CN109113757A - 隧道交叉口快速施工方法 - Google Patents

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CN109113757A CN201810915487.4A CN201810915487A CN109113757A CN 109113757 A CN109113757 A CN 109113757A CN 201810915487 A CN201810915487 A CN 201810915487A CN 109113757 A CN109113757 A CN 109113757A
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Abstract

本发明提高一种隧道交叉口快速施工方法,该方法包括在挑顶步骤中,先进行隧道内中台阶的施工支护,后进行上台阶的施工支护,而在上台阶施工支护的过程中,先进行离辅助坑道较远的上台阶第一区域的施工支护,后进行离辅助坑道较近的上台阶第二区域的施工支护,在“逆向”施工过程中,利用凿岩台车的钻臂的灵活性,根据中台阶区域的位置来对上台阶的第一区域与第二区域进行定位开挖,有效避免交叉口内出现超挖或者欠挖的情况,同时有效加快开挖速度,并且将围岩扰动将到最低;在每次完成区域开挖后,通过凿岩台车中的湿喷机械手对开挖区域进行喷砼,快速形成封闭支护,从而减少临时支护拆除量,减少大量人工作业,有效提高施工安全性与效率。

Description

隧道交叉口快速施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工领域,尤其是涉及一种隧道交叉口快速施工方法。

背景技术

目前,随着我国铁路建设行业的快速发展,长大隧道、特长型隧道工程已成为铁路工程建设的施工重点,基于多方面原因,均采用“长隧短打”的施工组织设计,因此需按照区段划分增设多条辅助坑道(斜井、横洞、平行导坑以及竖井)。通过辅助坑道增加正洞施工工作面时,辅助坑道转正线交叉口区段空间结构与施工过程复杂,常见的施工方法有“爬坡挑顶”、“弧形导洞挑顶”等,“爬坡挑顶”、“弧形导洞挑顶”均属于“正向挑顶”,即沿同一方向依次进行正洞内各部分的开挖支护。这两种施工方法在施工过程中均导致一定数量的临时支护拆除工程量,并且还存在以下缺点:1、“爬坡挑顶”施工方法的施工速度慢、爬坡必将造成交汇区域的严重超挖,后期混凝土回填量大且存在安全隐患;2、“弧形导洞挑顶”工序转换复杂、工期时间长、临时支护拆除量大。

发明内容

本发明的主要目的是提高一种施工速度快且临时支护拆除量小的隧道交叉口快速施工方法。

为实现上述的主要目的,本发明提高的隧道交叉口快速施工方法为:隧道的正洞包括上台阶区域、中台阶区域以及下台阶区域,沿竖直方向,中台阶区域设置上台阶区域与下台阶区域之间,上台阶区域包括上台阶第一区域以及上台阶第二区域,中台阶区域位于上台阶第一区域与上台阶第二区域之间,隧道的正洞与隧道的辅助坑道连通,隧道的正洞与隧道的辅助坑道连通后形成的连通处为隧道的交叉口,上台阶第二区域靠近辅助坑道设置,上台阶第一区域远离辅助坑道设置;

施工方法包括挑顶步骤,挑顶步骤包括:

中台阶开挖支护步骤,通过停放在辅助坑道的凿岩台车对隧道内中台阶区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对中台阶区域内进行喷砼;

上台阶开挖支护步骤,通过停放在辅助坑道的凿岩台车对隧道内上台阶第一区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对上台阶第一区域内进行喷砼与钢架的封闭支护;

上台阶反向开挖支护步骤,通过停放在辅助坑道的凿岩台车对隧道内上台阶第二区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对上台阶第二区域内进行喷砼与钢架的封闭支护。

由此可见,在挑顶步骤中,先进行隧道的正洞内中台阶的施工支护,后进行上台阶的施工支护,而在上台阶施工支护的过程中,先进行离辅助坑道较远的上台阶第一区域的施工支护,后进行离辅助坑道较近的上台阶第二区域的施工支护,在“逆向”施工过程中,利用凿岩台车的钻臂的灵活性,通过先完成中台阶区域的开挖位置,然后根据中台阶区域的位置来对上台阶的第一区域与第二区域进行定位开挖,有效避免交叉口内出现超挖或者欠挖的情况;同时利用凿岩台车和结合爆破方式对交叉口的开挖程度进行控制,有效加快开挖速度,同时保证在开挖弧形轮廓线时,将围岩扰动将到最低;在每次完成区域开挖后,通过凿岩台车中的湿喷机械手对开挖区域进行喷砼,快速形成封闭支护,从而减少临时支护拆除量,减少大量人工作业,有效提高施工安全性与施工效率。

进一步的方案是,在中台阶开挖支护步骤中,中台阶区域沿隧道的横向并且朝向上台阶区域倾斜设置。

可见,朝向上台阶区域倾斜设置的中台阶区域能够将上台阶区域分成两个部分,能够根据中台阶区域的位置进行上台阶区域的开挖,有效避免超挖或者欠挖的现象,并且减少上台阶区域的临空面,从而减少炸药对隧道的拱部的围岩扰动。

进一步的方案是,中台阶开挖支护步骤中,中台阶区域的开挖尺寸为:高度3.1±0.5米,宽度5.0±0.5米,长度5±0.5米,根据中台阶区域的开挖轮廓线,按照爆破设计,在隧道的掌子面对炮孔位置、炮孔角度及炮孔深度进行布控,分两循环进行开挖,每次单循环的尺寸为进尺2.5±0.25米,开挖高度3.1±0.5米,宽度5.0±0.5米。

进一步的方案是,在上台阶开挖支护步骤中,停放在辅助坑道的凿岩台车的机械臂穿过中台阶区域对上台阶第一区域进行开挖,上台阶第一区域的开挖尺寸为:高度4.0±0.5米,宽度5.0±0.5米,进尺3.6±0.5米,根据上台阶第一区域的开挖轮廓线,按照爆破设计,在隧道的掌子面对炮孔位置、炮孔角度及炮孔深度进行布控,分两循环进行开挖,每次单循环的尺寸为1.8±0.25米,开挖高度4.0±0.5米,宽度5.0±0.5米。

进一步的方案是,在上台阶反向挖开支护步骤中,停放在辅助坑道的凿岩台车的机械臂穿过中台阶区域对上台阶第二区域进行开挖,上台阶第二区域的开挖尺寸为:1.0±0.5米,宽度5.0±0.5米,进尺5.0±0.5米,根据上台阶第二区域的开挖轮廓线,按照爆破设计,在隧道的掌子面对炮孔位置、炮孔角度及炮孔深度进行布控,并且对上台阶第一区域进行一个爆破开挖。

进一步的方案是,施工方法包括辅助坑道施工步骤、外插角支护施工步骤、内插角支护施工步骤以及横梁施工步骤,以上步骤均在挑顶步骤实施前进行;

辅助坑道施工步骤包括对辅助坑道进行开挖支护,

外插角支护施工步骤包括通过凿岩台车在辅助坑道内对外插角安装区域进行爆破施工,并安装外插角钢架进行支护;

内插角支护施工步骤包括通过凿岩台车在辅助坑道内对内插角安装区域进行爆破施工,并安装内插角钢架进行支护;

横梁施工步骤包括在内插角施工区域的顶部安装横梁钢架,横梁钢架与内插角钢架连接。

进一步的方案是,施工方法包括超前支护步骤,超前步骤在挑顶步骤前进行的,并且在横梁施工步骤后进行的,超前支护步骤包括沿外插角安装区域的外轮廓朝向隧道正洞内安装小导管。

可见,超前支护保证隧道开挖过程中,进行超前于掌子面开挖的辅助工作,使得隧道掌子面稳定。

进一步的方案是,施工步骤包括洞身开挖支护施工步骤,洞身开挖支护施工步骤包括通过凿岩台车对隧道内下台阶区域进行多次爆破开挖,每次爆破开挖后,需进行喷砼支护。

进一步的方案是,下台阶区域包括下台阶第一区域、下台阶第二区域以及下台阶第三区域,沿竖直方向,下台阶第二区域设置在下台阶第一区域与下台阶第三区域之间,下台阶第一区域位于上台阶第一区域以及中台阶区域的下方;

洞身开挖支护步骤包括:

下台阶第一区域施工步骤,通过凿岩台车对下台阶第一区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对下台阶第一区域内进行喷砼与钢架的封闭支护;

纵向钻爆步骤,沿隧道的大小里程方向,对隧道内已开挖区域进行扩大施工作业面;

下台阶第二区域施工步骤,通过凿岩台车对下台阶第二区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对下台阶第二区域内进行喷砼与钢架的封闭支护;

下台阶第三区域施工步骤,通过凿岩台车对下台阶第三区域进行爆破开挖,完成在下台阶第三区域内的隧道仰拱以及仰拱填充。

进一步的方案是,在下台阶第三区域施工步骤中,在下台阶第三区域内的开挖过程中,进行左右交错施工,将下台阶第三区域分别左区域与右区域,交错进行左区域与右区域的开挖施工。

可见,通过左右区域交替对下台阶第三区域进行开挖,能够更将精准地控制开挖精度。

附图说明

图1是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例的流程图。

图2是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例的辅助坑道施工示意图。

图3是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例的外插角钢架的施工示意图。

图4是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例的外插角钢架另一角度的施工示意图。

图5是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中内插角钢架的施工示意图。

图6是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中内插角钢架另一角度的施工示意图。

图7是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中隧道截面的示意图。

图8是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中中台阶区域的施工示意图。

图9是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中中台阶区域另一角度的施工示意图。

图10是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中上台阶第一区域的施工示意图。

图11是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中上台阶第一区域另一角度的施工示意图。

图12是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中上台阶第二区域的施工示意图。

图13是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中上台阶第二区域另一角度的施工示意图。

图14是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中顶部横梁上的连接示意图。

图15是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中下台阶第一区域的施工示意图。

图16是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中下台阶第一区域另一角度的施工示意图。

图17是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中纵向钻爆步骤的施工示意图。

图18是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中纵向钻爆步骤另一角度的施工示意图。

图19是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中下台阶第二区域的施工示意图。

图20是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中下台阶第二区域另一视角的施工示意图。

图21是本发明隧道交叉口快速施工方法实施例中下台阶第三区域另一视角的施工示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1,本发明的隧道交叉口快速施工方法包括辅助坑道施工步骤S1、外插角施工步骤S2、内插角施工步骤S3、横梁施工步骤S4、超前支护步骤S5、挑顶步骤S6以及洞身开挖支护施工步骤S7,在进行挑顶步骤前,先依次进行辅助坑道施工步骤S1、外插角施工步骤S2、内插角施工步骤S3、横梁施工步骤S4以及超前支护步骤S5。在挑顶步骤S5中先进行隧道的正洞内中台阶的施工支护,后进行上台阶的施工支护,而在上台阶施工支护的过程中,先进行离辅助坑道较远的上台阶第一区域的施工支护,后进行离辅助坑道较近的上台阶第二区域的施工支护,在“逆向”施工过程中,利用凿岩台车的钻臂的灵活性,通过先完成中台阶区域的开挖位置,然后根据中台阶区域的位置来对上台阶的第一区域与第二区域进行定位开挖,有效避免交叉口内出现超挖或者欠挖的情况;同时利用凿岩台车和结合爆破方式对交叉口的开挖程度进行控制,有效加快开挖速度,同时保证在开挖弧形轮廓线时,将围岩扰动将到最低;在每次完成区域开挖后,通过凿岩台车中的湿喷机械手对开挖区域进行喷砼,快速形成封闭支护,从而减少临时支护拆除量,减少大量人工作业,有效提高施工安装性与施工效率。

参见图2,辅助坑道施工步骤S1包括对辅助坑道1进行开挖支护施工,直至到达外插角钢架的安装位置后停止掘进,在辅助坑道1内安装底板11,在底板11安装多个辅助坑道钢架12,辅助坑道钢架12采用全环I18型钢架,两个相邻的钢架之间的间距为1.0米,钢架的环向宽度为1.0米,钢架内设置与Φ22纵向连接筋与Φ6.5钢筋网片,纵向连接筋与钢筋网片以20*20厘米网格的形式设置。辅助坑道内的拱墙上安装多根长为3.5米的Φ22砂浆锚杆,多根砂浆锚杆的设置参数为:以环向宽度1.2米×纵向厚度1.0米布置;然后通过凿岩台车3的湿喷枪进行喷砼,混凝土初支厚度23厘米。辅助坑道上设置超前支护,超前支护通过多根Φ42小导管13,小导管13的壁厚3.5毫米,倾角3~5°,多根小导管13沿辅助坑道1轮廓线设置,多根小导管13的设置参数为:环向间距0.4米,每环20根,每根长4.5 米。

参见图3与图4,外插角施工步骤S2包括凿岩台车3在辅助坑道1内对外插角施工区域进行钻孔爆破并开挖,开挖完成后的掌子面为倾斜面,在外插角施工区域内使用外插角钢架2对外插角施工区域进行支护,外插角钢架2倾斜安装,倾斜的外插角钢架2与辅助坑道1与正洞之间的交界点的弧段的切线方向共线设置。外插角钢架2与辅助坑道钢架11之间采用连接筋21固定,外插角钢架的拱部采用全环I14型钢加强斜支撑22的倾斜支撑,两个相邻的钢架之间的间距为1.0米,外插角钢架2的环向宽度为1.0米,外插角钢架2内设置与Φ22纵向连接筋与Φ6.5钢筋网片,纵向连接筋与钢筋网片以20*20厘米网格的形式设置。

参见图5和图6,内插角施工步骤S3与横梁施工步骤S4包括采用凿岩台车3弱爆破开挖内插角施工区域、横梁施工区域以及以上两者之间的两端交角区域,两端交角区域应由测量计算钻孔角度和钻孔深度,定向爆破。

对内插角区域开挖完毕后,采用湿喷机械手将掌子面初喷砼封闭。在内插脚区域安装两内插角钢架4,两内插角钢架4分别紧贴倾斜的外插角钢架2的左右两外侧,然后在两内插角钢架4的顶部之间安装顶部横梁5,顶部横梁5中心与外插角钢架2的拱部中心采用焊接固定,横梁5两段与内插角钢架4的顶部采用连接板螺栓连接。内插角公钢架4的拱肩及底脚采用全环I14型型钢加强支撑22支撑。

内插角钢架4的施工参数为:采用I20b型钢架,环向宽度为1.0米,Φ22纵向连接筋与Φ6.5钢筋网片以20*20厘米网格的形式连接。内插角的边墙底脚设L=3.5米Φ22砂浆锚杆,环向宽度1.2米×纵向厚度1.0米布置。初喷砼的厚度为28厘米。

顶部横梁5采用两根I20b型钢架并焊加工而成,参见图14,顶部横梁5两端分别设置有连接,9,连接板9用于完成横梁5与内插角钢架4连接,连接板8通过螺栓与内插角钢架4连接。

超前支护步骤S6包括:在隧道正洞施工前,对隧道施工前对隧道正洞进行超前支护。具体实施步骤为沿着外插角钢架2的拱部施工超前小导管6,超前支护对辅助坑道1与正洞之间的交叉口之间进行超前加固,确保后续的正洞挑顶步骤施工时围岩的稳定。超前支护的具体施工参数为:使用壁厚3.5厘米的Φ42小导管6,小导管6安装时倾角35~40°,环向间距0.4米,每环23根,每根长6.0 米。

参见图7,隧道的正洞7包括上台阶区域、中台阶区域71以及下台阶区域,中台阶区域71设置在上台阶区域与下台阶区域之间,上台阶区域包括上台阶第一区域72以及上台阶第二区域73,中台阶区域71位于上台阶第一区域72与上台阶第二区域73之间。隧道的正洞77与隧道的辅助坑道1连通,隧道的正洞77与隧道的辅助坑道1连通后形成的连通处为隧道的交叉口,上台阶第二区域73靠近所述辅助坑道1,所述上台阶第一区域72远离所述辅助坑道1设置。下台阶区域包括下台阶第一区域74、地台阶第二区域以及下台阶第三区域76,沿竖直向下的方向,下台阶第二区域75位于下台阶第一区域74与下台阶第三区域76之间。沿隧道的截面的周向,可将隧道的周向轮廓线分为多段,分别为A段、B段、C段、D段、E段以及F段,其中A段与B段对应在内插角钢架,A段与B段的长度和为一个内插角钢架的长度。A段对应中台阶区域71,C段对应上台阶第一区域72,D段对应上台阶第二区域73,E段对应下台阶第一区域74,B段与F段之间对应下台阶第二区域75。其中A段与B段的位置对应在内插角钢架4上,而非隧道正洞7的轮廓线上。

施工方法包括挑顶步骤S6,挑顶步骤包括:

S61、中台阶开挖支护步骤,通过凿岩台车3对隧道内中台阶区域71进行爆破开挖,并且通过凿岩台车3的湿喷机械手对中台阶区域71进行喷砼;

S62、上台阶开挖支护步骤,通过凿岩台车3对隧道内上台阶第一区域72进行爆破开挖,并且通过凿岩台车3的湿喷机械手对上台阶第一区域72进行喷砼与钢架的封闭支护;

S63、上台阶反向开挖支护步骤,通过凿岩台车3对隧道内上台阶第二区域73进行爆破开挖,并且通过凿岩台车3的湿喷机械手对上台阶第二区域73进行喷砼与钢架的封闭支护。

在S61中,参见图8与图9,通过凿岩台车3进行正洞7内的中台阶区域71的楔形掏槽开挖支护施工。楔形掏槽在中台阶区域71内沿隧道截面的横向并且朝向隧道的拱部倾斜设置。楔形掏槽开挖时应按照设计开挖轮廓线,由测量人员按照爆破设计,定炮孔位置、定炮孔角度、定炮孔深度在掌子面进行布控,爆破采用“三定控制爆破技术”分两循环,每次单循环的尺寸为进尺2.5米,开挖高度3.1米,宽度5.0米,分两次爆破掘进完成楔形掏槽的开挖,而最终中台阶区域71内的楔形掏槽为高度3.1米,宽度5.0米,长度5米。

中台阶区域71内的楔形掏槽开挖完毕后,立即采用湿喷机械手对中台阶区域71内进行喷砼封闭支护,喷涂封闭支护参数:初喷射C25混凝土厚4厘米,多根Φ6.5钢筋网片以20*20厘米网格的形式设置,复喷混凝土至初支设计厚度10厘米。由于中台阶区域71的开挖位置未延伸至隧道的轮廓线,因此中台阶区域71内不需要使用钢拱架对隧道的拱部进行支护。

在S62中,参见图10与图11,上台阶第一区域72施工步骤为:按照设计开挖轮廓线,由测量人员按照爆破设计,定炮孔位置、定炮孔角度、定炮孔深度在掌子面进行布控,爆破采用“三定控制爆破技术”,上台阶第一区域72的开挖高度4.0米,宽度5.0米,进尺3.6米分两循环施工,单循环进尺1.8米,开挖高度4.0米,宽度5.0米,严格控制最后一循环炮孔的深度,有效控制超挖与欠挖的情况,从而完成上台阶第一区域72的开挖部位。

开挖完毕后应立即采用湿喷机械手上台阶第一区域72内进行初喷砼封闭支护,初喷支护参数:初喷射C25混凝土厚4厘米,多根Φ6.5钢筋网片以20*20厘米网格的形式设置,复喷混凝土至喷砼层厚度达到28厘米。

由于上台阶第一区域72对应隧道正洞7的C段,因此,在上台阶第一区域内设置对应C段的钢拱架进行支护。在正洞7的上台阶第一区域72内,采用I20b型钢架,钢架的环向1.0米,钢架内设Φ22纵向连接筋,边墙设L=3.5米的Φ22砂浆锚杆,1.2米(环向)×1.2米(纵向)布置;拱脚处设置2根Φ22砂浆锚杆8作为锁脚锚杆,L=4.0 米。

在S63中,参见图12和图13,上台阶第一区域施工步骤开挖支护施工完毕稳定后,即可进行上台阶第二区域反向施工步骤,由于该部区域下方为中台阶区域71,因为上台阶第二区域73悬空存在临空面,施工中应严格控制炸药用量,减少对其拱部顶板的围岩扰动。

上台阶第二区域73的开挖高度1.0米,宽度5.0米,进尺5.0米,先按照拱部设计开挖轮廓线,由测量人员按照爆破设计,定炮孔位置、定炮孔角度、定炮孔深度在掌子面进行布控,严格控制炮孔深度,有效控制超挖与欠挖的情况。爆破采用“三定控制爆破技术”进行一次爆破掘进,完成上台阶第二区域73的反向施工步骤。开挖完毕后应立即采用湿喷机械手对上台阶第二区域73内进行初喷混凝土封闭,并且利用凿岩台车3配合人工完成D段的钢拱架及系统锚杆8施工,随即复喷混凝土至设计厚度完成初支封闭,复喷复喷混凝土至喷砼层厚度达到28厘米。

参见图14,由于上台阶第二区域73靠近顶部横梁5,上台阶第二区域73内的钢拱架731需要与顶部横梁5连接,顶部横梁5通过连接板9通过的钢拱架731连接。

隧道的正洞7内还包括下台阶区域,下台阶区域包括下台阶第一区域74、下台阶第二区域75以及下台阶第三区域76,沿竖直方向,下台阶第二区域75设置在下台阶第一区域74与下台阶第三区域76之间。本发明的施工方法还包括洞身开挖施工步骤,洞身开挖施工步骤包括下台阶第一区域74施工步骤、纵向钻爆步骤、下台阶第二区域75施工步骤以及下台阶第三区域76施工步骤。待上台阶第二区域73反向开挖支护施工完毕稳定后,即可进行洞身开挖施工步骤。洞身开挖施工步骤S7包括下台阶第一区域施工步骤S71、纵向钻爆步骤S72、下台阶第二区域施工步骤S73以及下台阶第三区域S74施工步骤

参见图15与图16,下台阶第一区域施工步骤S71包括:利用凿岩台车3钻臂灵活多变优势伸入洞内进行打钻,严格按照开挖轮廓线布设爆破钻孔,由测量人员按照爆破设计,定炮孔位置、定炮孔角度、定炮孔深度在掌子面进行布控,严格控制炮孔深度,有效控制超挖或者欠挖的情况。下台阶第一区域74的开挖高度2.5米,宽度5.0米,进尺6.5米,可分三次爆破掘进,单循环进尺2.2米,开挖高度2.5米,宽度5.0米。开挖完毕后应立即采用湿喷机械手对下台阶第一区域74内进行初喷混凝土封闭,利用凿岩台车3配合人工完成E段钢拱架及系统锚杆8施工,随即复喷混凝土至设计厚度完成初支封闭。正洞7的E段对应下台阶第一区域74,下台阶第一区域74的初支参数:初喷射C25混凝土厚4厘米,多根Φ6.5钢筋网片以20*20厘米网格的形式设置,复喷混凝土至喷砼层厚度达到28厘米,下台阶第一区域74的初支参数与上台阶第一区域72的初支参数相同。

参见图17与图18,在辅助坑道1转正洞7的交叉口“逆向挑顶”部位中台阶、上台阶开挖支护完毕后,利用凿岩台车3钻臂施工角度灵活多变的优势,凿岩台车3车身依然停留在辅助坑道1内,通过凿岩台车3的机械臂深入洞内进行纵向钻爆步骤S72,纵向钻爆步骤S72可对已开挖交叉口(宽度5米)大小里程两侧正洞7部位,按照台阶法各进尺一循环,总体上扩大交叉口施工作业面,施工作业面为77。纵向钻爆步骤中的掘进段的拱部钢架D段应按照要求,通过连接板9与横梁5进行固定。交叉口大小里程方向作业面扩大后,大小里程方向为隧道的正反纵向,即可通过凿岩台车3和湿喷机械手协调配合,进行正洞的上台阶区域开挖支护施工;待两侧各进尺15米,且交叉口正线围岩监控量测数据稳定后,即可分部开挖下台阶区域和仰拱区域;

参见图19与图20,下台阶第二区域施工步骤S73包括:根据监控量测、围岩情况分循环进行开挖支护,应严格按照开挖轮廓线布设爆破钻孔,下台阶第二区域75的开挖高度2.0米,宽度5.0米,进尺8.7米,分四次爆破掘进,开挖完毕后应立即采用湿喷机械手对下台阶第二区域75内进行初喷混凝土封闭,利用凿岩台车3配合人工完成钢拱架及系统锚杆8施工,随即复喷混凝土至设计厚度完成初支封闭,下台阶第二区域75的初支参数与上台阶第一阶段的初支参数相同。下台阶第二区域75施工完毕后还即可向左右两侧(即大小里程段)正常施工下台阶区域其他部位,且下台阶第三区域应左右交错施工,左右台阶错开至少2米以上。

参见图21,下台阶第三区域76为隧道内的仰拱段及仰拱填充段,下台阶第三区域施工步骤S74包括:正洞7内下台阶第二区域沿大小里程各进尺6~9米后,即可钻爆开挖交叉口段隧底,转而尽快完成该段仰拱及仰拱填充,快速完成正洞7内的闭合成环。

最后需要强调的是,以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种变化和更改,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
隧道的正洞包括上台阶区域、中台阶区域以及下台阶区域,沿竖直方向,所述中台阶区域设置在所述上台阶区域与所述下台阶区域之间,所述上台阶区域包括上台阶第一区域以及上台阶第二区域,所述中台阶区域位于所述上台阶第一区域与所述上台阶第二区域之间,所述隧道的正洞与隧道的辅助坑道连通,所述隧道的正洞与隧道的辅助坑道连通后形成的连通处为所述隧道的交叉口,所述上台阶第二区域靠近所述辅助坑道设置,所述上台阶第一区域远离所述辅助坑道设置;
所述施工方法包括挑顶步骤,所述挑顶步骤包括:
中台阶开挖支护步骤,通过停放在所述辅助坑道的凿岩台车对隧道内所述中台阶区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对所述中台阶区域内进行喷砼;
上台阶开挖支护步骤,通过停放在所述辅助坑道的凿岩台车对隧道内所述上台阶第一区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对所述上台阶第一区域内进行喷砼与钢架的封闭支护;
上台阶反向开挖支护步骤,通过停放在所述辅助坑道的凿岩台车对隧道内所述上台阶第二区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对所述上台阶第二区域内进行喷砼与钢架的封闭支护。
2.根据权利要求1所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
在所述中台阶开挖支护步骤中,所述中台阶区域沿所述隧道的横向并且朝向所述上台阶区域倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
所述中台阶开挖支护步骤中,所述中台阶区域的开挖尺寸为:高度3.1±0.5米,宽度5.0±0.5米,长度5.0±0.5米,根据所述中台阶区域的开挖轮廓线,按照爆破设计,在隧道的掌子面对炮孔位置、炮孔角度及炮孔深度进行布控,分两循环进行开挖,每次单循环的尺寸为进尺2.5±0.25米,开挖高度3.1±0.5米,宽度5.0±0.5米。
4.根据权利要求3所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
在所述上台阶开挖支护步骤中,停放在所述辅助坑道的所述凿岩台车的机械臂穿过所述中台阶区域对所述上台阶第一区域进行开挖,所述上台阶第一区域的开挖尺寸为:高度4.0±0.5米,宽度5.0±0.5米,进尺3.6±0.5米,根据所述上台阶第一区域的开挖轮廓线,按照爆破设计,在隧道的掌子面对炮孔位置、炮孔角度及炮孔深度进行布控,分两循环进行开挖,每次单循环的尺寸为1.8±0.25米,开挖高度4.0米,宽度5.0米。
5.根据权利要求4所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
在所述上台阶反向挖开支护步骤中,停放在所述辅助坑道的所述凿岩台车的机械臂穿过所述中台阶区域对所述上台阶第二区域进行开挖,所述上台阶第二区域的开挖尺寸为:1.0±0.5米,宽度5.0±0.5米,进尺5.0±0.5米,根据所述上台阶第二区域的开挖轮廓线,按照爆破设计,在隧道的掌子面对炮孔位置、炮孔角度及炮孔深度进行布控,并且对所述上台阶第一区域进行一个爆破开挖。
6.根据权利要求1至5任一项所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
所述施工方法包括辅助坑道施工步骤、外插角支护施工步骤、内插角支护施工步骤以及横梁施工步骤,以上步骤均在所述挑顶步骤实施前进行;
所述辅助坑道施工步骤包括对辅助坑道进行开挖支护,
所述外插角支护施工步骤包括通过凿岩台车在所述辅助坑道内对外插角安装区域进行爆破施工,并安装外插角钢架进行支护;
所述内插角支护施工步骤包括通过凿岩台车在所述辅助坑道内对内插角安装区域进行爆破施工,并安装内插角钢架进行支护;
所述横梁施工步骤包括在内插角施工区域的顶部安装横梁钢架,所述横梁钢架与所述内插角钢架连接。
7.根据权利要求6所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
所述施工方法包括超前支护步骤,所述超前步骤在所述挑顶步骤前进行的,并且在所述横梁施工步骤后进行的,所述超前支护步骤包括沿所述外插角安装区域的外轮廓朝向隧道正洞内安装小导管。
8.根据权利要求1所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
所述施工步骤包括洞身开挖支护施工步骤,所述洞身开挖支护施工步骤包括通过凿岩台车对隧道内所述下台阶区域进行多次爆破开挖,每次爆破开挖后,需进行喷砼支护。
9.根据权利要求8所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
所述下台阶区域包括下台阶第一区域、下台阶第二区域以及下台阶第三区域,沿竖直方向,所述下台阶第二区域设置在所述下台阶第一区域与所述下台阶第三区域之间,所述下台阶第一区域位于所述上台阶第一区域以及所述中台阶区域的下方;
所述洞身开挖支护步骤包括:
下台阶第一区域施工步骤,通过凿岩台车对所述下台阶第一区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对所述下台阶第一区域内进行喷砼与钢架的封闭支护;
纵向钻爆步骤,沿所述隧道的大小里程方向,对隧道内已开挖区域进行扩大施工作业面;
下台阶第二区域施工步骤,通过凿岩台车对所述下台阶第二区域进行爆破开挖,并且通过凿岩台车的湿喷机械手对所述下台阶第二区域内进行喷砼与钢架的封闭支护;
下台阶第三区域施工步骤,通过凿岩台车对所述下台阶第三区域进行爆破开挖,完成在所述下台阶第三区域内的隧道仰拱以及仰拱填充。
10.根据权利要求9所述的隧道交叉口快速施工方法,其特征在于:
在所述下台阶第三区域施工步骤中,在下台阶第三区域内的开挖过程中,进行左右交错施工,将下台阶第三区域分别左区域与右区域,交错进行左区域与右区域的开挖施工。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0030725D0 (en) * 2000-12-15 2001-01-31 Dosco Overseas Eng Ltd A mining or tunnelling machine and method
CN101775988A (zh) * 2010-02-09 2010-07-14 中铁四局集团有限公司 软弱围岩斜井转正洞的施工方法
CN102996140A (zh) * 2012-12-14 2013-03-27 三一重型装备有限公司 掘进机及其本体架
CN104314571A (zh) * 2014-08-19 2015-01-28 西安建筑科技大学 一种大断面隧道的三台阶六步超短台阶的施工方法
CN107130969A (zh) * 2017-07-11 2017-09-05 北京市政建设集团有限责任公司 一种斜井与主洞交叉口分步扩挖施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0030725D0 (en) * 2000-12-15 2001-01-31 Dosco Overseas Eng Ltd A mining or tunnelling machine and method
CN101775988A (zh) * 2010-02-09 2010-07-14 中铁四局集团有限公司 软弱围岩斜井转正洞的施工方法
CN102996140A (zh) * 2012-12-14 2013-03-27 三一重型装备有限公司 掘进机及其本体架
CN104314571A (zh) * 2014-08-19 2015-01-28 西安建筑科技大学 一种大断面隧道的三台阶六步超短台阶的施工方法
CN107130969A (zh) * 2017-07-11 2017-09-05 北京市政建设集团有限责任公司 一种斜井与主洞交叉口分步扩挖施工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李爱民: "一种凿岩台车施作隧道交叉口快速施工技术研究", 《铁道建筑技术》 *

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