CN112431606A - 一种大断面t型交叉隧道洞群的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其包括大断面隧道初期支护施工；拆除大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的临时拱架；在大断面隧道与小断面隧道交叉口位置安装门式加强支架；在小断面隧道顶部打设超前大管棚；小断面隧道开挖；双拼型钢拱架制作与安装；大断面隧道与小断面隧道交叉口位置变形监测。本发明提供的一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其步骤合理，通过T型交叉隧道进洞安全控制施工，保证了大断面隧道进入小断面隧道的施工安全；通过T型交叉口结构加强施工方法，提高T型交叉口处二次衬砌结构强度，进而提高结构整体的承载能力与抗变形能力。
Description
技术领域
本发明属于隧洞开挖技术领域，涉及一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法。
背景技术
建筑工程中，隧道交叉是指两条主隧道相交，在大断面隧道交叉口施工过程中，由于围岩处于复杂的三维空间受力状态，其稳定性极差。T型交叉隧道洞群由大断面隧道进入小断面隧道施工时，因交叉口处应力分布集中，支护过程应力转换复杂致使结构安全难以保证。
但目前国内相关规范、细则等仍缺少相关规定，许多设计院对软岩大断面交叉处结构没有进行相关细部设计，施工单位也仅凭各自施工经验进行施工，对隧道施工过程及后期安全运营有着极大隐患。
因此，亟需设计一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，解决现有技术中存在的技术问题。
发明内容
本发明的目的是至少一定程度上解决现有技术中存在的部分技术问题，提供的一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，适用于T型交叉隧道洞群由大断面隧道进入小断面隧道施工，其步骤合理，通过T型交叉隧道进洞安全控制施工，保证了大断面隧道进入小断面隧道的施工安全；通过T型交叉口结构加强施工方法，提高T型交叉口处二次衬砌结构强度，进而提高结构整体的承载能力与抗变形能力。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其包括：
步骤一、大断面隧道初期支护施工；
步骤二、拆除大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的临时拱架；
步骤21：按照大断面隧道与小断面隧道交叉口的轮廓切割临时拱架；
步骤22：凿除已经切割的临时拱架；
步骤三、在大断面隧道与小断面隧道交叉口位置安装门式加强支架；
步骤31：在门式加强支架的底部设置基岩以支撑门式加强支架；
步骤32：将门式加强支架的顶部与上部拱架割断位置连接；
步骤四、在小断面隧道顶部打设超前大管棚；
步骤五、小断面隧道开挖；
步骤六、双拼型钢拱架制作与安装；
步骤七、大断面隧道与小断面隧道交叉口位置变形监测。
作为优选实施例，拆除临时拱架前，需在临时拱架拆除位置的每榀拱架打设锁脚锚杆。
作为优选实施例，所述锁脚锚杆为T51自进式锁脚锚杆。
作为优选实施例，大断面T型交叉隧道洞群的施工方法还包括大断面隧道与小断面隧道交叉口的结构加强施工，其采用二次衬砌加强圈梁和纵向加强暗梁相结合的方式联合施工，以提高交叉口位置二次衬砌结构强度。
作为优选实施例，所述隧道交叉口的结构加强施工包括：
搭设支架，先施工加强圈梁及接口处1m长度的小断面隧道的二次衬砌；
待混凝土达到设计强度后，拆除支架，安装侧向桁架，浇筑加强横梁及加强横梁范围主体结构侧墙衬砌；
待混凝土达到设计强度后，拆除侧墙支架，采用二衬台车顺序浇筑交叉口位置剩余部分二次衬砌。
作为优选实施例，纵向加强暗梁对称设置在加强圈梁的上侧，其厚度为500mm。
作为优选实施例，所述加强圈梁为非等厚对称结构，其两侧偏下的壁厚大于其他部位的壁厚。
作为优选实施例，步骤七中，大断面隧道与小断面隧道交叉口位置设置变形缝，其通过检测变形缝的变化来监测大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的形变。
作为优选实施例，所述变形缝的数量为多个，其通过采集变形缝的图像并与历史数据比对以监测变形缝的变化。
作为优选实施例，步骤七中，大断面隧道与小断面隧道交叉口位置设置应变片，其通过监测应变片的变化来监测大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的形变。
本发明有益效果：
本发明提供的一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其步骤合理，通过T型交叉隧道进洞安全控制施工，保证了大断面隧道进入小断面隧道的施工安全；通过T型交叉口结构加强施工方法，提高T型交叉口处二次衬砌结构强度，进而提高结构整体的承载能力与抗变形能力。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
图1是本发明所述一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法的流程图；
图2是本发明所述一种大断面T型交叉隧道洞群施工的示意图；
图3是本发明所述大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的截面图；
图4是本发明大断面隧道与小断面隧道交叉口的结构加强施工流程图；
图5是本发明所述加强圈梁和纵向加强暗梁的示意图。
附图中，各标号所代表的部件如下：
10.临时拱架；20.门式加强支架；30.超前大管棚；40.锁脚锚杆；50.加强圈梁；60.纵向加强暗梁；70.双拼型钢拱架。
具体实施方式
图1至图5是本申请所述一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本发明进行详细说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
本发明所述一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法的流程图，如图1所示。大断面T型交叉隧道洞群的施工方法包括：
步骤一、大断面隧道初期支护施工；
搭设大断面隧道的临时拱架10形成大断面隧道初期支护；
步骤二、拆除大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的临时拱架10；
步骤21：按照大断面隧道与小断面隧道交叉口的轮廓切割临时拱架10；
步骤22：凿除已经切割的临时拱架10；
步骤三、在大断面隧道与小断面隧道交叉口位置安装门式加强支架20；
步骤31：在图2示出的门式加强支架20的底部设置基岩以支撑门式加强支架；
步骤32：将门式加强支架的顶部与上部拱架割断位置连接；
步骤四、在小断面隧道顶部打设图3示出的超前大管棚30；
具体地，对横通道顶部打设超前大管棚30进行开挖导向，提高该部位围岩的自稳能力。
步骤五、小断面隧道开挖；
步骤六、双拼型钢拱架制作与安装；
图3示出的双拼型钢拱架70的设置能加强交叉口位置的初期支护，保证施工的安全性。
步骤七、大断面隧道与小断面隧道交叉口位置变形监测。
作为本发明的一个实施例，拆除临时拱架10前，需在临时拱架10拆除位置的每榀拱架打设锁脚锚杆。优选地，所述锁脚锚杆为T51自进式锁脚锚杆。
图2是本发明所述一种大断面T型交叉隧道洞群施工的示意图，本发明采用门式加强支架、双拼型钢拱架与超前大管棚相结合的方式，实现T型交叉隧道进洞安全控制施工。
作为本实施例的一个方面，所述门式加强支架20包括弧形钢架，所述双拼型钢拱架70设置于所述弧形钢架的外侧且其底部与所述弧形钢架的底部抵接。具体地，所述双拼型钢拱架70由一对平行设置的钢拱架组成，相邻钢拱架之间的间距为40mm。双拼型钢拱架70的设置能够加强交叉口位置初期支护，保证后续施工的安全性。
图3中，所述超前大管棚30倾斜于小断面隧道的轴线并朝向小断面隧道的外侧设置。所述超前大管棚30与小断面隧道的轴线的夹角为5°-15°。优选地，所述超前大管棚30与小断面隧道的轴线的夹角为8°。
作为本实施例的一个方面，所述超前大管棚30由直径为108mm的钢管组成，其沿自交叉口位置间隔均匀设置。本发明中，通过对小断面隧道顶部打设超前大管棚30进行开挖导向，提高该部位围岩的自稳能力。
步骤七中，大断面隧道与小断面隧道交叉口位置设置变形缝，其通过检测变形缝的变化来监测大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的形变。具体地，所述变形缝的数量为多个，其通过采集变形缝的图像并与历史数据比对以监测变形缝的变化。优选地，可以选用CCD等图像采集装置实现变形缝的图像采集。大断面隧道与小断面隧道交叉口位置变形监测能够防止交叉口位置发生意外而影响施工的安全性。
作为本实施例的一个变体，步骤七中，大断面隧道与小断面隧道交叉口位置设置应变片，其通过监测应变片的变化来监测大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的形变。
作为本发明的另一个实施例，大断面T型交叉隧道洞群的施工方法还包括大断面隧道与小断面隧道交叉口的结构加强施工，其采用二次衬砌加强圈梁和纵向加强暗梁相结合的方式联合施工，以提高交叉口位置二次衬砌结构强度。
图4是本发明大断面隧道与小断面隧道交叉口的结构加强施工流程图，所述隧道交叉口的结构加强施工包括：
S10：搭设支架，先施工加强圈梁及接口处1m长度的小断面隧道的二次衬砌；
S20：待混凝土达到设计强度后，拆除支架，安装侧向桁架，浇筑加强横梁及加强横梁范围主体结构侧墙衬砌；
S30：待混凝土达到设计强度后，拆除侧墙支架，采用二衬台车顺序浇筑交叉口位置剩余部分二次衬砌。
图5中，纵向加强暗梁60对称设置在加强圈梁50的上侧，其厚度为500mm。所述加强圈梁50为非等厚对称结构，其两侧偏下的壁厚大于其他部位的壁厚，以保证加强圈梁50的强度。
相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其步骤合理，通过T型交叉隧道进洞安全控制施工，保证了大断面隧道进入小断面隧道的施工安全；通过T型交叉口结构加强施工方法，提高T型交叉口处二次衬砌结构强度，进而提高结构整体的承载能力与抗变形能力。
本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，包括：
步骤一、大断面隧道初期支护施工；
步骤二、拆除大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的临时拱架；
步骤21：按照大断面隧道与小断面隧道交叉口的轮廓切割临时拱架；
步骤22：凿除已经切割的临时拱架；
步骤三、在大断面隧道与小断面隧道交叉口位置安装门式加强支架；
步骤31：在门式加强支架的底部设置基岩以支撑门式加强支架；
步骤32：将门式加强支架的顶部与上部拱架割断位置连接；
步骤四、在小断面隧道顶部打设超前大管棚；
步骤五、小断面隧道开挖；
步骤六、双拼型钢拱架制作与安装；
步骤七、大断面隧道与小断面隧道交叉口位置变形监测。
2.根据权利要求1所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，拆除临时拱架前，需在临时拱架拆除位置的每榀拱架打设锁脚锚杆。
3.根据权利要求2所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，所述锁脚锚杆为T51自进式锁脚锚杆。
4.根据权利要求1所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，还包括大断面隧道与小断面隧道交叉口的结构加强施工，其采用二次衬砌加强圈梁和纵向加强暗梁相结合的方式联合施工，以提高交叉口位置二次衬砌结构强度。
5.根据权利要求4所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，所述隧道交叉口的结构加强施工包括：
搭设支架，先施工加强圈梁及接口处1m长度的小断面隧道的二次衬砌；
待混凝土达到设计强度后，拆除支架，安装侧向桁架，浇筑加强横梁及加强横梁范围主体结构侧墙衬砌；
待混凝土达到设计强度后，拆除侧墙支架，采用二衬台车顺序浇筑交叉口位置剩余部分二次衬砌。
6.根据权利要求4所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，纵向加强暗梁对称设置在加强圈梁的上侧，其厚度为500mm。
7.根据权利要求6所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，所述加强圈梁为非等厚对称结构，其两侧偏下的壁厚大于其他部位的壁厚。
8.根据权利要求1所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，步骤七中，大断面隧道与小断面隧道交叉口位置设置变形缝，其通过检测变形缝的变化来监测大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的形变。
9.根据权利要求8所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，所述变形缝的数量为多个，其通过采集变形缝的图像并与历史数据比对以监测变形缝的变化。
10.根据权利要求1所述的大断面T型交叉隧道洞群的施工方法，其特征在于，步骤七中，大断面隧道与小断面隧道交叉口位置设置应变片，其通过监测应变片的变化来监测大断面隧道与小断面隧道交叉口位置的形变。
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| GR01 | Patent grant | ||
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