CN108301837A - 一种地铁隧道施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地铁隧道施工方法，包括如下步骤：S1：前期勘察，根据测得的地质调查报告和环境调查报告的结果确定整个工程的支护施工方案；S2：确定施工方案后，准备支撑隧道支架的支护机构，与两个用于支护机构导向用的导向轨；S3：确定隧道开挖位置，通过钻爆法进行开挖，然后通过压力设备将支护机构送入开挖土质内，工作人员将支护机构内的土质全部挖出；S4：通过支护机构与导向轨的配合使用进行隧道挖掘；S5：在已完成隧道挖掘的洞壁上进行加固处理与防水处理；S6：继续沿隧道布设方向进行支护机构的移动；S7：重复S5‑S6步骤，直至隧道施工完毕。本发明能够在确保安全施工的前提下，有效地提升隧道施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种地铁隧道施工方法。
背景技术
浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。继1984年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上，又于1986年在具有开拓性、风险性、复杂性的北京复兴门地铁折返线工程中应用，在拆迁少、不扰民、不破坏环境下获得成功。同时，结合中国特点及水文地质系统，创造了小导管超前支护技术、8字型网构钢拱架设计、制造技术、正台阶环形开挖留核心土施工技术和变位进行反分析计算的方法，提出了“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”18字方针，突出时空效应对防塌的重要作用，提出在软弱地层快速施工的理念。由此形成了浅埋暗挖法，创立了适用于软弱地层的地下工程设计、施工方法。
现有的浅埋暗挖法在施工过程中，需要对隧道内壁在每挖掘0.5米左右就要做作初期支护。这样的方式使得浅埋暗挖法的施工效率较低，影响了工程进度，提高了施工成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地铁隧道施工方法，具备能够在确保安全施工的前提下，有效地提升了隧道挖掘效率的优点，解决了现有技术中施工效率低，施工成本高的问题。
根据本发明实施例的一种地铁隧道施工方法，具体包括如下步骤：
S1：进行前期勘察，根据测得的地质调查报告和环境调查报告的结果确定整个工程的支护施工方案；
S2：确定施工方案后，进行隧道支架的支护机构的准备，支护机构采用钢拱架加喷射混凝土制成，其底端设置有限位套，同时制作两根导向轨，两根导向轨通过焊接方式完成连接；
S3：确定隧道开挖位置，通过钻爆法进行开挖，然后通过压力设备将支护机构送入开挖土质内，工作人员将支护机构内的土质全部挖出；
S4：将两个导向轨分别穿过支护机构底端的限位套，然后通过压力设备将导向轨压入土质中，导向轨的布设方向与隧道的布设方向一致，当支护机构内的土质全部挖出后，通过压力设备使支护机构沿导向轨方向向土质内移动；
S5：当支护机构在压力设备作用下，完全压入未挖的土质内后，先进行已挖隧道的加固处理，在已挖洞壁上布满钢丝网，然后进行一次混凝土喷射，完成后在隧道洞壁内架设新的钢拱架，完成后进行二次混凝土喷射，随后进行隧道洞壁的防水处理，在混凝土层表面涂抹防水涂料，用于隧道洞壁的防水；
S6：完成已挖隧道的加固处理后，对S5步骤内的完全压入土质内的支护机构进行处理，挖出支护机构内的土质，然后通过压力设备继续进导向轨压入土质中，导向轨的运动方向与在所挖隧道方向一致；
S7：重复S5-S6步骤，直至隧道施工完毕。
在上述方案基础上，在所述S2步骤中，钢拱架的横截面呈拱形且外观尺寸与所挖隧道的尺寸一致，用于确保钢拱架在隧道施工初期起到很好的支撑作用。
在上述方案基础上，所述混凝土采用水泥、砂、石、水混合组合，各部分的重量比为1：1.40：2.85：0.47。
在上述方案基础上，两个所述导向轨之间的间距与支护机构的横向宽度一致。
在上述方案基础上，在所述S4步骤完成后，确认已挖隧道是否存在积水，出现积水后通过水泵将开挖过程中出现的积水及时抽出，并确保隧道内部通风情况良好。
在上述方案基础上，所述防水涂料包括以下重量份的原料：水泥2-4份、石英砂10-12份、减水剂1-2份、硅藻土2-4份、水1-2份、憎水粉1-2份。
在上述方案基础上，所述防水涂料的制作方法为：
步骤1：将石英砂、硅藻土、憎水粉混合均匀，搅拌1-2h，制成活性混合材料；
步骤2：将步骤1中的活性混合材料加入双轴搅拌机内，然后再依次注入水、水泥、减水剂，搅拌20-30min，搅拌均匀后即完成防水涂料的制备。
在上述方案基础上，所述减水剂为DC-WR2聚羧酸减水剂，所述憎水粉为多元共聚型憎水粉。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、整个地铁隧道的施工过程中，通过设置支护机构能够实现对隧道开挖过程前期隧道内壁有效的支撑，通过导向轨实现隧道施工的连续高效性，在开挖过程中实现了快速定位支撑作用，相对于目前的施工方式，能够使隧道的施工效率提升10％，使施工效率大大提高，能够缩短工期，节约成本；
2、支撑机构的整体性高，能够防止部分塌陷的发生，配合钢丝网、混凝土共同作用，提高了整体的支撑强度，同时通过设置防水涂料能够有效起到抗老化、防漏水的情况发生，确保了施工的安全进行；本方法能够在确保安全施工的前提下，有效地提升隧道施工效率。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段及所达到的具体功能，下面以具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种地铁隧道施工方法，具体包括如下步骤：
S1：进行前期勘察，根据测得的地质调查报告和环境调查报告的结果确定整个工程的支护施工方案，前期勘察的非常重要，为后期进行施工的安全提供了许多参考的数据；
S2：确定施工方案后，进行隧道支架的支护机构的准备，支护机构采用钢拱架加喷射混凝土制成，保证了支护机构自身的机械强度，使其具备很大的支撑能力，其底端设置有限位套，同时制作两根导向轨，两根导向轨通过焊接方式完成连接，导向轨能够穿过限位套，在施工过程中能够起到导向作用；
S3：确定隧道开挖位置，通过钻爆法进行开挖，然后通过压力设备将支护机构送入开挖土质内，工作人员将支护机构内的土质全部挖出；
S4：将两个导向轨分别穿过支护机构底端的限位套，然后通过压力设备将导向轨压入土质中，导向轨的布设方向与隧道的布设方向一致，当支护机构内的土质全部挖出后，通过压力设备使支护机构沿导向轨方向向土质内移动；
S5：当支护机构在压力设备作用下，完全压入未挖的土质内后，先进行已挖隧道的加固处理，在已挖洞壁上布满钢丝网，然后进行一次混凝土喷射，完成后在隧道洞壁内架设新的钢拱架，完成后进行二次混凝土喷射，随后进行隧道洞壁的防水处理，在混凝土层表面涂抹防水涂料，用于隧道洞壁的防水，保证了隧道内的防水性能；
S6：完成已挖隧道的加固处理后，对S5步骤内的完全压入土质内的支护机构进行处理，挖出支护机构内的土质，然后通过压力设备继续进导向轨压入土质中，导向轨的运动方向与在所挖隧道方向一致；
S7：重复S5-S6步骤，直至隧道施工完毕。
其中，在S2步骤中，钢拱架的横截面呈拱形且外观尺寸与所挖隧道的尺寸一致，用于确保钢拱架在隧道施工初期起到很好的支撑作用；混凝土采用水泥、砂、石、水混合组合，各部分的重量比为1：1.40：2.85：0.47；两个导向轨之间的间距与支护机构的横向宽度一致，确保了施工的配合度；在S4步骤完成后，确认已挖隧道是否存在积水，出现积水后通过水泵将开挖过程中出现的积水及时抽出，并确保隧道内部通风情况良好，隧道内的通风状况好且没有积水，有利于提高施工效率，同时能够保障施工人员的安全；防水涂料包括以下重量份的原料：水泥2份、石英砂10份、减水剂1份、硅藻土2份、水1份、憎水粉1份，减水剂为DC-WR2聚羧酸减水剂，憎水粉为多元共聚型憎水粉。
防水涂料的制作方法为：
步骤1：将石英砂、硅藻土、憎水粉混合均匀，搅拌1h，制成活性混合材料；
步骤2：将步骤1中的活性混合材料加入双轴搅拌机内，然后再依次注入水、水泥、减水剂，搅拌20min，搅拌均匀后即完成防水涂料的制备。
实施例2
本实施例提供了一种地铁隧道施工方法，具体的步骤与实施例1相同，其中防水涂料包括以下重量份的原料：水泥3份、石英砂11份、减水剂1份、硅藻土3份、水2份、憎水粉2份，减水剂为DC-WR2聚羧酸减水剂，憎水粉为多元共聚型憎水粉。
防水涂料的制作方法为：
步骤1：将石英砂、硅藻土、憎水粉混合均匀，搅拌1.5h，制成活性混合材料；
步骤2：将步骤1中的活性混合材料加入双轴搅拌机内，然后再依次注入水、水泥、减水剂，搅拌25min，搅拌均匀后即完成防水涂料的制备。
实施例3
本实施例提供了一种地铁隧道施工方法，具体的步骤与实施例1相同，其中防水涂料包括以下重量份的原料：水泥4份、石英砂12份、减水剂2份、硅藻土4份、水2份、憎水粉2份，减水剂为DC-WR2聚羧酸减水剂，憎水粉为多元共聚型憎水粉。
防水涂料的制作方法为：
步骤1：将石英砂、硅藻土、憎水粉混合均匀，搅拌2h，制成活性混合材料；
步骤2：将步骤1中的活性混合材料加入双轴搅拌机内，然后再依次注入水、水泥、减水剂，搅拌30min，搅拌均匀后即完成防水涂料的制备。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种地铁隧道施工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1：进行前期勘察，根据测得的地质调查报告和环境调查报告的结果确定整个工程的支护施工方案；
S2：确定施工方案后，进行隧道支架的支护机构的准备，支护机构采用钢拱架加喷射混凝土制成，其底端设置有限位套，同时制作两根导向轨，两根导向轨通过焊接方式完成连接；
S3：确定隧道开挖位置，通过钻爆法进行开挖，然后通过压力设备将支护机构送入开挖土质内，工作人员将支护机构内的土质全部挖出；
S4：将两个导向轨分别穿过支护机构底端的限位套，然后通过压力设备将导向轨压入土质中，导向轨的布设方向与隧道的布设方向一致，当支护机构内的土质全部挖出后，通过压力设备使支护机构沿导向轨方向向土质内移动；
S5：当支护机构在压力设备作用下，完全压入未挖的土质内后，先进行已挖隧道的加固处理，在已挖洞壁上布满钢丝网，然后进行一次混凝土喷射，完成后在隧道洞壁内架设新的钢拱架，完成后进行二次混凝土喷射，随后进行隧道洞壁的防水处理，在混凝土层表面涂抹防水涂料，用于隧道洞壁的防水；
S6：完成已挖隧道的加固处理后，对S5步骤内的完全压入土质内的支护机构进行处理，挖出支护机构内的土质，然后通过压力设备继续进导向轨压入土质中，导向轨的运动方向与在所挖隧道方向一致；
S7：重复S5-S6步骤，直至隧道施工完毕。
2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工方法，其特征在于：在所述S2步骤中，钢拱架的横截面呈拱形且外观尺寸与所挖隧道的尺寸一致，用于确保钢拱架在隧道施工初期起到很好的支撑作用。
3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工方法，其特征在于：所述混凝土采用水泥、砂、石、水混合组合，各部分的重量比为1：1.40：2.85：0.47。
4.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工方法，其特征在于：两个所述导向轨之间的间距与支护机构的横向宽度一致。
5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工方法，其特征在于：在所述S4步骤完成后，确认已挖隧道是否存在积水，出现积水后通过水泵将开挖过程中出现的积水及时抽出，并确保隧道内部通风情况良好。
6.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工方法，其特征在于：所述防水涂料包括以下重量份的原料：水泥2-4份、石英砂10-12份、减水剂1-2份、硅藻土2-4份、水1-2份、憎水粉1-2份。
7.根据权利要求6所述的一种地铁隧道施工方法，其特征在于：所述防水涂料的制作方法为：
步骤1：将石英砂、硅藻土、憎水粉混合均匀，搅拌1-2h，制成活性混合材料；
步骤2：将步骤1中的活性混合材料加入双轴搅拌机内，然后再依次注入水、水泥、减水剂，搅拌20-30min，搅拌均匀后即完成防水涂料的制备。
8.根据权利要求6所述的一种地铁隧道施工方法，其特征在于：所述减水剂为DC-WR2聚羧酸减水剂，所述憎水粉为多元共聚型憎水粉。
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