CN109209440A - 大跨径隧道拱顶沉降处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，包括以下步骤：对拱顶沉降的隧道进行土体回填以形成支承基体。在支承基体与隧道的拱顶之间搭建两端支撑。在拱顶的内壁上进行沿径向的径向注浆。将支承基体划分为位于中部的中心支承土体及位于中心支承土体两侧的左支承土体和右支承土体，采用多台阶分步开挖法开挖支承基体，且开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，同时开挖过程中在隧道上与支承基体对应的侧壁上进行沿隧道径向的径向注浆。采用本发明的处理方法对大跨径隧道的拱顶沉降进行处理时，不仅更有效防止拱顶沉降，且降低开挖支承基体过程中的安全风险，并在隧道拱顶和侧壁上进行径向注浆，进一步加固隧道拱顶及其侧壁。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，特别地，涉及一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法。
背景技术
目前，城市化进程越来越快，交通压力越来越大，城市隧道的断面尺寸越来越大，净宽大于20m的大跨径隧道比比皆是。大跨径隧道由于净宽较大，故施工过程中，容易发生拱顶沉降，当拱顶沉降量过大时，容易引发安全施工，故需对发生拱顶沉降的隧段进行处理。
传统的处理方式为换拱，即首先在拱顶沉降段的隧道内架设临时拱架支撑，清理沉降侵限的岩体后，再架立永久拱架形成初支结构。
换拱主要用于隧道变形周期短，且变形稳定后的处理，但对于地质条件复杂、变形周期长、变形量大、沉降发展快等隧道无明显稳定趋势，且换拱风险大，现场需要以最快的方式控制变形，防止因隧道变形进一步加大，造成更大的事故。
发明内容
本发明提供了一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，以解决大跨径隧道拱顶沉降采用换拱方法处理时存在的不适应地质条件复杂、变形周期长、变形量大、沉降发展快的隧道，并换拱风险大的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，包括以下步骤：对拱顶沉降的隧道进行土体回填以形成支承基体；在支承基体与隧道的拱顶之间搭建两端分别抵顶两者的组合支撑；在拱顶的内壁上进行沿径向的径向注浆；将支承基体沿隧道宽度方向划分为位于中部的中心支承土体及位于中心支承土体两侧的左支承土体和右支承土体，采用首先分别对左支承土体和右支承土体由上至下成台阶式开挖、然后再对中心支承土体由上至下成台阶式开挖的多台阶分步开挖法开挖支承基体，且开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，同时开挖过程中在隧道上与支承基体对应的侧壁上进行沿隧道径向的径向注浆。
进一步地，组合支撑包括铺设于支承基体表面的由多根地梁搭设而成的支撑底架，支撑底架上竖直支撑有多根支撑立杆，各支撑立杆的顶端抵顶拱顶的内壁；相邻支撑立杆间连接有至少一根连接斜杆。
进一步地，径向注浆在隧道延伸方向的范围为：拱顶沉降段及其前后各4m～10m；径向注浆在周向的范围为：起拱线以上部分及起拱线以下0.8m～2m。
进一步地，径向注浆的工艺流程为：制备注浆管；钻孔、清孔；将注浆管安装固定至钻孔中；制备注浆液；将注浆液注入注浆管；检测注浆管中的注浆压力和注浆流量是否达到设计要求，如两者均达到设计要求则注浆结束，如其中一者没有达到设计要求则适当调整注浆速度、浆液参数或更换注浆材料直至注浆压力和注浆流量均达到设计要求后结束。
进一步地，开挖支承基体前，还包括步骤：在中心支承土体的端面上进行沿隧道轴向的轴向注浆。
进一步地，开挖支承基体前将左支承土体和右支承土体按照开挖步序划分为由上至下依次布设的第一部、第二部、……、第n部，同时将中心支承土体按照开挖步序划分为由上至下依次布设的第一部、第二部、……、第n部；采用多台阶分步开挖法开挖时，依次开挖右支承土体的第一部、左支承土体的第一部、右支承土体的第二部、左支承土体的第二部、……、依此类推，直至右支承土体和左支承土体开挖完全，然后再依次开挖中心支承土体的第一部、第二部、……、第n部；或者采用多台阶分步开挖法开挖时，依次开挖右支承土体的第一部、左支承土体的第一部、左支承土体的第二部、右支承土体的第二部、右支承土体的第三部、左支承土体的第三部、……、依此类推，直至右支承土体和左支承土体开挖完全，然后再依次开挖中心支承土体的第一部、第二部、……、第n部。
进一步地，开挖右支承土体的第一部和左支承土体的第一部时，各包括以下步骤：拆除第一部范围内的组合支撑；开挖第一部；在第一部范围内的隧道的侧壁上进行径向注浆；对第一部范围内的隧道的侧壁进行初期支护；对初期支护施工锁脚锚杆；在初期支护和中心支承土体之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑；在临时横撑和第一部范围内的拱顶之间搭设两端分别抵顶两者且抵靠中心支承土体侧壁的临时竖撑；打设对拉锚杆以将两个第一部范围内的两架临时竖撑拉紧。
进一步地，开挖右支承土体的第二部、第三部、……、第n-1部及开挖左支承土体的第二部、第三部、……、第n-1部时，各包括以下步骤：开挖土体；在隧道的侧壁上进行径向注浆；对隧道的侧壁进行初期支护；对初期支护施工锁脚锚杆；在初期支护和中心支承土体之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑。
进一步地，开挖右支承土体的第n部及开挖左支承土体的第n部时，各包括以下步骤：开挖土体；对隧道的侧壁进行初期支护；对初期支护施工锁脚锚杆；在初期支护和中心支承土体之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑；在第n部范围内浇筑仰拱；对仰拱进行填充。
进一步地，开挖中心支承土体具体包括以下步骤：拆除中心支承土体第一部范围内的组合支撑；由上至下依次开挖第一部、第二部、……、第n-1部；拆除所有组合支撑、所有临时横撑及所有临时竖撑；开挖第n部；在第n部范围内浇筑仰拱；对仰拱进行填充。
本发明具有以下有益效果：
采用本发明的大跨径隧道拱顶沉降处理方法对大跨径隧道的拱顶沉降进行处理时，首先对拱顶沉降的隧道进行土体回填以形成支承基体，然后在支承基体与隧道的拱顶之间搭建两端分别抵顶两者的组合支撑，以快速对拱顶沉降处进行支护以控制隧道进一步形变，并降低安全风险，且对拱顶进行支护后，再在拱顶的内壁上进行沿径向的径向注浆，从而对拱顶进行进一步加固，防止隧道变形进一步加大；在对拱顶进行加固防止其进一步形变后，再采用多台阶分步开挖法开挖支承基体，以便在开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，且确保多台阶分步开挖过程中，未开挖台阶的部分对应的组合支撑无需拆除以继续对拱顶进行支撑，即实现边开挖、边拆除开挖处的组合支撑、并对开挖出台阶后对构成该台阶的土体进行支撑，从而不仅可最长时间的保留组合支撑，同时可对未开挖的土体进行支撑，不仅更有效防止拱顶沉降，且降低开挖支承基体过程中的安全风险；并在开挖过程中在隧道上与支承基体对应的侧壁上进行沿径向的径向注浆，从而进一步加固隧道拱顶及其侧壁；另外，该处理方法中所涉及的材料均为隧道施工中常见的材料，紧急时刻可就地取材，并无需进行过于复杂的加工，为抢险节约时间，适合需快速处理的拱顶。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的开挖步序图；
图2是组合支撑的横断面示意图；
图3是径向注浆断面图；
图4是注浆工艺流程图；
图5是轴向注浆注浆孔布置图；
图6是对拉锚杆与临时竖撑连接示意图；
图7是临时横撑与初期支护连接示意图。
图例说明
10、隧道；101、拱顶；20、支承基体；21、中心支承土体；22、左支承土体；23、右支承土体；30、组合支撑；32、支撑立杆；33、连接斜杆；40、注浆管；50、临时横撑；60、临时竖撑；70、对拉锚杆；80、初期支护。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1，本发明的优选实施例提供了一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，包括以下步骤：
对拱顶101沉降的隧道10进行土体回填以形成支承基体20。
在支承基体20与隧道10的拱顶101之间搭建两端分别抵顶两者的组合支撑30。
在拱顶101的内壁上进行沿径向的径向注浆。
将支承基体20沿隧道10宽度方向划分为位于中部的中心支承土体21及位于中心支承土体21两侧的左支承土体22和右支承土体23，采用首先分别对左支承土体22和右支承土体23由上至下成台阶式开挖、然后再对中心支承土体21由上至下成台阶式开挖的多台阶分步开挖法开挖支承基体20，且开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，同时开挖过程中在隧道10上与支承基体20对应的侧壁上进行沿隧道10径向的径向注浆。
采用本发明的大跨径隧道拱顶沉降处理方法对大跨径隧道的拱顶沉降进行处理时，首先对拱顶101沉降的隧道10进行土体回填以形成支承基体20，然后在支承基体20与隧道10的拱顶101之间搭建两端分别抵顶两者的组合支撑30，以快速对拱顶沉降处进行支护以控制隧道进一步形变，并降低安全风险，且对拱顶进行支护后，再在拱顶101的内壁上进行沿径向的径向注浆，从而对拱顶进行进一步加固，防止隧道变形进一步加大；在对拱顶进行加固防止其进一步形变后，再采用多台阶分步开挖法开挖支承基体20，以便在开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，且确保多台阶分步开挖过程中，未开挖台阶的部分对应的组合支撑30无需拆除以继续对拱顶进行支撑，即实现边开挖、边拆除开挖处的组合支撑、并对开挖出台阶后对构成该台阶的土体进行支撑，从而不仅可最长时间的保留组合支撑，同时可对未开挖的土体进行支撑，不仅更有效防止拱顶沉降，且降低开挖支承基体20过程中的安全风险；并在开挖过程中在隧道10上与支承基体20对应的侧壁上进行沿径向的径向注浆，从而进一步加固隧道拱顶及其侧壁；另外，该处理方法中所涉及的材料均为隧道施工中常见的材料，紧急时刻可就地取材，并无需进行过于复杂的加工，为抢险节约时间，适合需快速处理的拱顶。
具体地，对拱顶101沉降的隧道10进行土体回填的回填土体为洞渣。
可选地，如图2所示，组合支撑30包括铺设于支承基体20表面的由多根地梁搭设而成的支撑底架，支撑底架上竖直支撑有多根支撑立杆32，各支撑立杆32的顶端抵顶拱顶101的内壁。相邻支撑立杆32间连接有至少一根连接斜杆33。具体地，支撑立杆32采用Φ200mm钢管，横向间距1.3m-1.6m，纵向间距1.14m。地梁采用I16工字钢。连接斜杆33采用[10槽钢。支承基体20包括支承土体及铺设于支承土体上方的混凝土垫层，从而增强支承基体20支撑的稳定性。混凝土垫层采用厚30cm的C30混凝土硬化。
可选地，为了进一步确保施工安全，径向注浆在隧道10延伸方向的范围为：拱顶101沉降段及其前后各4m～10m，进行径向注浆加固。优选地，拱顶101沉降段及其前后各5m～7m，进行径向注浆加固。实际操作过程中，拱顶101沉降段及其前后各5m，进行径向注浆加固，满足隧道10拱顶及侧壁加固的同时，缩短工期、节约施工成本。径向注浆在周向的范围为：起拱线以上部分及起拱线以下0.8m～2m。优选地，径向注浆在周向的范围为：起拱线以上部分及起拱线以下0.8m～1.2m。实际操作过程中，径向注浆在周向的范围为：起拱线以上部分及起拱线以下1m，满足隧道10拱顶及侧壁加固的同时，缩短工期、节约施工成本。
具体地，如图3所示，径向注浆采用Φ42mm小导管，环向间距0.8m，纵向间距1.14m，单根长度5m。注浆采用快硬硫铝酸盐水泥净浆，水灰比为0.5-1.0，水泥强度等级为32.5，注浆压力控制在0.5Mpa-1.0Mpa。实际注浆时，开挖前先完成拱顶部分的径向注浆，支承基体20部位的径向注浆随各台阶分部开挖、支护时，同时进行。
可选地，如图4所示，
径向注浆的工艺流程为：
制备注浆管40。
钻孔、清孔。
将注浆管40安装固定至钻孔中。
制备注浆液。
将注浆液注入注浆管40。
检测注浆管40中的注浆压力和注浆流量是否达到设计要求，如两者均达到设计要求则注浆结束，如其中一者没有达到设计要求则适当调整注浆速度、浆液参数或更换注浆材料直至注浆压力和注浆流量均达到设计要求后结束。
具体地，注浆时由下而上、跳孔跳排注浆，先注浆单序孔，后注浆二序孔，该种注浆方式不仅有效避免注浆钻孔时对隧道壁面稳定性产生影响，还有效避免相邻钻孔注浆时相互干涉，进而提高注浆质量。注浆时注浆压力控制在0.5～1MPa，注浆速度不应过快，若单孔注浆量超过设计注浆量的2倍，注浆压力仍无明显上升时停止注浆，可适当调整进浆速度、浆液参数或更换注浆材料，直至达到设计要求。
可选地，开挖支承基体20前，还包括步骤：
在中心支承土体21的端面上进行沿隧道10轴向的轴向注浆。
具体地，如图5所示，中心支承土体21为洞渣回填，为确保中心支承土体21受力稳定，对中心支承土体21进行注浆加固。注浆钻孔梅花形布置，间距2m×2m。注浆管采用Φ42钢管，单根长度为6m。注浆采用快硬硫铝酸盐水泥净浆，水灰比为0.5-1.0，水泥强度等级为32.5，注浆压力控制在0.5-1.0Mpa。轴向注浆的浆液配比及注浆工艺与径向注浆一致。每开挖5m后进行下一轮注浆，注浆区域搭接长度1m。
优选地，开挖所述支承基体20前还包括步骤：对注浆效果进行检查。具体地，注浆段的注浆孔全部注完后，应进行注浆效果检查和评定，不合格者应补钻孔注浆，具体包括：(1)对注浆过程中的各种记录资料综合分析，注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求；(2)设检查孔，每循环设2～3个检查孔，检查孔钻取岩芯，观察浆液充填情况，并检查检查孔内涌水量，检查孔涌水量小于0.2L/m·min。
实际设置时，在支承基体20与隧道10的拱顶101之间搭建两端分别抵顶两者的组合支撑30后进行步骤：在拱顶101的内壁上进行沿径向的径向注浆，及步骤：将支承基体20划分为位于中部的中心支承土体21及位于中心支承土体21两侧的左支承土体22和右支承土体23，采用首先对左支承土体22和右支承土体23由上至下分台阶开挖、然后再对中心支承土体21由上至下分台阶开挖的多台阶分步开挖法开挖支承基体20，且开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，同时开挖过程中在隧道10上与支承基体20对应的侧壁上进行沿径向的径向注浆，且该两个步骤交替循环进行，直至全部支承基体20开挖完成。
可选地，如图1所示，开挖支承基体20前将左支承土体22和右支承土体23按照开挖步序划分为由上至下依次布设的第一部、第二部、……、第n部，同时将中心支承土体21按照开挖步序划分为由上至下依次布设的第一部、第二部、……、第n部。采用多台阶分步开挖法开挖时，依次开挖右支承土体23的第一部、左支承土体22的第一部、右支承土体23的第二部、左支承土体22的第二部、……、依此类推，直至右支承土体23和左支承土体22开挖完全，然后再依次开挖中心支承土体21的第一部、第二部、……、第n部。或者采用多台阶分步开挖法开挖时，依次开挖右支承土体23的第一部、左支承土体22的第一部、左支承土体22的第二部、右支承土体23的第二部、右支承土体23的第三部、左支承土体22的第三部、……、依此类推，直至右支承土体23和左支承土体22开挖完全，然后再依次开挖中心支承土体21的第一部、第二部、……、第n部。优选地，左支承土体22的第一部与右支承土体23的第一部对应设置，左支承土体22的第二部与右支承土体23的第二部对应设置，……，依次类推。实际施工时，每一部的高度及在宽度方向上的宽度根据具体施工情况具体设置，总的原则是开挖支承基体20时，不对隧道10的稳定性产生影响。
可选地，如图1所示，开挖右支承土体23的第一部和左支承土体22的第一部时，各包括以下步骤：
拆除第一部范围内的组合支撑30。
开挖第一部。
在第一部范围内的隧道10的侧壁上进行径向注浆。
对第一部范围内的隧道10的侧壁进行初期支护80。
对初期支护80施工锁脚锚杆。
在初期支护80和中心支承土体21之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑50。
在临时横撑50和第一部范围内的拱顶101之间搭设两端分别抵顶两者且抵靠中心支承土体21侧壁的临时竖撑60。
打设对拉锚杆70以将两个第一部范围内的两架临时竖撑60拉紧。
具体地，首先拆除第一部范围内的组合支撑30；然后开挖第一部；接着对第一部范围内的隧道10的侧壁进行初期支护80；然后再对初期支护80施工锁脚锚杆；最后在初期支护80和中心支承土体21之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑50，确保第一部开挖及初支过程中，初期支护80落到实处，初期支护80底部垫设钢板。临时竖撑60之间采用钢板+螺栓的形式连接，如与既有组合支撑30支撑位置发生冲突，可拆除组合支撑30，优先架立H200临时竖撑60，随后立即再次补充钢管支撑。如图6所示，临时竖撑60施工结束后，打设一道对拉锚杆70作为对拉杆，对拉锚杆70两端通过钢板及螺栓与临时竖撑60连接，对拉锚杆70单根长度为6.0m。如图7所示，临时横撑50的端部与初期支护80焊接，且两者间还加设工字钢牛腿相连。
可选地，如图1所示，开挖右支承土体23的第二部、第三部、……、第n-1部及开挖左支承土体22的第二部、第三部、……、第n-1部时，各包括以下步骤：
开挖土体。
在隧道的侧壁上进行径向注浆。
对隧道10的侧壁进行初期支护80。
对初期支护80施工锁脚锚杆。
在初期支护80和中心支承土体21之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑50。
具体地，在初期支护80和中心支承土体21之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑50时，尽量保留上一级中搭设的临时横撑50。在隧道的侧壁上进行径向注浆时，待径向注浆达到径向注浆在周向的范围时(起拱线以上部分及起拱线以下0.8m～1.2m)，停止对隧道的侧壁进行径向注浆。
可选地，如图1所示，开挖右支承土体23的第n部及开挖左支承土体22的第n部时，各包括以下步骤：
开挖土体。
对隧道10的侧壁进行初期支护80。
对初期支护80施工锁脚锚杆。
在初期支护80和中心支承土体21之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑50。
在第n部范围内浇筑仰拱。
对仰拱进行填充。
具体地，在初期支护80和中心支承土体21之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑50时，尽量保留第n-1部中搭设的临时横撑50。
可选地，如图1所示，开挖中心支承土体21具体包括以下步骤：
拆除中心支承土体21第一部范围内的组合支撑30。
由上至下依次开挖第一部、第二部、……、第n-1部。
拆除所有组合支撑30、所有临时横撑50及所有临时竖撑60。
开挖第n部。
在第n部范围内浇筑仰拱。
对仰拱进行填充。
具体地，拆除中心支承土体21第一部范围内的组合支撑30时，在监控量测稳定的情况下，每循环拆除1榀组合支撑。拆除所有组合支撑30、所有临时横撑50及所有临时竖撑60时，每次拆除1榀，如监测情况稳定，再继续拆除，拆除3m后，进行二衬施工。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
对拱顶(101)沉降的隧道(10)进行土体回填以形成支承基体(20)；
在所述支承基体(20)与所述隧道(10)的拱顶(101)之间搭建两端分别抵顶两者的组合支撑(30)；
在所述拱顶(101)的内壁上进行沿径向的径向注浆；
将所述支承基体(20)沿隧道(10)宽度方向划分为位于中部的中心支承土体(21)及位于所述中心支承土体(21)两侧的左支承土体(22)和右支承土体(23)，采用首先分别对所述左支承土体(22)和所述右支承土体(23)由上至下成台阶式开挖、然后再对所述中心支承土体(21)由上至下成台阶式开挖的多台阶分步开挖法开挖所述支承基体(20)，且开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成所述台阶的土体进行支撑，同时开挖过程中在所述隧道(10)上与所述支承基体(20)对应的侧壁上进行沿隧道(10)径向的径向注浆。
2.根据权利要求1所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，
所述组合支撑(30)包括铺设于所述支承基体(20)表面的由多根地梁搭设而成的支撑底架，所述支撑底架上竖直支撑有多根支撑立杆(32)，各所述支撑立杆(32)的顶端抵顶所述拱顶(101)的内壁；
相邻所述支撑立杆(32)间连接有至少一根连接斜杆(33)。
3.根据权利要求1所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，
径向注浆在隧道(10)延伸方向的范围为：所述拱顶(101)沉降段及其前后各4m～10m；
径向注浆在周向的范围为：起拱线以上部分及起拱线以下0.8m～2m。
4.根据权利要求1所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，径向注浆的工艺流程为：
制备注浆管(40)；
钻孔、清孔；
将所述注浆管(40)安装固定至所述钻孔中；
制备注浆液；
将所述注浆液注入所述注浆管(40)；
检测所述注浆管(40)中的注浆压力和注浆流量是否达到设计要求，如两者均达到设计要求则注浆结束，如其中一者没有达到设计要求则适当调整注浆速度、浆液参数或更换注浆材料直至注浆压力和注浆流量均达到设计要求后结束。
5.根据权利要求1所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，开挖所述支承基体(20)前，还包括步骤：
在所述中心支承土体(21)的端面上进行沿隧道(10)轴向的轴向注浆。
6.根据权利要求1所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，
开挖所述支承基体(20)前将所述左支承土体(22)和所述右支承土体(23)按照开挖步序划分为由上至下依次布设的第一部、第二部、……、第n部，同时将所述中心支承土体(21)按照开挖步序划分为由上至下依次布设的第一部、第二部、……、第n部；
采用多台阶分步开挖法开挖时，依次开挖所述右支承土体(23)的第一部、所述左支承土体(22)的第一部、所述右支承土体(23)的第二部、所述左支承土体(22)的第二部、……、依此类推，直至所述右支承土体(23)和所述左支承土体(22)开挖完全，然后再依次开挖所述中心支承土体(21)的第一部、第二部、……、第n部；或者
采用多台阶分步开挖法开挖时，依次开挖所述右支承土体(23)的第一部、所述左支承土体(22)的第一部、所述左支承土体(22)的第二部、所述右支承土体(23)的第二部、所述右支承土体(23)的第三部、所述左支承土体(22)的第三部、……、依此类推，直至所述右支承土体(23)和所述左支承土体(22)开挖完全，然后再依次开挖所述中心支承土体(21)的第一部、第二部、……、第n部。
7.根据权利要求6所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，开挖所述右支承土体(23)的第一部和所述左支承土体(22)的第一部时，各包括以下步骤：
拆除第一部范围内的所述组合支撑(30)；
开挖第一部；
在第一部范围内的所述隧道(10)的侧壁上进行径向注浆；
对第一部范围内的所述隧道(10)的侧壁进行初期支护(80)；
对所述初期支护(80)施工锁脚锚杆；
在所述初期支护(80)和所述中心支承土体(21)之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑(50)；
在所述临时横撑(50)和第一部范围内的拱顶(101)之间搭设两端分别抵顶两者且抵靠所述中心支承土体(21)侧壁的临时竖撑(60)；
打设对拉锚杆(70)以将两个第一部范围内的两架所述临时竖撑(60)拉紧。
8.根据权利要求6所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，开挖所述右支承土体(23)的第二部、第三部、……、第n-1部及开挖所述左支承土体(22)的第二部、第三部、……、第n-1部时，各包括以下步骤：
开挖土体；
在所述隧道的侧壁上进行径向注浆；
对所述隧道(10)的侧壁进行初期支护(80)；
对所述初期支护(80)施工锁脚锚杆；
在所述初期支护(80)和所述中心支承土体(21)之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑(50)。
9.根据权利要求6所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，开挖所述右支承土体(23)的第n部及开挖所述左支承土体(22)的第n部时，各包括以下步骤：
开挖土体；
对所述隧道(10)的侧壁进行初期支护(80)；
对所述初期支护(80)施工锁脚锚杆；
在所述初期支护(80)和所述中心支承土体(21)之间搭设两端分别抵顶两者的临时横撑(50)；
在第n部范围内浇筑仰拱；
对所述仰拱进行填充。
10.根据权利要求6所述的大跨径隧道拱顶沉降处理方法，其特征在于，开挖所述中心支承土体(21)具体包括以下步骤：
拆除所述中心支承土体(21)第一部范围内的所述组合支撑(30)；
由上至下依次开挖第一部、第二部、……、第n-1部；
拆除所有组合支撑(30)、所有临时横撑(50)及所有临时竖撑(60)；
开挖第n部；
在第n部范围内浇筑仰拱；
对所述仰拱进行填充。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110617067A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-27 | 中铁十八局集团有限公司 | 一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚低风险施工方法 |
| CN113266363A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 中铁十九局集团第三工程有限公司 | 大断面隧道临时中隔墙加固结构开挖方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295187A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Sankyu Inc | トンネルの内壁の補修工法、補修装置及び吊下げ補助金具 |
| CN102733827A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 湖南省交通规划勘察设计院 | 隧道换拱施工方法及用于隧道换拱施工中的施工结构 |
| CN206495682U (zh) * | 2017-02-03 | 2017-09-15 | 中建八局第一建设有限公司 | 一种用于隧道塌方快速处理的台架 |
| CN108035733A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-15 | 中铁四局集团有限公司 | 一种岩质超大断面隧道钢架岩墙组合竖撑分部开挖方法 |
| CN108412519A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-17 | 中铁二局集团有限公司 | 高原地区软岩轻微大变形单线隧道支护装置及施工方法 |
| CN108561156A (zh) * | 2018-04-30 | 2018-09-21 | 安徽省公路桥梁工程有限公司 | 分离式隧道换拱支护结构及其施工方法 |
-
2018
- 2018-10-31 CN CN201811283893.XA patent/CN109209440B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295187A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Sankyu Inc | トンネルの内壁の補修工法、補修装置及び吊下げ補助金具 |
| CN102733827A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 湖南省交通规划勘察设计院 | 隧道换拱施工方法及用于隧道换拱施工中的施工结构 |
| CN206495682U (zh) * | 2017-02-03 | 2017-09-15 | 中建八局第一建设有限公司 | 一种用于隧道塌方快速处理的台架 |
| CN108035733A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-15 | 中铁四局集团有限公司 | 一种岩质超大断面隧道钢架岩墙组合竖撑分部开挖方法 |
| CN108561156A (zh) * | 2018-04-30 | 2018-09-21 | 安徽省公路桥梁工程有限公司 | 分离式隧道换拱支护结构及其施工方法 |
| CN108412519A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-17 | 中铁二局集团有限公司 | 高原地区软岩轻微大变形单线隧道支护装置及施工方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110617067A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-27 | 中铁十八局集团有限公司 | 一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚低风险施工方法 |
| CN113266363A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 中铁十九局集团第三工程有限公司 | 大断面隧道临时中隔墙加固结构开挖方法 |
| CN113266363B (zh) * | 2021-05-27 | 2024-04-05 | 中铁十九局集团第三工程有限公司 | 大断面隧道临时中隔墙加固结构开挖方法 |
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