CN113389566B - 一种crd法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，在浅埋暗挖隧道施工中，结合预加固措施及信息化施工手段，通过CRD法断面各上洞室的渐变扩挖并移动或及时增设临时中隔墙，完成上洞室向双层壁导坑法断面的转换，下洞室维持安全步距采用同样的方式完成工法及断面转换本方法由CRD法横、竖向采用渐变方法过渡到双侧壁导坑法，避免工法转换之间的时间间隔，减少CRD法扩挖对围岩的扰动，保障了施工安全，同时也加快了施工进度并减少了窝工，对同类工程施工具有十分重要的参考价值及实际意义。
Description
技术领域
本发明涉及浅埋暗挖隧道施工技术领域，具体涉及一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法。
背景技术
随着我国经济快速发展,在交通工程建设、城市建设中出现越来越多的浅埋暗挖法隧道,同时，大断面、特大断面隧道应用也逐步广泛，因此涉及的施工工法转换也越来越多。对国内隧道施工工法转换工程实例进行了调查与分析,目前国内隧道施工工法转换方法大多过于保守,不利于快速转换施工,并且对小断面转大断面甚至超大断面的施工工法转换的研究甚少。同时，针对浅埋暗挖法隧道面临的各种复杂的水文地质及环境条件，传统工法转换的局限性逐步凸显，已难以满足隧道高速发展及应用中可能存在的非常规施工需求，如由小断面向大断面、超大断面的施工工法转换，既要能保证围岩的稳定性及施工安全,又需要适当的加快施工进度，目前无可借鉴的工程案例。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，在浅埋暗挖隧道施工中，结合预加固措施及信息化施工手段，通过CRD法断面各上洞室的渐变扩挖并移动或及时增设临时中隔墙，完成上洞室向双层壁导坑法断面的转换，下洞室维持安全步距采用同样的方式完成工法及断面转换。本方法由CRD法横、竖向采用渐变方法过渡到双侧壁导坑法，避免工法转换之间的时间间隔，减少CRD法扩挖对围岩的扰动，保障了施工安全，同时也加快了施工进度并减少了窝工。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法其特征在于，包括以下步骤：
1）超前预加固：在CRD法断面先行洞室1到达过渡段时，暂停开挖，采用前进式或后退式注浆进行洞内水平及斜向超前预加固；
2）超前地质钻孔：取芯钻机取芯做超前地质钻孔，探明前方不良水位地质情况及地层加固效果，水平地质钻孔打设深度应超出本次计划开挖长度5m以上；
3）先行上洞室断面转换：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30°以内，逐榀进行扩挖施工，待先行上洞室1开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行上洞室1向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为下洞室2开挖及断面转换创造条件；
4）先行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与先行上洞室1临时仰拱③始终保持保3～5m安全距离，待先行下洞室2开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为后行下洞室开挖及断面转换创造条件；
5）后行上洞室断面转换：同样的方法完成超前预加固、超前地质钻孔等工作，确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30°以内，逐榀进行扩挖施工，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙⑧，并暂停中间导洞5开挖，继续开挖后行侧导洞3，待后行侧导洞3开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成后行侧导洞向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为中导洞5开挖及断面转换创造条件；
6）中上导洞断面转换：恢复中上导洞5施工，采用上下台阶法开挖，并与后行侧导洞3保持安全步距，待中上导洞5开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成中上导洞向双层壁导坑法断面的转换；此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为CRD法断面下洞室4开挖及断面转换创造条件；
7）后行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与双侧壁导坑法中上导洞5临时仰拱⑿始终保持保3～5m安全距离，待采用同样的方法完成后行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换；
8）完成工法转换施工：待后行下洞室4同步跟进断面转换施工完成后，完成整个CRD法断面向双侧壁导坑法断面的工法转换，各导洞按照安全步距，同步展开施工。
所述的通过CRD法断面先行上洞室1，采用上下台阶法渐变、扩挖，将上洞室1拱部及边墙①和其临时仰拱③向双侧壁导坑法设计断面先行上侧导洞1的拱部及边墙①、临时仰拱③靠拢，同步移动临时中隔壁②向双侧壁导坑法设计断面②靠拢，完成先行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
所述的先行下洞室2与上洞室1保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱④向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞2的边墙及仰拱④靠拢，同步移动临时中隔壁⑤向双侧壁导坑法设计断面⑤靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
所述的通过CRD法断面后行上洞室3，采用上下台阶法渐变、扩挖，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙⑧，并继续将上洞室3拱部及边墙⑥和其临时仰拱⑦向双侧壁导坑法设计断面后行上侧导洞3的拱部及边墙⑥、临时仰拱⑦靠拢，同步移动新增临时中隔墙⑧向双侧壁导坑法设计断面⑧靠拢，完成后行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
所述的后行下侧洞室4与上侧洞室3保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱⑧向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞4的边墙及仰拱⑨靠拢，同步移动新增临时中隔墙⑩向双侧壁导坑法设计断面⑩靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
所述步骤1）超前预加固：重点加固上下洞室掌子面前方土体，注浆范围为掌子面至对应轮廓外3m，加固地层为自稳性较差Ⅴ、Ⅵ级围岩，一次加固深度结合洞室开挖步序及其安全步距综合考虑。
所述步骤7）完成工法转换施工：各导洞安全步距可根据围岩及预加固情况并综合现场实际条件考虑，一般为单导洞采用上下台阶法开挖时，上下导洞安全步距维持在6～10m，水平相邻导洞间步距维持6～10m。
本发明的有益效果是：
本方法由CRD法横、竖向采用渐变方法过渡到双侧壁导坑法，避免工法转换之间的时间间隔，减少CRD法扩挖对围岩的扰动，保障了施工安全，同时也加快了施工进度并减少了窝工，对同类工程施工具有十分重要的参考价值及实际意义。
附图说明
图1是本发明的施工工艺示意图。
图2是所述开挖断面及工法转换示意图。
其中，图中：1-CRD法断面先行上洞室/双侧壁导坑法先行上侧导洞；2-CRD法断面先行下洞室/双侧壁导坑法先行下侧导洞；3-CRD法断面后行上洞室/双侧壁导坑法后行上侧导洞；4-CRD法断面后行下洞室/双侧壁导坑法后行下侧导洞；5-双侧壁导坑法中导洞；6-双侧壁导坑法中下侧导洞；①-先行上洞室/上侧导洞拱部及边墙；②-先行上洞室/上侧导洞临时中隔墙；③-先行上洞室/上侧导洞临时仰拱；④-先行下洞室/下侧导洞边墙及仰拱；⑤-先行下洞室/下侧导洞临时中隔墙；⑥-后行上洞室/上侧导洞拱部及边墙；⑦-后行上洞室/上侧导洞临时仰拱；⑧-后行下洞室边墙及仰拱/后行上侧导洞临时中隔墙；⑨-后行下侧导洞边墙及仰拱；⑩-后行下侧导洞临时中隔墙；⑾-中上导洞拱部；⑿-中上导洞临时仰拱；⒀-中下导洞仰拱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步叙述。
如图1、2所示，一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，在浅埋暗挖隧道施工中，结合预加固措施及信息化施工手段，通过CRD法断面各上洞室的渐变扩挖并移动或及时增设临时中隔墙，完成上洞室向双层壁导坑法断面的转换，下洞室维持安全步距采用同样的方式完成工法及断面转换。
所述的通过CRD法断面先行上洞室1，采用上下台阶法渐变、扩挖，将上洞室1拱部及边墙①和其临时仰拱③向双侧壁导坑法设计断面先行上侧导洞1的拱部及边墙①、临时仰拱③靠拢，同步移动临时中隔壁②向双侧壁导坑法设计断面②靠拢，完成先行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
所述的先行下洞室2与上洞室1保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱④向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞2的边墙及仰拱④靠拢，同步移动临时中隔壁⑤向双侧壁导坑法设计断面⑤靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
所述的通过CRD法断面后行上洞室3，采用上下台阶法渐变、扩挖，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙⑧，并继续将上洞室3拱部及边墙⑥和其临时仰拱⑦向双侧壁导坑法设计断面后行上侧导洞3的拱部及边墙⑥、临时仰拱⑦靠拢，同步移动新增临时中隔墙⑧向双侧壁导坑法设计断面⑧靠拢，完成后行上洞室向双层壁导坑法断面的转换。
所述的后行下侧洞室4与上侧洞室3保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将下洞室边墙及仰拱⑧向双侧壁导坑法设计断面下侧导洞4的边墙及仰拱⑨靠拢，同步移动新增临时中隔墙⑩向双侧壁导坑法设计断面⑩靠拢，完成下洞室向双层壁导坑法断面的转换。
一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）超前预加固：在CRD法断面先行洞室1到达过渡段时，暂停开挖，采用前进式或后退式注浆进行洞内水平及斜向超前预加固。
2）超前地质钻孔：取芯钻机取芯做超前地质钻孔，探明前方不良水位地质情况及地层加固效果，水平地质钻孔打设深度应超出本次计划开挖长度5m以上。
3）先行上洞室断面转换：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30°以内，逐榀进行扩挖施工，待先行上洞室1开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行上洞室1向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为下洞室2开挖及断面转换创造条件。
4）先行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与先行上洞室1临时仰拱③始终保持保3～5m安全距离，待先行下洞室2开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为后行下洞室开挖及断面转换创造条件。
5）后行上洞室断面转换：同样的方法完成超前预加固、超前地质钻孔等工作，确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30°以内，逐榀进行扩挖施工，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙⑧，并暂停中间导洞5开挖，继续开挖后行侧导洞3，待后行侧导洞3开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成后行侧导洞向双层壁导坑法断面的转换。此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为中导洞5开挖及断面转换创造条件。
6）中上导洞断面转换：恢复中上导洞5施工，采用上下台阶法开挖，并与后行侧导洞3保持安全步距， 待中上导洞5开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成中上导洞向双层壁导坑法断面的转换。此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为CRD法断面下洞室4开挖及断面转换创造条件。
7）后行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与双侧壁导坑法中上导洞5临时仰拱⑿始终保持保3～5m安全距离，待采用同样的方法完成后行下洞室2向双层壁导坑法断面的转换。
8）完成工法转换施工：待后行下洞室4同步跟进断面转换施工完成后，完成整个CRD法断面向双侧壁导坑法断面的工法转换，各导洞按照安全步距，同步展开施工。
所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征所述步骤1）超前预加固：重点加固上下洞室掌子面前方土体，注浆范围为掌子面至对应轮廓外3m，加固地层为自稳性较差Ⅴ、Ⅵ级围岩，一次加固深度结合洞室开挖步序及其安全步距综合考虑。
所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征是所述步骤7）完成工法转换施工：各导洞安全步距可根据围岩及预加固情况并综合现场实际条件考虑，一般为单导洞采用上下台阶法开挖时，上下导洞安全步距维持在6～10m，水平相邻导洞间步距维持6～10m。
Claims (7)
1.一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）超前预加固：在CRD法断面先行洞室到达过渡段时，暂停开挖，采用前进式或后退式注浆进行洞内水平及斜向超前预加固；
2）超前地质钻孔：取芯钻机取芯做超前地质钻孔，探明前方不良水位地质情况及地层加固效果，水平地质钻孔打设深度应超出本次计划开挖长度5m以上；
3）先行上洞室断面转换：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30°以内，逐榀进行扩挖施工，待先行上洞室开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行上洞室向双侧壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为先行下洞室开挖及断面转换创造条件；
4）先行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与先行上洞室临时仰拱始终保持保3～5m安全距离，待先行下洞室开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成先行下洞室向双侧壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为后行下洞室开挖及断面转换创造条件；
5）后行上洞室断面转换：完成超前预加固、超前地质钻孔工作，确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，渐变扩挖角度维持在30°以内，逐榀进行扩挖施工，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙，并暂停中上导洞开挖，继续开挖后行上侧导洞，待后行上侧导洞开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成后行上侧导洞向双侧壁导坑法断面的转换，此处连立三榀拱架，并继续向前开挖6～10m，为中上导洞开挖及断面转换创造条件；
6）中上导洞断面转换：恢复中上导洞施工，采用上下台阶法开挖，并与后行上侧导洞保持安全步距，待中上导洞开挖断面与双侧壁导坑法设计断面基本重合，完成中上导洞向双侧壁导坑法断面的转换；此处连立三榀拱架，并继续向前开挖3～5m，为CRD法断面后行下洞室开挖及断面转换创造条件；
7）后行下洞室同步跟进断面转换施工：确定前方加固效果良好的情况下，采用上下台阶法，掌子面与双侧壁导坑法中上导洞临时仰拱始终保持保3～5m安全距离，进行后行下洞室向双侧壁导坑法断面的转换；
8）完成工法转换施工：待后行下洞室同步跟进断面转换施工完成后，完成整个CRD法断面向双侧壁导坑法断面的工法转换，各导洞按照安全步距，同步展开施工。
2.根据权利要求1所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，通过CRD法施工先行上洞室，采用上下台阶法渐变、扩挖，将先行上洞室拱部及边墙和其临时仰拱向双侧壁导坑法设计断面先行上侧导洞的拱部及边墙、临时仰拱靠拢，同步移动临时中隔壁向双侧壁导坑法设计断面靠拢，完成先行上洞室向双侧壁导坑法断面的转换。
3.根据权利要求1所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，所述的先行下洞室与先行上洞室保持安全步距，采用上下台阶法渐变、扩挖，将先行下洞室边墙及仰拱向双侧壁导坑法设计断面先行下侧导洞的边墙及仰拱靠拢，同步移动临时中隔壁向双侧壁导坑法设计断面靠拢，完成先行下洞室向双侧壁导坑法断面的转换。
4.根据权利要求1所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，通过CRD法施工后行上洞室，采用上下台阶法渐变、扩挖，在确保洞室净宽满足两个导洞相应操作空间时，提前按双侧壁导坑法施做侧导洞临时中隔墙，并继续将后行上洞室拱部及边墙和其临时仰拱向双侧壁导坑法设计断面后行上侧导洞的拱部及边墙、临时仰拱靠拢，同步移动新增临时中隔墙向双侧壁导坑法设计断面靠拢，完成后行上洞室向双侧壁导坑法断面的转换。
5.根据权利要求1所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，后行下洞室与后行上洞室保持安全步距，同样采用上下台阶法渐变、扩挖，将后行下洞室边墙及仰拱向双侧壁导坑法设计断面后行下侧导洞的边墙及仰拱靠拢，同步移动新增临时中隔墙向双侧壁导坑法设计断面靠拢，完成后行下洞室向双侧壁导坑法断面的转换。
6.根据权利要求1所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，所述步骤1）超前预加固：重点加固上下洞室掌子面前方土体，注浆范围为掌子面至对应轮廓外3m，加固地层为自稳性较差Ⅴ、Ⅵ级围岩，一次加固深度结合洞室开挖步序及其安全步距综合考虑。
7.根据权利要求1所述的一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，其特征在于，所述步骤8）完成工法转换施工：各导洞安全步距根据围岩及预加固情况并综合现场实际条件考虑，当单导洞采用上下台阶法开挖时，上下导洞安全步距维持在6～10m，水平相邻导洞间步距维持6～10m。
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