CN107605489B - 三线大跨隧道斜井进正洞施工方法 - Google Patents

三线大跨隧道斜井进正洞施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,包括以下步骤:第一步:开挖斜井至正洞交界处,在斜井与正洞交叉口处设置加强支护,加强支护末端设置门架,门架纵向设置连接板;第二步:采用导洞方式向上挑顶进入正洞,斜向上开挖爬坡导洞至与正洞拱顶位于同一高程,继续施工导洞,直至正洞左侧边线;第三步:正线拱架安装,施工正洞初支;第四步:按双侧壁导洞法施工正线隧道,及时支护临时支撑,形成双侧壁导洞法施工工艺。斜井与正洞交叉口处设置加强支护,加强支护末端设置门架,门架纵向设置连接板,加强交叉口处的结构稳定性,结构简单,施工便捷,安全可靠,有效解决斜井及正线断面尺寸差距较大,施工难度大的问题。

Description

三线大跨隧道斜井进正洞施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域,尤其涉及一种三线大跨隧道斜井进正洞施工方法。

背景技术

岩石隧道与地下工程中,隧道斜井围岩变化频繁,围岩等级从Ⅲ级到Ⅵ级均有存在,由V级围岩进入正线V级围岩隧道时,斜井及正线断面尺寸差距较大,施工难度增加。

发明内容

为克服上述问题,本发明提供了在软弱围岩情况下一种三线大跨隧道斜井进正洞的安全开挖施工方法。

本发明采用的技术方案是:

三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,包括以下步骤:

第一步:开挖斜井至正洞交界处,在斜井与正洞交叉口处设置加强支护,加强支护末端设置门架,门架纵向设置连接板;

第二步:采用导洞方式向上挑顶进入正洞,斜向上开挖爬坡导洞至与正洞拱顶位于同一高程,同时水平继续施工导洞,直至正洞左侧边线,使正洞拱架有稳定基础;

第三步:正线拱架安装,施工正洞初支;

第四步:按双侧壁导洞法施工正线隧道,及时支护临时支撑,形成双侧壁导洞法施工工艺。

所述的第一步中的加强支护设置为I20a型钢钢架,门架和最后一榀型钢钢架采用I22a双拼制成,形成正线挑顶支撑点,门架与加强支护之间的空隙采用喷射混凝土回填密实,门架底脚处设置纵向槽钢。

所述钢架设置初期支护锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架连接牢固。

所述的第一步中的斜井末端设置2~3米二衬,二衬厚度为30厘米,两排Φ22钢筋。

所述的第二步中爬坡导洞设置超前双层小导管支护,所述超前双层小导管支护采用全断面注浆。

所述的第四步中施工正线隧道包括先施工的小里程段和后施工的大里程段,所述大里程段和小里程段均采用分洞室、分台阶的施工工序。

所述分洞室施工工序包括每个洞室开挖时,均需及时完成正洞钢架和临时钢架,以及初期支护。

所述正线隧道施工包括在沉降稳定后拆除对爬坡导洞有影响的临时钢架,且每次拆除长度不得大于6米。

所述小里程段施工形成双侧壁导洞后,喷射混凝土封闭掌子面。

本发明的有益效果是:

本发明适用于软弱围岩情况下,三线大跨隧道斜井进正洞的开挖施工方法,在斜井与正洞交叉口处设置加强支护,加强支护末端设置门架,门架纵向设置连接板,加强交叉口处的结构稳定性,结构简单,施工便捷,安全可靠,有效解决因斜井及正线断面尺寸差距较大造成施工难度增加的问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是围岩斜井进正洞挑顶断面结构示意图。

附图标号说明:1、I20a工字钢;2、一台阶;3、二台阶;4、三台阶;5、四台阶;6、回填面。

具体实施方式

如图1所示,本发明提供的实施例之一,三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,包括以下步骤:

第一步:开挖斜井至正洞交界处,在斜井与正洞交叉口处设置加强支护,加强支护末端设置门架,门架纵向设置连接板;

第二步:采用导洞方式向上挑顶进入正洞,斜向上开挖爬坡导洞至与正洞拱顶位于同一高程,同时水平继续施工导洞,直至正洞左侧边线,使正洞拱架有稳定基础;

第三步:正线拱架安装,施工正洞初支;

第四步:按双侧壁导洞法施工正线隧道,及时支护临时支撑,形成双侧壁导洞法施工工艺。

从斜井距离正线右边线7米开始,对斜井拱架进行加强,采用I20a工字钢1加工而成的型钢钢架作为加强支护,型钢钢架间距50厘米,相邻钢架采用纵向钢筋连接,间距50厘米。

交叉口处施工超前支护采用小导管,小导管尺寸为Φ42×3.5毫米,设置砂浆锚杆、锁脚锚管、单层钢筋网及喷射混凝土。

由于正洞开挖断面较大,为确保扩顶段正洞施工安全,门架和最后一榀型钢钢架采用I22a双拼制成,形成正线挑顶支撑点。门架要求基础必须坐落于稳固基础上,必要时对门架基础进行加强。

门架与加强支护之间的空隙采用喷射混凝土形成回填面6,回填密实。门架的连接板按照正洞型钢钢架的间距设置,作为正洞钢架的支撑点。门架底脚处设置纵向槽钢,扩大门架拱脚,提高地基承载力。

斜井与正洞为正交,正洞仰拱钢架与斜井加强环最外侧的仰拱钢架焊接,正洞仰拱衬砌钢筋和斜井仰拱衬砌中的预埋钢筋连接,确保正洞和斜井交叉口处的紧密连接,共同受力。

交叉口处钢架设置初期支护锁脚锚杆,锁脚锚杆包括锁脚锚管和系统锚杆,每榀钢架增设6~10根4米长Φ42锁脚锚管和系统锚杆,注水泥浆,锁脚锚杆与钢架焊接牢固,调整部分系统锚杆间距与拱架连接牢固,防止钢架下沉。

斜井末端设置2~3米二衬,采用简易衬砌台车施工,二衬厚度为30厘米,两排Φ22钢筋,增加交叉点的结构稳定性。

完成斜井加强环和交叉段后,爬坡导洞现已斜井断面形式,按R=10~15m的圆曲线半径,以25%的坡度爬到正洞拱顶高程,同时爬坡导洞继续向前施工,直至正洞拱架有稳定支撑基础。爬坡导洞设置超前双层小导管支护,所述爬坡导洞净宽为3.5米,净高4~4.5米,采用I20a型钢钢架,间距0.5米/榀,每榀钢架设4.0米长Φ42锁脚锚管8根;φ8双层钢筋网,网格20×20厘米;Φ22系统锚杆6根,长度4.0米,间距1.0×1.0米梅花型布置,26厘米厚喷射混凝土;所述超前双层小导管支护采用双层Φ42×3.5毫米小导管,全断面注浆对掌子面前方围岩进行加固。

导洞施工完毕后,开始在导洞内施工正线拱架,按照正洞断面图进行初期支护施工,直至初期支护强度足够,开始进行正洞开挖施工。施工正线隧道包括先施工的小里程段和后施工的大里程段,所述大里程段和小里程段均采用分洞室、分台阶的施工工序,每个洞室开挖时,均需及时完成正洞钢架和临时钢架,以及初期支护,最后一个洞室施工后,及时进行整个型钢钢架的封闭成环。待形成台阶后,再降低向下开挖导洞,施工下台阶,形成一台阶2、二台阶3、三台阶4以及四台阶5,并及时支护临时钢架,形式双侧壁导坑法施工工艺。所述小里程段施工形成双侧壁导洞后,喷射混凝土封闭掌子面。

在沉降稳定后,拆除对爬坡导洞有影响的临时钢架,且每次拆除长度不得大于6米。

以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:开挖斜井至正洞交界处,在斜井与正洞交叉口处设置加强支护,加强支护末端设置门架,门架纵向设置连接板;
第二步:采用导洞方式向上挑顶进入正洞,斜向上开挖爬坡导洞至与正洞拱顶位于同一高程,同时水平继续施工导洞,直至正洞左侧边线,使正洞拱架有稳定基础;
第三步:正线拱架安装,施工正洞初支;
第四步:按双侧壁导洞法施工正线隧道,及时支护临时支撑,形成双侧壁导洞法施工工艺。
2.根据权利要求1所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:第一步中的加强支护设置为I20a型钢钢架,门架和最后一榀型钢钢架采用I22a双拼制成,形成正线挑顶支撑点,门架与加强支护之间的空隙采用喷射混凝土回填密实,门架底脚处设置纵向槽钢。
3.根据权利要求2所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:所述钢架设置初期支护锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢拱架连接牢固。
4.根据权利要求1所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:第一步中的斜井末端设置2~3米二衬,二衬厚度为30厘米,两排Φ22钢筋。
5.根据权利要求1所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:第二步中爬坡导洞设置超前双层小导管支护,所述超前双层小导管支护采用全断面注浆。
6.根据权利要求1所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:第四步中正线隧道施工包括先施工的小里程段和后施工的大里程段,所述大里程段和小里程段均采用分洞室、分台阶的施工工序。
7.根据权利要求6所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:所述分洞室施工工序包括每个洞室开挖时,均需及时完成正洞钢架和临时钢架,以及初期支护。
8.根据权利要求7所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:所述正线隧道施工包括在沉降稳定后拆除对爬坡导洞有影响的临时钢架,且每次拆除长度不得大于6米。
9.根据权利要求6所述的三线大跨隧道斜井进正洞施工方法,其特征在于:所述小里程段施工形成双侧壁导洞后,喷射混凝土封闭掌子面。
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