CN110219654B - 泥岩连拱隧道侧导洞先行施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泥岩连拱隧道侧导洞先行施工方法，采用CD法开挖先行洞远离中导洞一侧的导坑，及时施作初期支护和临时仰拱；将先行洞侧导坑开挖至中导洞里程时，先行洞横挑斜交进入中导洞，先行洞侧导坑继续向前开挖；中导洞开挖，开挖过程中通过已开挖的先行洞侧导坑作为隧道洞内与洞外的施工物流通道；中导洞开挖完成后及时施作中隔墙，中隔墙混凝土每完成一组后，在远离先行洞的一侧施作横撑；采用CD法开挖先行洞剩余的侧导坑，使得先行洞初期支护成环；采用CD法先开挖后行洞的右侧导坑，再开挖后行洞的剩余导坑。保证施工安全和质量，加快施工进度，特别适合复杂的市政地下交通工程领域，解决传统连拱隧道施工时存在的局限和难题。
Description
技术领域
本发明涉及工程施工方法，具体涉及一种泥岩连拱隧道的施工技术，适用于洞口条件复杂，无法按照常规施工顺序进行的连拱隧道施工。
背景技术
连拱隧道一般设在埋深不深、纵向距离较短、上行线与下行线分不开或并线的情况下，一般工程地质条件较好。当前连拱隧道有直中墙和曲中墙两种形式，由于曲中墙连拱隧道比直中墙连拱隧道防水系统要好得多，所以应用也更加广泛。连拱隧道的施工都是按照先挖中导洞再修中隔墙，最后开挖主洞的顺序进行，具体工程施工中分为三类，分别为“中导洞－双侧壁三导洞开挖法”、“中导洞－正洞台阶开挖法”、“中导洞－先左洞后右洞开挖法”。
连拱隧道传统施工方法存在的缺点是：施工工序多、进度慢，尤其是连拱隧道设计长度较长时，施工更加困难，由于导洞断面小只能采用单工序作业，施工效率更加缓慢，工期有时很难保障。
连拱隧道在施工设计时常常不可避免会遇到一些特殊的地质环境，是传统连拱隧道施工方法无法解决的。比如，如图4所示，连拱隧道出洞口为回填土浅埋段，洞口段约30米埋深仅为9米，洞口段地面30米范围为双向四车道和人行道的市政道路，为确保边坡稳定性，在洞口段施工前需对洞口进行加固，加固主要采用围护桩加锚索的方式。由于洞口围护桩的存在，传统双连拱中导洞进洞已无法实施。
发明内容
鉴于传统连拱隧道开挖施工效率低、进度慢的缺点，以及连拱隧道设计纵向长度较长且洞口无中导洞进洞施工条件的情况，拟提供一种连拱隧道侧导洞先行的施工方法。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种泥岩连拱隧道侧导洞先行施工方法，包括以下步骤：
步骤一，完成连拱隧道洞口段的管棚施工，增加洞口段围岩的整体稳定性；
步骤二，采用CD法开挖先行洞远离中导洞一侧的导坑，并及时施作初期支护和临时仰拱；
步骤三，将先行洞侧导坑开挖至中导洞里程时，先行洞横挑斜交进入中导洞，同时先行洞侧导坑继续向前开挖；
步骤四，中导洞开挖并及时施作初期支护，开挖过程中通过已开挖的先行洞侧导坑作为隧道洞内与洞外的施工物流通道；
步骤五，中导洞开挖完成后及时施作中隔墙，中隔墙混凝土每完成一组后，在远离先行洞的一侧施作横撑以确保中隔墙左右受力平衡；
步骤六，采用CD法开挖先行洞剩余的侧导坑，使得先行洞初期支护成环，再施工先行洞的二次衬砌和防排水；
步骤七，采用CD法先开挖后行洞的右侧导坑，再开挖后行洞的剩余导坑，使得后行洞初期支护成环，再施工后行洞的二次衬砌和防排水；后行洞的开挖应与先行洞保持在一组衬砌的距离，严禁后行洞的开挖超前先行洞的衬砌。
泥岩连拱隧道采用侧导洞先行，先开挖完成一个侧导坑，并及时施作该侧导坑的临时仰拱，封闭先行侧导坑，接下来横挑斜交进入中导洞施工；中导洞中隔墙施工完成后开挖先行洞剩余导坑，并及时施做先行洞的二次衬砌及防排水，先行洞衬砌施工完成后及时开始后行洞的开始，并适时施工后行洞的衬砌及防排水。
因中导洞与主线侧壁导洞开挖后，剩余岩柱较薄，施工过中实时通过施工监测，监测围岩应力、隧道收敛、拱顶下沉等变化，用于指导现场施工，保证整个施工过程的安全。
作为上述方案的优选，在步骤四中，中导洞开挖时，因先行洞侧导坑已完成开挖支护，与中导洞之间的岩柱非常薄，要严控开挖进尺，及时施作初期支护，并加强监控测量。
进一步优选为，在步骤五中，中隔墙混凝土施工应确保拱顶的密实。
本发明的有益效果：该泥岩连拱隧道施工方法摒弃了常规的双连拱中导洞作为第一步开挖，创造性地选择其主线隧道的一侧壁导洞先行开挖，侧壁导坑开挖完成后及时施工临时仰拱，使得与支护体系封闭成环，保障其稳定性；在侧导洞开挖至中导洞里程时，横挑斜交进入中导洞；紧随其后中导洞开挖、中隔墙混凝土等后续导洞的施工，在开挖中导洞的同时可通过主线侧壁导坑联系主线隧道洞内、外的施工，因保留主线剩余岩柱，主线施工不受中导洞的施工限制，施工较为灵活。
本发明具有经济、安全、环保、可操作性强的特点，既能保证施工安全和质量，又能加快施工进度，提高现场文明施工程度，降低施工成本，也能推广应用到硬岩连拱隧道施工，特别适合复杂的市政地下交通工程领域，解决传统连拱隧道施工时存在的局限和难题。
附图说明
图1为泥岩连拱隧道侧导洞先行的施工步序图。
图2为侧导洞先行施工断面示意图。
图3为侧导洞先行施工平面示意图。
图4为连拱隧道出洞口中导洞进洞受限的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
结合图1—图3所示，一种泥岩连拱隧道侧导洞先行施工方法，包括以下步骤：
步骤一，完成连拱隧道洞口段的管棚施工，增加洞口段围岩的整体稳定性。接下来，将连拱隧道分为9部分，左侧导洞为先行洞1，右侧导洞为后行洞3，当然，也可以右侧导洞为先行洞，左侧导洞为后行洞。
步骤二，采用CD法开挖先行洞1远离中导洞2一侧的导坑，具体为第Ⅰ和Ⅱ部分。并及时施作初期支护和临时仰拱。CD法为常用的隧道非爆开挖法，通常采用悬臂掘进机进行开挖。
步骤三，将先行洞1侧导坑开挖至中导洞里程时，先行洞1横挑斜交进入中导洞2，同时先行洞1侧导坑继续向前开挖。
步骤四，中导洞2开挖并及时施作初期支护，具体为第Ⅲ部分。开挖过程中通过已开挖的先行洞侧导坑作为隧道洞内与洞外的施工物流通道。
最好是，在步骤四中，中导洞开挖时，因先行洞侧导坑已完成开挖支护，与中导洞之间的岩柱非常薄，要严控开挖进尺，及时施作初期支护，并加强监控测量。
步骤五，中导洞2开挖完成后及时施作中隔墙4，中隔墙混凝土每完成一组后，在远离先行洞1的一侧施作横撑5以确保中隔墙4左右受力平衡。中隔墙混凝土施工应确保拱顶的密实。
步骤六，采用CD法开挖先行洞1剩余的侧导坑，具体为第Ⅳ和第Ⅴ部分，使得先行洞1初期支护成环。因中导洞与先行洞侧导坑开挖后，剩余岩柱较薄，施工过中实时通过施工监测，监测围岩应力、隧道收敛、拱顶下沉等变化，用于指导现场施工，保证整个施工过程的安全；待先行洞监控量测数据稳定后，及时组织施工先行洞的二次衬砌及防排水，提高隧道工程的自身强度和稳定性。
步骤七，采用CD法先开挖后行洞3的右侧导坑，具体为第Ⅵ和第Ⅶ部分；再开挖后行洞3的剩余导坑，具体为第Ⅷ和第Ⅸ部分。使得后行洞初期支护成环，再施工后行洞的二次衬砌和防排水，完成连拱隧道的主体工程施工。后行洞3的开挖应与先行洞1保持在一组衬砌的距离，严禁后行洞的开挖超前先行洞的衬砌。
本发明针对市政地下连拱隧道施工提供了一种新的思路和方法，在中导洞不具备进洞条件下，利用先行洞，快速打开作业面，组织连拱隧道的施工，侧导洞先行导坑还可以打通后期洞内、外作业面，使得洞内、洞外的施工组织更易统筹管理，施工资源的利用更加高效。该侧导洞先行施工方法，具有经济效益高、安全可靠、质量有保障、职业健康得到改善等特点。
Claims (2)
1.一种泥岩连拱隧道侧导洞先行施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，完成连拱隧道洞口段的管棚施工，增加洞口段围岩的整体稳定性；
步骤二，采用CD法开挖先行洞远离中导洞一侧的导坑，并及时施作初期支护和临时仰拱；
步骤三，将先行洞侧导坑开挖至中导洞里程时，先行洞横挑斜交进入中导洞，同时先行洞侧导坑继续向前开挖；
步骤四，中导洞开挖并及时施作初期支护，开挖过程中通过已开挖的先行洞侧导坑作为隧道洞内与洞外的施工物流通道；
步骤五，中导洞开挖完成后及时施作中隔墙，中隔墙混凝土每完成一组后，在远离先行洞的一侧施作横撑以确保中隔墙左右受力平衡；
步骤六，采用CD法开挖先行洞剩余的侧导坑，使得先行洞初期支护成环，再施工先行洞的二次衬砌和防排水；
步骤七，采用CD法先开挖后行洞的右侧导坑，再开挖后行洞的剩余导坑，使得后行洞初期支护成环，再施工后行洞的二次衬砌和防排水；后行洞的开挖应与先行洞保持在一组衬砌的距离，严禁后行洞的开挖超前先行洞的衬砌。
2.按照权利要求1所述的泥岩连拱隧道侧导洞先行施工方法，其特征在于：在步骤四中，中导洞开挖时，及时施作初期支护。
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