CN111810165A - 一种桥隧相连分岔隧道施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥隧相连分岔隧道施工方法,包括:确定过渡扩挖段的起始里程和终止里程,先行洞反向掘进至过渡扩挖段起始里程时,逐步由扩挖起始里程扩大开挖断面,掘进至连拱隧道段起点,当后行洞掌子面掘进至距连拱隧道段起点里程设定位置处时暂停施工;中导洞贯通后自洞内连拱隧道段起点里程开始修筑中隔墙,同步开始先行洞连拱隧道段的掘进,并对扩挖过渡扩挖段进行人工岩柱的构筑;对过渡扩挖段扩挖断面顶部进行回填,并进行注浆加固;当过渡扩挖段先行洞恢复至标准断面后,再组织后行洞施工。该工法可适用于桥隧相连工程隧道洞口进洞条件复杂的情况,采用由洞内向洞口反向施工顺序,提高了施工效率,保证了施工安全。
Description
技术领域
本发明属于连拱隧道施工技术领域,尤其涉及一种桥隧相连分岔隧道施工方法。
背景技术
为了满足线路线形标准,桥隧相连段的隧道结构型式多采用分岔隧道。分岔隧道是目前复杂地形地质条件下修建山区高速公路过程中提出的一种新的隧道建设型式,通常由四车道单跨大拱隧道或连拱隧道逐渐过渡到上下行分离双洞隧道。桥隧相连段的分岔隧道同时具备标准间距的分离隧道、小净距隧道、连拱隧道或四车道单跨大拱隧道等多种型式隧道的特点分岔隧道紧邻特大桥梁,因峡谷地形陡峭,施工场地狭小,且通常埋置深度浅,地质条件差;分岔隧道的洞口段不仅隧道结构复杂多变,而分岔段隧道左右洞室的间距不断变化,施工工序多,施工中支护结构受力发生多次转换,受力状态复杂,易引起安全问题。
专利CN110306986A公开了一种地下互通立交分岔节点矿山法隧道的反挖施工方法,该专利解决了地下互通立交分岔节点采用矿山法进行隧道施工时,所存在的掌子面施工进度难以控制以及不具备由大断面隧道段往分岔小断面隧道段施工条件时隧道分岔节点的施工问题,但是上述专利扩挖部位位于连拱隧道段隧道外侧,且施工顺序为先开挖小净距段先行洞部分,再开挖连拱隧道段先行洞部分,之后是连拱隧道段后行洞部分,最后是小净距段后行洞部分,依然存在扩挖工程量大,施工周期比较长的不足。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种桥隧相连分岔隧道施工方法,采用由洞内向洞口反向施工顺序,具有扩挖工程量小,施工效率高的优点。
为实现上述目的,本申请采用如下技术方案:
一种桥隧相连分岔隧道施工方法,包括:确定小净距段与连拱隧道段之间相连的过渡扩挖段的起始里程和终止里程,先行洞反向掘进至过渡扩挖段起始里程时,采用台阶法线性渐变方式逐步由扩挖起始里程扩大开挖断面,掘进至连拱隧道段起点,同时当后行洞掌子面掘进至距连拱隧道段起点里程设定位置处时暂停施工;之后开始中导洞施工准备及掘进;中导洞贯通后自洞内连拱隧道段起点里程开始修筑中隔墙,当中隔墙达到强度要求后,同步开始先行洞连拱隧道段的掘进,并同时对扩挖过渡扩挖段进行人工岩柱的构筑;当人工岩柱构筑完成并达到强度要求后,采用分层喷射混凝土工艺对过渡扩挖段扩挖断面顶部进行回填,并进行注浆加固;当过渡扩挖段先行洞恢复至标准断面后,再组织后行洞施工。隧道先行洞和后行洞正常施工。
具体的,当过渡扩挖段横向超挖宽度小于50cm时,直接采用分层喷射混凝土回填,构筑人工岩柱;当过渡扩挖段横向超挖宽度大于50cm时,在过渡扩挖段先行洞按标准断面立钢拱架焊接钢筋,铺设钢筋网,并自下至上分层喷射混凝土,形成外模,再在外模与过渡扩挖段横向超挖区域之间分层浇筑片石砼,形成人工岩柱。
具体的,连拱隧道段的中隔墙在修建过程中,预埋受力锚杆,锚杆伸出一定长度并指向人工岩柱方向,在用片石砼浇筑人工岩柱时将伸出锚杆埋入,以此保证人工岩柱与中隔墙紧密相连。
具体的,当人工岩柱构筑完成并达到强度要求后,采用分层喷射混凝土工艺对扩挖断面顶部进行回填;同时在顶部扩挖部分预埋注浆管,预埋注浆管一端管口伸入扩挖部分侵入后行洞的范围内,待后行洞恢复开挖施工至该断面时,通过预埋的预埋注浆管对顶部扩挖部分进行注浆,以填充可能存在的缝隙。
具体的,中导洞施工时,先行洞和后行洞均暂停施工,直至中导洞贯通。
具体的,中导洞贯通后自洞内连拱隧道段起点里程修筑中隔墙;当中隔墙达到强度要求后,同步开始先行洞连拱隧道段的掘进,且始终保持先行洞掌子面滞后中隔墙里程不少于2B;同时对扩挖过渡扩挖段进行人工岩柱的构筑,其中,B是指先行洞的宽度。
具体的,当后行洞掌子面掘进至距连拱隧道段起点里程3B处时暂停施工。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果在于:
本发明施工顺序为全部反向施工顺序,先行洞和后行洞都同时由小净距段向洞口方向开挖,与已有的工法相比,本发明具有扩挖工程量小,施工工期短,施工效率及安全等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的流程图;
图2为本发明实施例涉及的桥隧相连分岔隧道的转换示意图;
图3为施工步骤(1)示意图;
图4为施工步骤(2)示意图;
图5为施工步骤(3)示意图;
图6为施工步骤(4)示意图;
图7为施工步骤(5)示意图;
图8为施工步骤(6)示意图;
图9为图2中1-1方向断面示意图;
图10为图2中2-2方向断面注浆示意图;
图11为人工岩柱填筑示意图;
其中,A1-反向施工方向;A2-先行洞;A3-后行洞;A4-中导洞;D1-小净距段;D2-过渡扩挖段;D3-连拱隧道段;C-分岔隧道洞口;S 1-正在进行开挖工作;S2-已完成开挖工作;S3-中隔墙;S4-人工岩柱;S5-扩挖断面顶部回填;S6-天然岩柱;S7-扩挖断面超挖部分;M1-喷模;M2-分层喷射混凝土填筑;M3-片石混凝土填筑;M4-预埋受力锚杆;Z-预埋注浆管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1-11,一种桥隧相连分岔隧道施工方法,主要体现在分岔隧道小净距段D1与连拱隧道段D3相连的过渡扩挖段D2的施工中,包括以下几个施工步骤:
步骤(1),参见图2,综合考虑材料、机具设备进出中导洞A4运输通道与施工空间需求,确定过渡扩挖段D2扩挖起始里程和终止里程,隧道先行洞A2自另一端(或中长隧道通过横洞等转入主洞,也即先行洞)反向向前掘进至小净距段D1与连拱隧道段D3相接的过渡扩挖段D2附近,后行洞A3正常施工。
步骤(2),参见图3,先行洞A2采用台阶法线性渐变方式逐步由扩挖起始里程扩大开挖断面,加强并及时施作扩大断面支护,并据监控量测信息反馈情况,动态调整工法,掘进至预定的扩大断面终点里程,具体以扩挖断面覆盖中导洞A4开挖所需空间为准,后封闭掌子面,此时扩挖断面情况参见图9;同时,根据现行规范《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015),为维护隧道围岩稳定、保证施工安全,后行洞A3掘掌子面掘进至距连拱隧道段D3起点里程3B(B为单洞宽度,也即先行洞A2的宽度,先行洞A2和后行洞A3的宽度相等)处暂停施工。
步骤(3),参见图4,开始中导洞A4施工,左右洞均暂停施工,直至中导洞A4贯通。
步骤(4),参见图5,中导洞A4贯通后自洞内连拱隧道段D3起点里程修筑中隔墙S3;当第一板中隔墙S3和第二板中隔墙S3达到强度要求后,同步开始先行洞A2连拱隧道段D3的掘进,根据现行规范《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015),为维护隧道围岩稳定、保证施工安全,两座平行隧道开挖,同向开挖工作面纵向距离应根据两隧道间距、围岩情况确定,且不宜小于2倍洞径。因此需要始终保持先行洞A2掌子面滞后中隔墙S3里程不少于2B;同时对扩挖过渡扩挖段D2进行人工岩柱S4的构筑。
其中,中隔墙S3分版块一块一块构建浇筑的,第一板中隔墙S3就是在一开始模板所能浇筑的中隔墙S3,第二板中隔墙S3是在第一波浇筑完成移模后,模板范围内的那一部分中隔墙S3,一板中隔墙S3大约长五六米。
步骤(5),参见图6,当人工岩柱S4构筑完成并达到强度要求后,采用分层喷射混凝土工艺对扩挖断面顶部进行回填;同时在顶部扩挖部分预埋注浆管Z,预埋注浆管Z一段管口伸入扩挖部分侵入后行洞A3的范围内,参见图10。
步骤(6),参见图7,当过渡扩挖段D2先行洞A2恢复标准断面后,后行洞A3恢复开挖施工;在后行洞A3通过预埋的预埋注浆管Z对顶部扩挖部分进行注浆,以填充可能存在的缝隙,参见图10。
其中,本发明提供一种超小净距段D1喷模与灌注混凝土联合构筑人工岩柱S4的施工方法,参见图11,具体操作要点如下:①当过渡扩挖段D2横向超挖宽度小于50cm时,直接采用分层喷射混凝土回填,构筑人工岩柱S4;②当超小净距段D1横向超挖宽度大于50cm时,在过渡扩挖段D2先行洞A2按标准断面立架,钢拱架之间焊接纵向连接钢筋,铺设2-3层钢筋网,使网格尺寸小于5cm;③自下至上分层喷射混凝土,形成外模(以下简称“喷模”);④在外模与过渡扩挖段D2横向超挖区域之间,严格选取满足要求的块片石,每层块片石入仓厚度不超过1.5m,后分层浇筑片石砼,形成人工岩柱S4;⑤连拱隧道段D3的第一板中隔墙S3在修建过程中,预埋受力锚杆M4,锚杆伸出一定长度并指向人工岩柱S4方向,再用片石砼浇筑人工岩柱S4时将伸出锚杆埋入,以此保证人工岩柱S4与中隔墙S3紧密相连。
该工法可适用于桥隧相连工程隧道洞口进洞条件复杂的情况,采用由洞内向洞口反向施工顺序,提高了施工效率,保证了施工安全
上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例,而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种桥隧相连分岔隧道施工方法,其特征在于,包括:确定小净距段与连拱隧道段之间相连的过渡扩挖段的起始里程和终止里程,先行洞反向掘进至过渡扩挖段起始里程时,采用台阶法线性渐变方式逐步由扩挖起始里程扩大开挖断面,掘进至连拱隧道段起点,同时当后行洞掌子面掘进至距连拱隧道段起点里程设定位置处时暂停施工;之后开始中导洞施工准备及掘进;中导洞贯通后自洞内连拱隧道段起点里程开始修筑中隔墙,当中隔墙达到强度要求后,同步开始先行洞连拱隧道段的掘进,并同时对扩挖过渡扩挖段进行人工岩柱的构筑;当人工岩柱构筑完成并达到强度要求后,采用分层喷射混凝土工艺对过渡扩挖段扩挖断面顶部进行回填,并进行注浆加固;当过渡扩挖段先行洞恢复至标准断面后,再组织后行洞施工。
2.根据权利要求1所述的桥隧相连分岔隧道施工方法,其特征在于:当过渡扩挖段横向超挖宽度小于50cm时,直接采用分层喷射混凝土回填,构筑人工岩柱;当过渡扩挖段横向超挖宽度大于50cm时,在过渡扩挖段先行洞按标准断面立钢拱架焊接钢筋,铺设钢筋网,并自下至上分层喷射混凝土,形成外模,再在外模与过渡扩挖段横向超挖区域之间分层浇筑片石砼,形成人工岩柱。
3.根据权利要求2所述的桥隧相连分岔隧道施工方法,其特征在于:中隔墙与人工岩柱之间通过受力锚杆紧密连接。
4.根据权利要求1所述的桥隧相连分岔隧道施工方法,其特征在于:当人工岩柱构筑完成并达到强度要求后,采用分层喷射混凝土工艺对扩挖断面顶部进行回填;同时在顶部扩挖部分预埋注浆管,预埋注浆管一端管口伸入扩挖部分侵入后行洞的范围内,待后行洞恢复开挖施工至该断面时,通过预埋的预埋注浆管对顶部扩挖部分进行注浆,以填充可能存在的缝隙。
5.根据权利要求1所述的桥隧相连分岔隧道施工方法,其特征在于:中导洞施工时,先行洞和后行洞均暂停施工,直至中导洞贯通。
6.根据权利要求1所述的桥隧相连分岔隧道施工方法,其特征在于:中导洞贯通后自洞内连拱隧道段起点里程修筑中隔墙;当中隔墙达到强度要求后,同步开始先行洞连拱隧道段的掘进,且始终保持先行洞掌子面滞后中隔墙里程不少于2B;同时对扩挖过渡扩挖段进行人工岩柱的构筑,其中,B是指先行洞的宽度。
7.根据权利要求6所述的桥隧相连分岔隧道施工方法,其特征在于:当后行洞掌子面掘进至距连拱隧道段起点里程3B处时暂停施工。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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