CN112682062B - 一种小净距立体交叉隧道的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小净距立体交叉隧道的施工方法，包括以下步骤：步骤1，确定上部隧道和下部隧道的立体交叉影响段长度和施工工序；步骤2，开挖上部隧道并施作加强型初期支护；步骤3，开挖上部隧道仰拱；步骤4，施作上部隧道仰拱初期支护和垂直砂浆锚杆；步骤5，浇筑上部隧道仰拱混凝土；步骤6，开挖下部隧道并施作初期支护；步骤7，施作下部隧道和上部隧道二衬。上部隧道采用加强型初期支护，并在底部围岩设置垂直砂浆锚杆，改善了围岩的力学性能，提高围岩稳定性，降低下部隧道开挖对上部隧道的扰动和隧道围岩变形。本发明改变常规立体交叉隧道施工时‘先下后上’的施工组织顺序，有效缓解因下部隧道施工滞后所带来的工期压力。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，尤其是涉及一种小净距立体交叉隧道的施工方法。
背景技术
随着隧道建设的发展，由于交通规划的需要，常有山岭隧道立体交叉的情况，尤其存在小净距立体交叉隧道施工时，常常给施工带来安全隐患，导致围岩变形过大、交叉部分岩体失稳、隧道结构破坏等问题，交叉影响段施工成本增加且工期不可控。特别地，遇到立体交叉隧道施工时，常用的施工工序为‘先下后上’，待下部隧道开挖支护稳定后再开挖上部隧道，施工工序组织固定化，而现场实际情况与两隧道施工计划进度不符时，存在上部隧道停工等待下部隧道的开挖情况，导致总体工期的延缓和成本增加。
发明内容
针对上述存在问题，本发明的目的是提供一种以‘先上后下’工序为基础的小净距立体交叉隧道的施工方法，该施工方法能在确保施工过程安全的前提下提高施工效率，节约成本，以解决立体交叉隧道施工总体工期受影响和小净距立体交叉隧道安全施工的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种小净距立体交叉隧道施工方法，特征是：具体步骤如下：
A、根据上部隧道和下部隧道平面相交的范围及相互影响段确定立体交叉影响段，立体交叉影响段的长度选30-50m，由现场施工的实际情况和工期进度变更两隧道的施工工序为‘先上后下’；
B、上部隧道开挖：1）开挖上部隧道上台阶，及时施作上部隧道上台阶的加强型初期支护；2）开挖上部隧道下台阶，及时施作上部隧道下台阶的加强型初期支护；
每个台阶开挖长度选3-5m；
C、上部隧道的上台阶和下台阶开挖完成后，开挖上部隧道仰拱；
D、以开挖部分的底部为工作面，首先按设计确定垂直砂浆锚杆的孔位，然后在底部的围岩中进行垂直砂浆锚杆钻孔，钻孔完毕后向孔内灌注水泥砂浆并插入垂直砂浆锚杆，同时安装上部隧道仰拱型钢钢架，垂直砂浆锚杆和上部隧道仰拱型钢钢架之间采用焊接连接，最后喷射混凝土形成上部隧道仰拱初期支护，上部隧道仰拱初期支护与步骤B中的下台阶加强型初期支护连接以形成上部隧道初期支护封闭成环；
E、浇筑上部隧道仰拱混凝土；
F、下部隧道开挖：1）开挖下部隧道上台阶，施作下部隧道上台阶的初期支护和系统锚杆；2）开挖下部隧道中台阶，施作下部隧道中台阶的初期支护；3）开挖下部隧道下台阶，施作下部隧道下台阶的初期支护；4）开挖下部隧道仰拱，施作下部隧道仰拱的初期支护，下部隧道仰拱的初期支护与下部隧道下台阶的初期支护连接以形成下部隧道初期支护封闭成环；5）浇筑下部隧道仰拱混凝土；
G、步骤F中的下部隧道仰拱混凝土达到设计强度后，利用衬砌模板台车先施作下部隧道二衬，下部隧道二衬达到设计强度后再施作上部隧道二衬，完成立体交叉影响段施工。
步骤B中，所述加强型初期支护为型钢钢架和网喷混凝土组成，所述型钢钢架采用I16型钢钢架、间距为0.8m。
步骤D中，所述垂直砂浆锚杆的孔位的直径不小于60mm；水泥砂浆为M30水泥砂浆；垂直砂浆锚杆的长度为5m，垂直砂浆锚杆的孔位呈梅花形布设，间距1m*1m。
步骤D中，所述上部隧道底部仰拱型钢钢架采用HRB400、φ25连接钢筋，间距0.5m。
步骤F中，所述下部隧道开挖，台阶的一次开挖长度为2-3m。
步骤F中，所述初期支护为型钢钢架和网喷混凝土组成，所述型钢钢架施工完成后及时设置锁脚钢管，并对锁脚钢管进行注浆以确保型钢钢架的基础稳定。
步骤F中，所述下部隧道开挖时，上部隧道在立体交叉影响段不得通行大型施工机械，待下部隧道初期支护封闭成环后才能通行。
步骤F中，所述下部隧道开挖时，应加强立体交叉影响段的监测，监测数据异常时要停止施工并采取有效措施，以确保施工过程安全。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1.本发明改变了常规立体交叉隧道施工时‘先下后上’的施工组织顺序，将‘先下后上’改为‘先上后下’，从而有效地缓解了工程因下部隧道施工滞后所带来的工期压力，提高了施工效率，节约了整个项目的工期和成本；
2.上部隧道施工时的加强型初期支护采用间距0.8m的全封闭型钢钢架和增设间距0.5m的仰拱型钢钢架，并在仰拱下设置垂直砂浆锚杆，改善了围岩的力学性能，增强围岩的刚度，提高了围岩的稳定性，降低了下部隧道开挖对上部隧道的扰动和隧道围岩的变形，确保了施工安全。
附图说明
图1为本发明小净距立体交叉隧道的平面图；
图2为本发明小净距立体交叉隧道的断面图；
图中：1-上部隧道、2-下部隧道、3-加强型初期支护、4-上部隧道二衬、5-上部隧道仰拱、6-上部隧道仰拱型钢钢架、7-垂直砂浆锚杆、8-围岩、9-下部隧道(上台阶\中台阶\下台阶)的初期支护、10-下部隧道二衬、11-下部隧道仰拱、12-下部隧道仰拱的初期支护、13-上部隧道上台阶、14-上部隧道下台阶、15-下部隧道上台阶、16-下部隧道中台阶、17-下部隧道下台阶。
具体实施方式
下面对照附图并结合实施例对本发明作进一步详细说明。
一种小净距立体交叉隧道的施工方法，具体步骤如下：
A、根据上部隧道1和下部隧道2平面相交的范围及相互影响段确定立体交叉影响段，立体交叉影响段的长度选30-50m，本实施例中的交叉影响段40m，由现场施工的实际情况和工期进度变更两隧道的施工工序为‘先上后下’；
B、上部隧道1分两台阶开挖隧道，台阶开挖长度3-5m，可选3m、4m、5m：1）开挖上部隧道上台阶13，及时施作上部隧道上台阶13的加强型初期支护3；2）开挖上部隧道下台阶14，及时施作上部隧道下台阶14的加强型初期支护3；
C、上部隧道1的上台阶和下台阶开挖完成后，开挖上部隧道仰拱5；
D、以开挖部分的底部为工作面，首先按设计确定垂直砂浆锚杆7的孔位，然后在底部的围岩8中进行垂直砂浆锚杆7钻孔，钻孔完毕后向孔内灌注水泥砂浆并插入垂直砂浆锚杆7，同时安装上部隧道仰拱型钢钢架6，垂直砂浆锚杆7和上部隧道仰拱型钢钢架6之间采用焊接连接，最后喷射混凝土形成上部隧道仰拱初期支护，上部隧道仰拱初期支护与步骤B中下台阶的加强型初期支护3连接以形成上部隧道初期支护封闭成环；
E、浇筑上部隧道仰拱5混凝土；
F、下部隧道2开挖：1）开挖下部隧道上台阶15，施作下部隧道上台阶的初期支护9和系统锚杆；2）开挖下部隧道中台阶16，施作下部隧道中台阶的初期支护9；3）开挖下部隧道下台阶17，施作下部隧道下台阶的初期支护9；4）开挖下部隧道仰拱11，施作下部隧道仰拱的初期支护12，下部隧道仰拱的初期支护12与下部隧道下台阶的初期支护9连接以形成下部隧道初期支护封闭成环；5）浇筑下部隧道仰拱11混凝土；
G、步骤F中的下部隧道仰拱11混凝土达到设计强度后，利用衬砌模板台车先施作下部隧道二衬10，下部隧道二衬10达到设计强度后再施作上部隧道二衬4，完成立体交叉影响段施工。
步骤B中，所述加强型初期支护3为型钢钢架和网喷混凝土组成，所述型钢钢架采用I16型钢钢架、间距为0.8m。
步骤D中，所述垂直砂浆锚杆7的孔位的直径不小于60mm；水泥砂浆为M30水泥砂浆；垂直砂浆锚杆7的长度为5m，垂直砂浆锚杆7的孔位呈梅花形布设，间距1m*1m。
步骤D中，所述上部隧道仰拱型钢钢架6采用HRB400、φ25连接钢筋，间距0.5m。
步骤F中，所述下部隧道2开挖，台阶的一次开挖长度为2-3m。
步骤F中，所述下部隧道的初期支护9为型钢钢架和网喷混凝土组成，所述型钢钢架施工完成后及时设置锁脚钢管，并对锁脚钢管进行注浆以确保型钢钢架的基础稳定。
步骤F中，所述下部隧道2开挖时，上部隧道1在立体交叉影响段不得通行大型施工机械，待下部隧道的初期支护9封闭成环后才能通行。
步骤F中，所述下部隧道2开挖时，应加强立体交叉影响段的监测，监测数据异常时要停止施工并采取有效措施，以确保施工过程安全。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种小净距立体交叉隧道施工方法，其特征在于：具体步骤如下：
A、根据上部隧道和下部隧道平面相交的范围及相互影响段确定立体交叉影响段，立体交叉影响段的长度选30-50m，由现场施工的实际情况和工期进度变更两隧道的施工工序为‘先上后下’；
B、上部隧道开挖：1）开挖上部隧道上台阶，及时施作上部隧道上台阶的加强型初期支护；2）开挖上部隧道下台阶，及时施作上部隧道下台阶的加强型初期支护；
每个台阶开挖长度选3-5m；
C、上部隧道的上台阶和下台阶开挖完成后，开挖上部隧道仰拱；
D、以开挖部分的底部为工作面，首先按设计确定垂直砂浆锚杆的孔位，然后在底部的围岩中进行垂直砂浆锚杆钻孔，钻孔完毕后向孔内灌注水泥砂浆并插入垂直砂浆锚杆，同时安装上部隧道仰拱型钢钢架，垂直砂浆锚杆和上部隧道仰拱型钢钢架之间采用焊接连接，最后喷射混凝土形成上部隧道仰拱初期支护，上部隧道仰拱初期支护与步骤B中的下台阶加强型初期支护连接以形成上部隧道初期支护封闭成环；
E、浇筑上部隧道仰拱混凝土；
F、下部隧道开挖：1）开挖下部隧道上台阶，施作下部隧道上台阶的初期支护和系统锚杆；2）开挖下部隧道中台阶，施作下部隧道中台阶的初期支护；3）开挖下部隧道下台阶，施作下部隧道下台阶的初期支护；4）开挖下部隧道仰拱，施作下部隧道仰拱的初期支护，下部隧道仰拱的初期支护与下部隧道下台阶的初期支护连接以形成下部隧道初期支护封闭成环；5）浇筑下部隧道仰拱混凝土；
G、步骤F中的下部隧道仰拱混凝土达到设计强度后，利用衬砌模板台车先施作下部隧道二衬，下部隧道二衬达到设计强度后再施作上部隧道二衬，完成立体交叉影响段施工。
2.根据权利要求1所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：步骤B中，所述加强型初期支护为型钢钢架和网喷混凝土组成，所述型钢钢架采用I16型钢钢架、间距为0.8m。
3.根据权利要求2所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：每个台阶开挖长度选3-5m。
4.根据权利要求1所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：步骤D中，所述垂直砂浆锚杆的孔位的直径不小于60mm；水泥砂浆为M30水泥砂浆；垂直砂浆锚杆的长度为5m，垂直砂浆锚杆的孔位呈梅花形布设，间距1m*1m。
5.根据权利要求1所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：步骤D中，所述上部隧道底部仰拱型钢钢架采用HRB400、φ25连接钢筋，间距0.5m。
6.根据权利要求1所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：步骤F中，所述下部隧道开挖，台阶的一次开挖长度为2-3m。
7.根据权利要求1所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：步骤F中，所述初期支护为型钢钢架和网喷混凝土组成，所述型钢钢架施工完成后及时设置锁脚钢管，并对锁脚钢管进行注浆以确保型钢钢架的基础稳定。
8.根据权利要求1所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：步骤F中，所述下部隧道开挖时，上部隧道在立体交叉影响段不得通行大型施工机械，待下部隧道初期支护封闭成环后才能通行。
9.根据权利要求1所述的小净距立体交叉隧道的施工方法，其特征在于：步骤F中，所述下部隧道开挖时，应加强立体交叉影响段的监测，监测数据异常时要停止施工并采取有效措施，以确保施工过程安全。
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