边墙及回填的渣土和混凝土，分段拆除的长度不大于4米，敷设防水板，处理防水板接茬，施作中跨底部二次衬砌（D）和中跨顶部二次衬砌（C）,中跨导洞封闭成环。
本发明提供了一种在地铁隧道施工中采用矿山法进行大跨度断面开挖的安全可靠的施工方法，在挖掘过程中，中墙柱及内部支撑的科学施做，既降低了大跨度断面的开挖的塌陷隐患，又保证了施工的顺畅进行，特别适合在现场施工中使用。
附图说明
图1-图11是本发明的施工工序示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种大断面隧道渡线段三联拱施工工艺，包括以下步骤：
第一步、在隧道开挖作业面上,划出左上中导洞开挖轮廓线，在左上中导洞开挖轮廓线的上方施做左上中导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，然后，开挖左上中导洞（1）的土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右上中导洞开挖轮廓线，在右上中导洞开挖轮廓线的上方施做右上中导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖右上中导洞（3）的土体，并施做初期支护；左上中导洞（1）的开挖掌子面与右上中导洞（3）的开挖掌子面要保持在安全距离范围内；
第二步、采用台阶法，分别开挖左下中导洞（2）的土体和右下中导洞（4）的土体，并分别施做左下中导洞（2）和右下中导洞（4）的初期支护；
第三步、在由左上中导洞（1）和左下中导洞（2）构成的左中导洞中，敷设防水板，预留防水及钢筋接头，并施做左中墙（5）；在由右上中导洞（3）和右下中导洞（4）构成的右中导洞中，敷设防水板，预留防水及钢筋接头，并施做右中墙（6）；
第四步、在左中导洞中，用渣土和混凝土回填左中墙（5）与初期支护之间所形成的空隙；在右中导洞中，用渣土和混凝土回填右中墙（6）与初期支护之间所形成的空隙；
第五步、在隧道开挖作业面上，划出左上边导洞开挖轮廓线，在左上边导洞开挖轮廓线上方施做左上边导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖左上边导洞土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右上边导洞开挖轮廓线，在右上边导洞开挖轮廓线上方施做右上边导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖右上边导洞土体，并施做初期支护；形成两个上边导洞（7）；
第六步、在隧道开挖作业面上，划出左下边导洞开挖轮廓线，开挖左下边导洞土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右下边导洞开挖轮廓线，开挖右下边导洞土体，并施做初期支护；形成两个下边导洞（8）；
第七步、沿隧道开挖方向，分段拆除左下中导洞（2）的左侧边墙底部，每次拆除的长度不大于4米，然后，敷设防水板，处理防水板接茬，施作左下中导洞（2）的底部仰拱二次衬砌；沿隧道开挖方向，分段拆除右下中导洞（4）的右侧边墙底部，每次拆除的长度不大于4米，敷设防水板，处理防水板接茬，施作右下中导洞（4）的底部仰拱二次衬砌；形成两个底部仰拱二次衬砌（A）；
第八步、沿隧道开挖方向，分段拆除左中导洞的左侧边墙及回填的渣土和混凝土，同时拆除左上边导洞与左下边导洞的初期支护的横隔板，施作左边导洞的顶部及边墙二次衬砌，边跨封闭成环；沿隧道开挖方向，分段拆除右中导洞的右侧边墙及回填的渣土和混凝土，同时拆除右上边导洞与右下边导洞的初期支护的横隔板，施作右边导洞的顶部及边墙二次衬砌，边跨封闭成环；分段拆除施工纵向步距不大于4米；形成两个顶部及边墙二次衬砌（B）；
第九步、在隧道开挖作业面的左中墙（5）与右中墙（6）之间，划出中跨上部（9）的开挖轮廓线，在中跨上部（9）的开挖轮廓线上方施做中跨导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，用台阶法开挖中跨上部（9）的土体和中跨下部（10）的土体，并施做中跨的初期支护；
第十步、沿隧道开挖方向，分段拆除中跨的左侧边墙及回填的渣土和混凝土，沿隧道开挖方向，分段拆除中跨的右侧边墙及回填的渣土和混凝土，分段拆除的长度不大于4米，敷设防水板，处理防水板接茬，施作中跨底部二次衬砌（D）和中跨顶部二次衬砌（C）,中跨导洞封闭成环。
本发明的总体构思是：将大跨度地铁隧道开挖断面在跨度方向上分成五段分别进行开挖，降低了断面开挖顶部塌陷的风险。在开挖过程中，依次使左边导洞、右边导洞和中跨导洞封闭成环，构成支撑，大大降低了地铁隧道开挖施工过程中的风险；特别是在左中墙（5）施做完成后，左边导洞的初期支护与左中墙（5）之间存在空隙，在随后的边导洞爆破施工过程中，该空隙容易使左边导洞的初期支护变形，本发明采用了在该空隙中上部回填混凝土，在下部回填渣土的方法，克服了间隙容易使初期支护变形得缺陷，同时上部回填混凝土对下部回填渣土有压实作用，从而提高间隙回填的强度，并节约了施工成本，此外，该种结构还在后续的回填物清理过程中，带来了破除清理上部回填混凝土方便和下部回填渣土直接清理容易的效果，大大节省了清理工序的时间。
Claims (1)
1.一种大断面隧道渡线段三联拱施工工艺，包括以下步骤：
第一步、在隧道开挖作业面上,划出左上中导洞开挖轮廓线，在左上中导洞开挖轮廓线的上方施做左上中导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，然后，开挖左上中导洞（1）的土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右上中导洞开挖轮廓线，在右上中导洞开挖轮廓线的上方施做右上中导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖右上中导洞（3）的土体，并施做初期支护；左上中导洞（1）的开挖掌子面与右上中导洞（3）的开挖掌子面要保持在安全距离范围内；
第二步、采用台阶法，分别开挖左下中导洞（2）的土体和右下中导洞（4）的土体，并分别施做左下中导洞（2）和右下中导洞（4）的初期支护；
第三步、在由左上中导洞（1）和左下中导洞（2）构成的左中导洞中，敷设防水板，预留防水及钢筋接头，并施做左中墙（5）；在由右上中导洞（3）和右下中导洞（4）构成的右中导洞中，敷设防水板，预留防水及钢筋接头，并施做右中墙（6）；
第四步、在左中导洞中，用渣土和混凝土回填左中墙（5）与初期支护之间所形成的空隙；在右中导洞中，用渣土和混凝土回填右中墙（6）与初期支护之间所形成的空隙；
第五步、在隧道开挖作业面上，划出左上边导洞开挖轮廓线，在左上边导洞开挖轮廓线上方施做左上边导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖左上边导洞土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右上边导洞开挖轮廓线，在右上边导洞开挖轮廓线上方施做右上边导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，开挖右上边导洞土体，并施做初期支护；形成两个上边导洞（7）；
第六步、在隧道开挖作业面上，划出左下边导洞开挖轮廓线，开挖左下边导洞土体，并施做初期支护；在隧道开挖作业面上，划出右下边导洞开挖轮廓线，开挖右下边导洞土体，并施做初期支护；形成两个下边导洞（8）；
第七步、沿隧道开挖方向，分段拆除左下中导洞（2）的左侧边墙底部，每次拆除的长度不大于4米，然后，敷设防水板，处理防水板接茬，施作左下中导洞（2）的底部仰拱二次衬砌；沿隧道开挖方向，分段拆除右下中导洞（4）的右侧边墙底部，每次拆除的长度不大于4米，敷设防水板，处理防水板接茬，施作右下中导洞（4）的底部仰拱二次衬砌；形成两个底部仰拱二次衬砌（A）；
第八步、沿隧道开挖方向，分段拆除左中导洞的左侧边墙及回填的渣土和混凝土，同时拆除左上边导洞与左下边导洞的初期支护的横隔板，施作左边导洞的顶部及边墙二次衬砌，边跨封闭成环；沿隧道开挖方向，分段拆除右中导洞的右侧边墙及回填的渣土和混凝土，同时拆除右上边导洞与右下边导洞的初期支护的横隔板，施作右边导洞的顶部及边墙二次衬砌，边跨封闭成环；分段拆除施工纵向步距不大于4米；形成两个顶部及边墙二次衬砌（B）；
第九步、在隧道开挖作业面的左中墙（5）与右中墙（6）之间，划出中跨上部（9）的开挖轮廓线，在中跨上部（9）的开挖轮廓线上方施做中跨导洞超前支护，包括拱部大管棚和超前小导管，并预注浆加固拱部土体，用台阶法开挖中跨上部（9）的土体和中跨下部（10）的土体，并施做中跨的初期支护；
第十步、沿隧道开挖方向，分段拆除中跨的左侧边墙及回填的渣土和混凝土，沿隧道开挖方向，分段拆除中跨的右侧边墙及回填的渣土和混凝土，分段拆除的长度不大于4米，敷设防水板，处理防水板接茬，施作中跨底部二次衬砌（D）和中跨顶部二次衬砌（C）,中跨导洞封闭成环。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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