CN109488311A - 一种三连拱隧道施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三连拱隧道施工方法,该施工方法包括以下步骤:先开挖左洞,左洞全断面初期支护封闭成环后再开挖右洞,左洞和右洞开挖的错开距离大于15米;左洞和右洞的二次衬砌和中隔墙都完成后再开挖中洞;开挖中洞时,先开挖上半断面,再进行拱部衬砌,拱部衬砌完成后,再开挖下部,最后施工中洞仰拱。本发明所述的三连拱隧道施工方法具有工序少、对围岩扰动次数少、安全性好、工效高、施工进度快等优点。

Description

一种三连拱隧道施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,特别是涉及一种三连拱隧道施工方法。
背景技术
我国现修建公路或者地铁三连拱隧道时,主要采用先开挖中隔墙再开挖边洞和中洞的工法,这类工法存在工序多、对围岩扰动次数多等缺点,且造成大型机械无法展开,工序交叉干扰大,施工进度慢的问题。目前,针对山岭三连拱铁路隧道开挖支护尚未有一套安全、简便的施工方法。
发明内容
基于此,本发明的目的在于提供一种三连拱隧道施工方法,所述三连拱隧道施工方法具有工序少、对围岩扰动次数少、安全性好、工效高、施工进度快等优点。
本发明采取的技术方案如下:
一种三连拱隧道施工方法,包括以下步骤:
先开挖左洞,左洞全断面初期支护封闭成环后再开挖右洞,左洞和右洞开挖的错开距离大于15米;左洞和右洞的二次衬砌和中隔墙都完成后再开挖中洞;开挖中洞时,先开挖上半断面,再进行拱部衬砌,拱部衬砌完成后,再开挖下部,最后施工中洞仰拱。
进一步地,开挖左洞和右洞均采用三台阶加临时横撑法。
进一步地,开挖左洞和右洞均包括以下步骤:施做超前支护措施后,按照上导坑、中导坑、下导坑、仰拱的顺序进行弱爆破开挖,每部分开挖后及时施作初期支护,并架设临时横撑钢架与初期支护钢架连接,将初期支护封闭成环。
进一步地,所述初期支护的施工包括以下步骤:初喷4厘米厚的混凝土,打设系统锚杆,铺设钢筋网,架立钢架,施作锁脚锚管,复喷砼至设计厚度。
进一步地,左洞和右洞的初期支护完成后施作二次衬砌和中隔墙,所述二次衬砌和中隔墙的施工包括以下步骤:
第一步,铺设矮边墙防水层并埋设排水管,绑扎仰拱钢筋和矮边墙钢筋,灌筑仰拱二次衬砌、矮边墙二次衬砌以及隧底填充,预留中洞仰拱钢筋接驳器;
第二步,分段拆除临时横撑钢架,铺设拱墙防水层并埋设排水管,绑扎拱墙钢筋和中隔墙钢筋,灌筑拱墙二次衬砌以及中隔墙二次衬砌,预留中洞拱顶钢筋接驳器。
进一步地,开挖中洞包括以下步骤:
第一步,待左洞和右洞二次衬砌全部完成后,预留核心土弱爆破开挖中洞上半断面,施作上半断面周边的初期支护,并打设系统锚杆;
第二步,分段拆除左洞和右洞拱墙的初期支护,铺设中洞拱部防水层并埋设排水管,绑扎中洞拱部钢筋,打设满堂脚手架,灌筑中洞拱部二次衬砌;
第三步,待拱部二次衬砌强度达到设计要求后,分台阶进行弱爆破开挖至中洞仰拱底;
第四步,分段拆除左洞和右洞墙底的初期支护,铺设中洞仰拱防水层并埋设排水管,绑扎中洞仰拱钢筋,打设满堂脚手架,灌筑中洞仰拱二次衬砌。
进一步地,左洞和右洞的二次衬砌中预留的中洞拱顶钢筋接驳器与中洞拱部钢筋进行连接,左洞和右洞的二次衬砌中预留的中洞仰拱钢筋接驳器与中洞仰拱钢筋进行连接。
进一步地,所述左洞和右洞的拱部、边墙及仰拱的支护采用型钢或格栅钢架,所述左洞和右洞中的临时横撑钢架和中隔墙竖撑采用型钢。
进一步地,所述中洞的拱部和仰拱的支护采用型钢或格栅钢架。
进一步地,所述左洞、右洞和中洞的支护中各节点之间焊接连接板并采用螺栓进行连接。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)施工空间大,每一步均可引入大型施工机械,多作业面平行作业,工效高,很大程度上加快了施工进度。
2)在地质结构复杂多变的隧道施工中,便于灵活、及时地调整施工方法,进度稳定,工期保障性强。
3)需要拆除的临时施工支护少,安全性高,同时节省投资。
4)左、右洞及中洞拱部封闭成环快,减少因开挖对周围岩体造成二次扰动。
5)无需投入特种设备,投入小,操作性强,易推广。
本发明所述的三连拱隧道施工方法,克服了现有施工技术存在的工序多、施工组织困难、工效低、施工进度慢、成本高、工序转换困难、围岩扰动次数多、围岩变形大等缺陷。
为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明所述三连拱隧道施工方法的施工顺序示意图;
图2为本发明所述三连拱隧道施工方法中的左洞和右洞的施工示意图;
图3为本发明所述三连拱隧道施工方法中的中洞的施工示意图。
具体实施方式
请参阅图1,本发明的三连拱隧道施工方法包括以下步骤:
先开挖左洞,左洞全断面初期支护封闭成环后再开挖右洞,左洞和右洞开挖的错开距离大于15米;左洞和右洞的二次衬砌5和中隔墙6都完成后再开挖中洞;开挖中洞时,先开挖上半断面7,再进行拱部8衬砌,拱部8衬砌完成后,再开挖下部,最后施工中洞仰拱10。
所述三连拱隧道施工方法具体按如下步骤进行:
(一)左洞先行,左洞全断面初期支护封闭成环后再开挖右洞
如图2所示,开挖左洞和右洞均采用三台阶加临时横撑法,即:施做超前支护措施后,按照上导坑1、中导坑2、下导坑3、仰拱4的顺序进行弱爆破开挖,且每部分开挖滞后于上一部分开挖的一段距离要求,每部分开挖后及时施作初期支护,并架设临时横撑钢架和中隔墙竖撑,将临时横撑钢架与初期支护钢架连接,使初期支护封闭成环;具体地,先弱爆破分部开挖上导坑1,再分部施作上导坑1周边的初期支护,待上导坑1开挖一段距离后,再弱爆破分部开挖中导坑2,然后分部施作中导坑2周边的初期支护,待中导坑2开挖一段距离后,再弱爆破分部开挖下导坑3,然后分部施作下导坑3周边的初期支护,待下导坑3开挖一段距离后,再弱爆破分部开挖仰拱4,然后分部施作仰拱4周边的初期支护。
左洞全断面初期支护封闭成环后再开挖右洞,左洞和右洞开挖的错开距离>15m。
所述初期支护的施工包括以下步骤:初喷4cm厚的混凝土,打设系统锚杆,铺设钢筋网,架立钢架,施作锁脚锚管,复喷砼至设计厚度。
左洞和右洞的初期支护完成后施作二次衬砌5和中隔墙6,所述二次衬砌5和中隔墙6的施工包括以下步骤:
第一步,铺设矮边墙防水层并埋设排水管,绑扎仰拱钢筋和矮边墙钢筋,灌筑仰拱4二次衬砌、矮边墙二次衬砌以及隧底填充(仰拱4二次衬砌和隧底填充应分次施作),预留中洞仰拱钢筋接驳器;
第二步,分段拆除临时横撑钢架,铺设剩余拱墙防水层并埋设排水管,绑扎剩余拱墙钢筋和中隔墙钢筋,灌筑拱墙二次衬砌以及中隔墙6二次衬砌,预留中洞拱顶钢筋接驳器。
其中,所述左洞和右洞的拱部、边墙及仰拱的支护可采用型钢或格栅钢架;所述左洞和右洞中的临时横撑钢架和中隔墙竖撑可采用型钢;所述左洞和右洞的支护中各节点之间焊接连接板并采用螺栓进行连接。
(二)开挖中洞
如图3所示,开挖中洞包括以下步骤:
第一步,待左洞和右洞的二次衬砌5全部完成后,预留核心土弱爆破开挖中洞上半断面7,施作上半断面7周边的初期支护,并打设系统锚杆等;
第二步,分段拆除左洞和右洞拱墙的初期支护,铺设中洞拱部防水层并埋设排水管,绑扎中洞拱部钢筋,打设满堂脚手架,灌筑中洞拱部8二次衬砌,且左洞和右洞的二次衬砌5中预留的中洞拱顶钢筋接驳器分别与中洞拱部钢筋进行连接;
第三步,待拱部8二次衬砌强度达到设计要求后,分台阶进行弱爆破开挖至中洞仰拱底;
第四步,分段拆除左洞和右洞墙底的初期支护,铺设中洞仰拱防水层并埋设排水管,绑扎中洞仰拱钢筋,打设满堂脚手架,灌筑中洞仰拱10二次衬砌,且左洞和右洞的二次衬砌5中预留的中洞仰拱钢筋接驳器分别与中洞仰拱钢筋进行连接,二次结构施工完成。
其中,所述中洞的拱部8及仰拱10的支护采用型钢或格栅钢架,其支护中各节点之间焊接连接板并采用螺栓进行连接。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三连拱隧道施工方法,其特征在于包括以下步骤:
先开挖左洞,左洞全断面初期支护封闭成环后再开挖右洞,左洞和右洞开挖的错开距离大于15米;左洞和右洞的二次衬砌和中隔墙都完成后再开挖中洞;开挖中洞时,先开挖上半断面,再进行拱部衬砌,拱部衬砌完成后,再开挖下部,最后施工中洞仰拱。
2.根据权利要求1所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:开挖左洞和右洞均采用三台阶加临时横撑法。
3.根据权利要求2所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:开挖左洞和右洞均包括以下步骤:施做超前支护措施后,按照上导坑、中导坑、下导坑、仰拱的顺序进行弱爆破开挖,每部分开挖后及时施作初期支护,并架设临时横撑钢架与初期支护钢架连接,将初期支护封闭成环。
4.根据权利要求3所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:所述初期支护的施工包括以下步骤:初喷4厘米厚的混凝土,打设系统锚杆,铺设钢筋网,架立钢架,施作锁脚锚管,复喷砼至设计厚度。
5.根据权利要求3或4任一项所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:左洞和右洞的初期支护完成后施作二次衬砌和中隔墙,所述二次衬砌和中隔墙的施工包括以下步骤:
第一步,铺设矮边墙防水层并埋设排水管,绑扎仰拱钢筋和矮边墙钢筋,灌筑仰拱二次衬砌、矮边墙二次衬砌以及隧底填充,预留中洞仰拱钢筋接驳器;
第二步,分段拆除临时横撑钢架,铺设拱墙防水层并埋设排水管,绑扎拱墙钢筋和中隔墙钢筋,灌筑拱墙二次衬砌以及中隔墙二次衬砌,预留中洞拱顶钢筋接驳器。
6.根据权利要求5所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:开挖中洞包括以下步骤:
第一步,待左洞和右洞二次衬砌全部完成后,预留核心土弱爆破开挖中洞上半断面,施作上半断面周边的初期支护,并打设系统锚杆;
第二步,分段拆除左洞和右洞拱墙的初期支护,铺设中洞拱部防水层并埋设排水管,绑扎中洞拱部钢筋,打设满堂脚手架,灌筑中洞拱部二次衬砌;
第三步,待拱部二次衬砌强度达到设计要求后,分台阶进行弱爆破开挖至中洞仰拱底;
第四步,分段拆除左洞和右洞墙底的初期支护,铺设中洞仰拱防水层并埋设排水管,绑扎中洞仰拱钢筋,打设满堂脚手架,灌筑中洞仰拱二次衬砌。
7.根据权利要求6所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:左洞和右洞的二次衬砌中预留的中洞拱顶钢筋接驳器与中洞拱部钢筋进行连接,左洞和右洞的二次衬砌中预留的中洞仰拱钢筋接驳器与中洞仰拱钢筋进行连接。
8.根据权利要求6所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:所述左洞和右洞的拱部、边墙及仰拱的支护采用型钢或格栅钢架,所述左洞和右洞中的临时横撑钢架和中隔墙竖撑采用型钢。
9.根据权利要求6所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:所述中洞的拱部和仰拱的支护采用型钢或格栅钢架。
10.根据权利要求6所述的三连拱隧道施工方法,其特征在于:所述左洞、右洞和中洞的支护中各节点之间焊接连接板并采用螺栓进行连接。
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