CN1920254A - 隧道施工中两洞交叉小洞进入大洞时的小导洞穿入施工法 - Google Patents

Abstract

在隧道建设施工中，当小洞进入大洞时，常用的方法是采用大包法修建施工导洞，在施工导洞中进行大洞的施工作业。本发明的施工方法是当小洞进入大洞后，以较小的截面沿大洞的横截面方向水平直线穿入大洞，并以拼装式的临时支护型式形成导洞，在导洞内进行大洞的施工作业。这样可以大幅度减少导洞工程量，缩短工期，降低工程造价。

Description

隧道施工中两洞交叉小洞进入大洞时的小导洞穿入施工法

技术领域    本发明涉及隧道施工中两洞交叉小洞进入大洞时的施工方法。

背景技术    在隧道施工中，当两洞交叉且为小洞进入大洞时，目前常用的施工方法为大包法，即把小洞截面积扩大，把将要施工的大洞包起来，形成大的临时施工洞，在临时施工洞中形成工作面，进行大洞的施工。见附图1、附图2。这种施工方法的临时导洞需要做的很大，而且需要很多格栅钢支架、焊钢筋网、喷混凝土等，还需要做一些辅助工程，如超前注浆小导管、超前小管棚、注浆锚杆等。因此工程量大，技术复杂，施工难度也大。

发明内容    本发明的目的是减少施工导洞的工程量，缩短施工导洞的施工工期，从而降低工程造价。

本发明的施工方法是小洞进入大洞界限后以较小的截面，沿大洞的横截面方向直线水平掘进，并以工字钢及木板作临时支护，形成导洞。导洞截面积的大小以方便作业为限，一般宽×高为2.5米×3.0米。导洞截面以矩形为好，这样结构简单，便于施工。导洞临时支护由支架和挡土板组成，支架所用材料可用钢材，也可用木材，以用工字钢为好。支架由底梁、顶梁和两侧立柱组成，支架各构件以螺栓连接，便于拆装。支架间距为30～50厘米，支架底梁安放在隧道初期支护仰拱的底面，两根相邻底梁之间应用钢筋电焊连接，并喷混凝土以形成整体底板。支架两侧立柱用螺栓与底梁工字钢连接，顶梁用螺栓与立柱连接，立柱外侧及顶梁上缘安放挡土木板用以挡土，这样导洞就形成了。导洞形成后，可以把导洞内隧道大洞初期支护的部分仰拱做好，以便于导洞以上隧道断面的掘进开挖及初期支护施工。此外，还须在导洞两侧适当的位置留出门洞，以便于隧道开挖作业及出渣通行。留门洞的方法是在计划留门洞的位置安放门顶过梁和门底过梁，然后在门顶过梁和门底过梁之间安放门侧边框立柱用以顶住门顶过梁，并与上下过梁焊接牢固，然后拆除门洞范围内的导洞立柱及挡土板，这样门洞就形成了。至此，导洞即算完成，若首先开挖隧道断面下部，即可进行掘进开挖。导洞结构示意图见附图3。若首先开挖隧道断面的上部，则在导洞的上部沿隧道轮廓进行掘进开挖并做好初期支护，当施工至导洞宽度范围以外时，则按照各自不同的施工方法进行正常的掘进开挖和初期支护施工。首先开挖隧道上部的开挖方法见附图4。此外，在小洞进入大洞的连接处处应做一坚固的加强门框，以便大洞初期支护的钢拱架安坐在门框的门顶过梁上，门框结构各部位的尺寸，应根据各个工程的具体情况，进行详细具体的设计，以确保工程安全，不能一概而论。加强门框示意图见附图5。

本发明的施工方法与现有施工方法相比，有如下特点：1、省，本发明所采用导洞断面小，临时支护边墙和顶板都用工字钢和木板拼装，不用喷混凝土、焊钢筋、打锚杆，也不用打超前小导管及注浆，导洞边墙和顶板的材料都可回收利用，导洞内也不需任何支撑，省工省料，因此，具有突出的省的特点。2、结构简单，便于施工。本发明采用直线导洞，且为矩形截面，结构简单，便于施工。3、施工速度快。由于本发明所用导洞工程量小，结构简单，施工工艺简单，因此，施工速度快，工期短。4、便于拆除，回收利用率高。

附图说明

附图1是目前采用的大包法导洞纵断面示意图。图中：11是隧道大洞初期支护钢拱架，12是大包法导洞支护结构，为格栅钢架喷混凝土，13是锚固导管。

附图2是目前采用的大包法导洞横断面示意图。图中：21是大包法导洞两侧支护结构，为格栅钢架喷混凝土，22是导洞顶部支护结构，为双层钢筋网片、格栅钢架、喷混凝土，23是φ42超前注浆小导管，24是锚固钢管，25是25号工字钢支撑，27是隧道大洞初期支护钢拱架。

附图3是本发明采用的小导洞法导洞纵断面示意图。图中：30是导洞加强门框，31是隧道初期支护钢拱架，32是隧道初期支护仰拱的钢拱架，33是导洞临时支护支架的顶梁，34是导洞临时支架的底梁，35是导洞挡土板，36是导洞两侧门洞的底梁，37是导洞两侧门洞的顶过梁，38是门洞边框立柱，39是导洞加强门框立柱的基础梁。

附图4是本发明的小导洞法首先开挖隧道上部时的开挖方法示意图。

附图5是本发明的导洞加强门框示意图。图中：51是加强门框立柱，52是加强门框顶过梁，53是加强门框底过梁，54是门框立柱基础梁，55是隧道大洞初期支护钢拱架。

附图6是本发明的小导洞法导洞横断面示意图。图中：61是导洞临时支护支架的立柱，62是支架顶梁，63是支架底梁，64是两侧挡土木板，65是上部挡土木板。

具体实施方式    本发明的施工方法是小洞进入隧道大洞界线后以较小的截面沿着大洞横截面方向直线水平掘进开挖，并采取临时支护的方法形成导洞。导洞不考虑大型机械作业，因此采取较小的截面，一般宽×高为2.5×3.0米。临时支护的结构由支架和挡土板组成，支架材料可用钢材，也可用木材，最好是采用工字钢，支架各杆件采用螺栓连接，挡土板采用木板，见附图6。由于导洞截面较小，掘进开挖时采用全断面开挖法，开挖后即按装支架底梁，两底梁之间用钢筋电焊连接，然后依次安装两侧立柱、安装顶梁，安装两侧及顶部挡土板，最后喷底板混凝土。每一循环进尺多少根据地质条件决定，一般为0.5～2.0米。导洞形成后，即可做好导洞内隧道初期支护的一部分仰拱，以便于隧道上部的施工。导洞形成后，还须在导洞两侧适当的位置开留门洞，以便隧道大洞掘进开挖及出渣通行。留门洞的方法是在计划留门洞的位置安放门顶过梁和门底过梁，然后在上下过梁之间安放门侧边框立柱，并与上下过梁电焊连接牢固，然后拆除门洞范围内的导洞临时支护支架立柱及挡土板，这样门洞就形成了。此外，在小洞与隧道大洞交界处，需做一加强门框，以便隧道大洞初期支护的钢拱架安坐在加强门框的门顶过梁上。加强门框见附图5。门框门顶过梁应用两根不小于40号的工字钢并在一起使用，门框立柱也应用两根40号工字钢并在一起使用，立柱基础梁应用4根长度不小于2米的20号工字钢并在一起使用，立柱基础梁应压在导洞支架底梁的上面。至此，即告导洞施工完成。若首先施工隧道断面的下部时，即可进行正常的施工了，若首先施工隧道断面上部时，即在导洞上部沿隧道上部轮廓环形开挖并做好初期支护，当施工至导洞宽度范围以外时，则按各自不同的施工方法进行正常施工。

Claims (2)

1、隧道施工中两洞交叉小洞进入大洞时的小导洞穿入施工法，其特征是：

1)当小洞进入大洞界线后，以较小的截面沿大洞的横截面方向水平直线开挖，穿入大洞，并以拼装式结构的型式进行临时支护，形成导洞，导洞截面以矩形为好，导洞截面的大小可根据具体情况设定，一般宽×高为2.5×3.0米，临时支护结构由支架和挡土板组成，支架材料可用钢材，也可用木材，支架由底梁、立柱和顶梁组成，支架各构件以螺栓连接，便于拆装。支架间距为0.3～0.5米，挡土板采用木板。施工顺序是：全断面掘进开挖，安放支架底梁，两根相邻的底梁用钢筋以电焊连接成整体，以螺栓连接安装立柱及顶梁，安装两侧及顶梁上缘挡土板，喷底板混凝土。每一循环进尺根据地质情况决定，一般为0.5～2.0米，按所述方法循环作业，直至贯通隧道大洞全断面。

2)导洞形成后，则可做好导洞范围内大洞初期支护的一部分仰拱，以便隧道上部的施工。

3)在导洞两侧计划位置开留门洞，以便隧道大洞施工作业及出渣通行，留门洞的方法是首先在留门洞的位置安放门洞底过梁和门洞顶过梁，然后在上下过梁之间安放门侧边框立柱，顶紧上下过梁，并用电焊焊接牢固，之后拆除门洞范围内的导洞支架立柱及挡土板，门洞即开通。

4)在小洞与大洞连接处须设置一加强门框，以便大洞初期支护钢拱架安坐在加强门框门顶过梁上，加强门框应为矩形，加强门框各部位尺寸应根据各自工程的不同情况进行专门设计，不能一概而论。至此，导洞施工作业即告完成。

5)若首先施工隧道大洞下部，即可进行正常的施工作业。

2、若首先施工大洞上部，则完全按照权利要求1所述的方法完成导洞施工作业，然后沿隧道大洞上部轮廓进行环形开挖，并做好初期支护，当施工至导洞宽度范围以外时，即可按照各自不同的施工方法进行正常的施工。

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