CN107965325B - 一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法 - Google Patents
一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107965325B CN107965325B CN201711001622.6A CN201711001622A CN107965325B CN 107965325 B CN107965325 B CN 107965325B CN 201711001622 A CN201711001622 A CN 201711001622A CN 107965325 B CN107965325 B CN 107965325B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arch
- construction
- branch
- vertical
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 8
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 26
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000004087 circulation Effects 0.000 claims description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 6
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 3
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 claims description 3
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 3
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 abstract 1
- 101150097977 arch-1 gene Proteins 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- 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
- E21D11/105—Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
- E21D11/183—Supporting means for arch members, not provided for in E21D11/22
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
本发明属于隧道暗挖施工技术领域，具体涉及到一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法，掌子面土方反压拱脚，临时混凝土仰拱，竖向钢支撑，地面防水，临洞二衬施工，地面注浆填充施工的应急加固处理体系，超前管棚支护和超前小导管支护相结合的超前支护体系和施工过程中3m一封闭的施工方法，大大提高了施工过程中的安全性，保证了生命财产的安全。
Description
技术领域
本发明属于隧道暗挖施工技术领域，具体涉及到一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法。
背景技术
在隧道换拱施工中，存在隧道浅埋、软弱地质、构建筑物密集、地下管线复杂众多、存在不明管线、车辆动荷载多等条件下的技术难题，而传统的换拱施工，施工安全系数低，大开挖换拱施工效率低，成本高，对周边建筑物和交通造成影响和压力。
发明内容
本发明为解决现有技术的不足，提供一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法，包括如下步骤：
（1）掌子面土方反压回填和混凝土临时仰拱封闭：运输车将土方倒运至洞内，挖掘机进行整平压实，压实土方高度至上台阶拱脚位置；掌子面位置施工6m长玻纤锚杆，玻纤锚杆间距1m*1m，喷射20cm混凝土，临时封闭；
（2）地面防水施工：沉陷坑采用砌块进行填充并用砂浆进行灌缝找平后铺设防水板，顶部用混凝土浇筑15cm回填至路面；
（3）砂浆回填施工：使用工字钢和木板在沉降端头位置支设模板，然后使用M15砂浆全部填充，回填至拱顶下1.5m；
（4）竖向扇形支撑施工：在每榀初支拱架上设置工字钢竖向支撑，工字钢竖向支撑之间采用直径25mm的钢筋进行连接加固；
（5）地面注浆加固拱顶土层：采用地面打孔注浆的方式对拱顶以上土层裂隙进行填充加固，打孔深度根据加固需要进行调整，控制注浆压力防止洞内跑浆；
（6）临洞二衬施工：临洞二衬施工，对二衬钢筋进行加强，保证二衬质量；
（7）沉降初支拱架破除：机械破除初支拱架，每循环进尺1榀。第一循环开挖进尺70cm，在距初支拱架40cm处安装第一榀新立拱架，第二循环及以后每循环开挖进尺50cm，在上一榀新立拱架50cm处安装新立拱架，新立拱架与原初支拱架位置相互错开。初支拱架和钢筋网片采用气割处理，确保不破坏初支拱架受力，破除完成后开挖至设计开挖线；
（8）新立拱架安装及超前支护施工：新立拱架施工过程中严格控制锁脚施工质量，每榀新立拱架单侧施工锁脚钢管2根，每根长4m，与岩面成45°角打设，注水泥浆，拱脚使用槽钢垫块；采用超前大管棚和超前小导管相结合的超前支护方式；
（9）中下台阶施工：中下台阶施工采用4根锁脚钢管进行固定，拱脚位置垫设槽钢；
（10）仰拱施工：下台阶每跟进3m进行一侧仰拱初支闭合施工，保证初支及时闭合，闭合完成后再进行下一循环上台阶的施工。
作为优选方案：
在步骤（2）中，顶部用C30混凝土浇筑15cm回填至路面。
在步骤（7）中，初支预留沉降15cm。
在步骤（8）中，超前小导管长度3.5m，超前大管棚长度15m。
本发明地面防水施工、洞内开挖面土方回填和混凝土临时仰拱浇筑同步进行，使用M15砂浆进行回填压实掌子面和拱脚，在每榀拱架位置设置竖向钢支撑，支撑纵向采用钢筋进行连接，地面注浆填充拱顶上部土体，加快临洞二衬施工进度，对二衬钢筋进行适当加强，控制换拱施工循环榀数，加强锁脚支撑，使用超前管棚支护和超前小导管支护相结合的超前支护体系，对上中下三台阶进行换拱结束后，每3m一循环进行仰拱施工。经工程实践证明，本方法有效解决了隧道浅埋、软弱地质、构建筑物密集、地下管线复杂众多、存在不明管线、车辆动荷载多等条件下隧道换拱施工的技术难题，与传统换拱施工相比较，施工安全系数得到了很大提高，保证了生命财产的安全，与大开挖换拱相比提高了施工效率，降低成本，减少了对周边建筑物的影响和交通压力，解决了城市浅埋软弱土层地质条件的隧道初支侵界后拱架更换施工难度大的世界性难题，取得了显著的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明初支拱架与新立拱架位置关系图。
图中，1初支拱架，2新立拱架，3第一循环，4第二循环。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法，包括如下步骤：
（1）掌子面土方反压回填和混凝土临时仰拱封闭
运输车将土方倒运至洞内，挖掘机进行整平压实，压实土方高度至上台阶拱脚位置；掌子面位置施工6m长玻纤锚杆，玻纤锚杆间距1m*1m，喷射20cm混凝土，临时封闭。
（2）地面防水施工
沉陷坑采用砌块进行填充并用砂浆进行灌缝找平后铺设防水板，顶部用C30混凝土浇筑15cm回填至路面。
（3）砂浆回填施工
使用工字钢和木板在沉降端头位置支设模板，然后使用M15砂浆全部填充，回填至拱顶下1.5m。
（4）竖向扇形支撑施工
在每榀初支拱架1上设置工字钢竖向支撑，工字钢竖向支撑之间采用直径25mm的钢筋进行连接加固。
（5）地面注浆加固拱顶土层
采用地面打孔注浆的方式对拱顶以上土层裂隙进行填充加固，打孔深度根据加固需要进行调整，控制注浆压力防止洞内跑浆。
（6）临洞二衬施工
临洞二衬施工，加快临洞二衬施工进度，对二衬钢筋进行适当加强，保证二衬质量。
（7）沉降初支拱架1破除
机械破除初支拱架1，每循环进尺1榀。第一循环3开挖进尺70cm，在距初支拱架140cm处安装第一榀新立拱架2，第二循环4及以后每循环开挖进尺50cm，在上一榀新立拱架250cm处安装新立拱架2，新立拱架2与原初支拱架1位置相互错开。初支拱架1和钢筋网片采用气割处理，确保不破坏初支拱架1受力，破除完成后开挖至设计开挖线。初支预留沉降15cm。
（8）新立拱架2安装及超前支护施工
新立拱架2施工过程中严格控制锁脚施工质量，每榀新立拱架2单侧施工锁脚钢管2根，每根长4m，与岩面成45°角打设，注水泥浆，拱脚使用槽钢垫块；采用超前大管棚和超前小导管相结合的超前支护方式，超前小导管长度3.5m，超前大管棚长度15m。
（9）中下台阶施工
中下台阶施工采用4根锁脚钢管进行固定，拱脚位置垫设槽钢。
（10）仰拱施工
下台阶每跟进3m进行一侧仰拱初支闭合施工，保证初支及时闭合，闭合完成后再进行下一循环上台阶的施工。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）掌子面土方反压回填和混凝土临时仰拱封闭：运输车将土方倒运至洞内，挖掘机进行整平压实，压实土方高度至上台阶拱脚位置；掌子面位置施工6m长玻纤锚杆，玻纤锚杆间距1m*1m，喷射20cm混凝土，临时封闭；
（2）地面防水施工：沉陷坑采用砌块进行填充并用砂浆进行灌缝找平后铺设防水板，顶部用混凝土浇筑15cm回填至路面；
（3）砂浆回填施工：使用工字钢和木板在沉降端头位置支设模板，然后使用M15砂浆全部填充，回填至拱顶下1.5m；
（4）竖向扇形支撑施工：在每榀初支拱架上设置工字钢竖向支撑，工字钢竖向支撑之间采用直径25mm的钢筋进行连接加固；
（5）地面注浆加固拱顶土层：采用地面打孔注浆的方式对拱顶以上土层裂隙进行填充加固，打孔深度根据加固需要进行调整，控制注浆压力防止洞内跑浆；
（6）临洞二衬施工：临洞二衬施工，对二衬钢筋进行加强，保证二衬质量；
（7）沉降初支拱架破除：机械破除初支拱架，每循环进尺1榀；第一循环开挖进尺70cm，在距初支拱架40cm处安装第一榀新立拱架，第二循环及以后每循环开挖进尺50cm，在上一榀新立拱架50cm处安装新立拱架，新立拱架与原初支拱架位置相互错开；初支拱架和钢筋网片采用气割处理，确保不破坏初支拱架受力，破除完成后开挖至设计开挖线；
（8）新立拱架安装及超前支护施工：新立拱架施工过程中严格控制锁脚施工质量，每榀新立拱架单侧施工锁脚钢管2根，每根长4m，与岩面成45°角打设，注水泥浆，拱脚使用槽钢垫块；采用超前大管棚和超前小导管相结合的超前支护方式；
（9）中下台阶施工：中下台阶施工采用4根锁脚钢管进行固定，拱脚位置垫设槽钢；
（10）仰拱施工：下台阶每跟进3m进行一侧仰拱初支闭合施工，保证初支及时闭合，闭合完成后再进行下一循环上台阶的施工。
2.根据权利要求1所述的小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法，其特征在于：在步骤（2）中，顶部用C30混凝土浇筑15cm回填至路面。
3.根据权利要求1所述的小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法，其特征在于：在步骤（7）中，初支预留沉降15cm。
4.根据权利要求1所述的小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法，其特征在于：在步骤（8）中，超前小导管长度3.5m，超前大管棚长度15m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711001622.6A CN107965325B (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711001622.6A CN107965325B (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107965325A CN107965325A (zh) | 2018-04-27 |
| CN107965325B true CN107965325B (zh) | 2018-10-30 |
Family
ID=61999659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711001622.6A Active CN107965325B (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107965325B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108590713B (zh) * | 2018-06-12 | 2024-05-14 | 北京市政路桥股份有限公司 | 一种隧道穿越空洞棚护结构与支护方法 |
| CN109209397B (zh) * | 2018-11-26 | 2019-09-10 | 中铁二十局集团有限公司 | 穿越高角度逆冲富水富砂断层隧道施工方法 |
| CN110821513B (zh) * | 2019-10-24 | 2021-07-06 | 中铁十八局集团有限公司 | 一种对隧道局部塌方进行超前注浆并进行支撑的施工方法 |
| CN110593893B (zh) * | 2019-11-01 | 2024-04-12 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 正线隧道与施工横通道交叉处主体结构施工方法及其系统 |
| CN114673528B (zh) * | 2022-03-28 | 2023-04-28 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 隧洞顶部空腔支护方法 |
| CN115163116B (zh) * | 2022-06-06 | 2024-09-10 | 中铁广州工程局集团第三工程有限公司 | 小净距三联拱隧道二衬回填方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4537529A (en) * | 1984-03-19 | 1985-08-27 | Fitzsimons Louis N | Earth retaining end element for use with overfilled load support structures |
| CN102678134A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-19 | 中铁十二局集团第二工程有限公司 | 迈式管棚处理风积砂质黄土隧道塌陷下沉侵限施工方法 |
| CN104975861A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-14 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 用于隧道拱顶塌腔处理的非扰动型支护结构 |
| CN105781571A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-20 | 中交第二公路工程局有限公司 | 一种软岩变形隧道衬砌支护拆换拱施工方法 |
| CN105822311A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-03 | 中铁十五局集团有限公司 | 内部开口增加作业面的特大断面隧道原位扩建施工结构及施工方法 |
| CN106050277A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-10-26 | 中铁五局集团有限公司 | 一种软塑坍塌体岩溶隧道加固工艺 |
-
2017
- 2017-10-24 CN CN201711001622.6A patent/CN107965325B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4537529A (en) * | 1984-03-19 | 1985-08-27 | Fitzsimons Louis N | Earth retaining end element for use with overfilled load support structures |
| CN102678134A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-19 | 中铁十二局集团第二工程有限公司 | 迈式管棚处理风积砂质黄土隧道塌陷下沉侵限施工方法 |
| CN104975861A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-14 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 用于隧道拱顶塌腔处理的非扰动型支护结构 |
| CN105781571A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-20 | 中交第二公路工程局有限公司 | 一种软岩变形隧道衬砌支护拆换拱施工方法 |
| CN105822311A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-03 | 中铁十五局集团有限公司 | 内部开口增加作业面的特大断面隧道原位扩建施工结构及施工方法 |
| CN106050277A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-10-26 | 中铁五局集团有限公司 | 一种软塑坍塌体岩溶隧道加固工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107965325A (zh) | 2018-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107965325B (zh) | 一种小净距浅埋隧道初支拱架更换施工方法 | |
| CN106499413B (zh) | 一种浅埋偏压段隧道地层加固施工方法 | |
| CN107313431B (zh) | 临近不等高基坑同步施工方法 | |
| CN104405399B (zh) | 一种穿越流沙地层隧道开挖支护体工法 | |
| CN102134998B (zh) | 一种风积沙隧道的施工方法 | |
| CN102606167B (zh) | 浅埋暗挖隧道横向注浆导管沉降控制施工方法 | |
| CN208605184U (zh) | 一种大断面隧道下穿松散高填土路堤的加固结构 | |
| CN105239586B (zh) | 一种采用支撑结构支护基坑的方法 | |
| CN105672348A (zh) | 一种深水区砂卵石地层截除桥梁桩基的施工方法 | |
| CN102606168B (zh) | 防止浅埋暗挖隧道开挖时沉降变形的施工方法 | |
| CN102606162A (zh) | 隧道软弱围岩浅埋易坍塌区快速施工方法 | |
| CN107542470A (zh) | 岩溶破碎地区浅埋隧道下穿既有铁路营业线施工方法 | |
| CN104389320B (zh) | 桩基础锚索预应力高挡墙施工方法 | |
| CN106761778A (zh) | 一种适用于上软下硬地层的地铁车站暗挖施工工艺 | |
| CN209924998U (zh) | 一种浅覆土盾构隧道下穿道路加固保护结构 | |
| CN106498950A (zh) | 锚头置于桩身的深基坑桩锚支护体系及其实施方法 | |
| CN110359540A (zh) | 一种浅覆土大管径高水位穿既有道路人工顶管施工工法 | |
| CN104533451A (zh) | 在散体碎石土及破碎围岩中的隧道超前预支护技术 | |
| CN107503362A (zh) | 一种适用于库岸边坡的复合抗滑桩墙支挡结构及施工方法 | |
| CN110284885A (zh) | 盾构检修井施工方法 | |
| CN109441456A (zh) | 一种软弱易滑地层的隧道进洞结构及其施工方法 | |
| CN108952766A (zh) | 隧道穿越喀斯特岩溶地段处治的施工方法 | |
| CN109610473A (zh) | 一种市政大型池体构筑物基坑支护体系的施工方法 | |
| CN206408630U (zh) | 锚头置于桩身的深基坑桩锚支护体系 | |
| CN109057802A (zh) | 大断面浅埋隧道下穿高速公路施工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Qu Xianle Inventor after: Zhen Xidong Inventor after: Yu Yuejiang Inventor after: Wang Haiyun Inventor after: Li Yang Inventor before: Qu Xianle Inventor before: Zhen Xidong Inventor before: Yu Yuejiang Inventor before: Wang Hai Inventor before: Li Yang |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |