一种大断面黄土隧道施工方法

文档序号:5325338阅读:313来源:国知局
专利名称:一种大断面黄土隧道施工方法
技术领域
本发明涉及一种隧道的开挖施工方法,尤其涉及一种大断面黄土隧道施工方法。
背景技术
随着我国高速铁路建设的进行,大断面铁路隧道施工全面展开,其特点是开挖断 面大,因而施工难度大为增加,尤其是在湿陷性黄土地区,修建大断面客运专线隧道是隧道 施工的一个难题。而现有 技术中,有十一部法、九部法、以及六部法,然后采用多台阶分部开 挖,但因分块较多,所需临时支撑较多,施工成本投入较大,同时造成各步序施工相互干扰 较大,施工进度较慢。

发明内容
本发明的目的在于提供一种大断面黄土隧道施工方法,以解决现有技术施工复 杂、进度缓慢以及成本较高的问题。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的一种大断面黄土隧道施工 方法,将整个断面分成上部、中部、下部以及底部四部分,其中,中部又分为中部左侧区域、 中部右侧区域和中部中间区域,下部也分为下部左侧区域、下部右侧区域和下部中间区域, 对这四部分进行台阶法错台开挖,开挖过程中,上部超前中部3 5m,中部超前下部3 5m,下部超前底部10m,逐级掘进开挖,对各部按如下步骤进行第一步上部环行开挖、出碴及上部初期支护首先对上部区域进行超前支护,然后采用弧形导坑法对上部区域进行环形开挖, 开挖后立即对上部区域初喷4cm厚混凝土和架立型钢钢架,并钻设锁脚锚管,钻设径向锚 杆后复喷混凝土至设计厚度;第二步中部及下部开挖、除渣及其初期支护依次开挖中部左侧区域、下部左侧区域,中部右侧区域、下部右侧区域,两侧区域 采用左右错台开挖,开挖后均初喷4cm厚混凝土并接长型钢钢架,钻设锁脚锚管,并在底部 钢架基础垫设槽钢或混凝土垫块,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度,最后开挖中部 中间区域和下部中间区域,即预留核心土开挖;第三步底部开挖、出渣及底部初期支护开挖隧底剩余部分,并施工初喷4cm混凝土及隧底钢架,使支护体系及时封闭成 环;第四步按照上述步骤循环开挖,直到隧道完成;最后进行仰拱衬砌及仰拱填充施工,完成后进行二衬施工。更进一步地,上、中两部每循环进尺为0. 8m,下部利用上部超前支护作业的时间一 次进尺1. 6m,底部在上部进行超前支护时进行开挖,一次开挖长度为3 6m。更进一步地,利用仰拱栈桥灌筑边墙基础和拱部以及隧底填充混凝土,仰拱每部 分6米施工,在隧底初期支护施工完成后,绑扎仰拱钢筋,安装仰拱环向止水带、纵向止水带,浇筑仰拱混凝土,仰拱施工完后安装填充挡头板,浇筑填充混凝土。与现有技术相比,本发明的优点在于1、适合湿陷性黄土地区,采用弧形导坑法施工,施工安全可靠,且节省了大量的水平、竖向、斜向的临时支撑钢架,每米节约型钢约1.9t ;2、工程质量可靠,由于弧形导坑法开挖尽快成环,对围岩扰动小,初期支护稳固, 与二次衬砌结合紧密;3、将传统施工方法进一步改进为“两台阶四部开挖法”,施工循环时间短,可以加 快工程进度,缩短工期,降低工程费用。


图1为本发明施工工序图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。实施例参见图1,本发明首先将整个断面分成上部1、中部、下部以及底部四部 分,其中,中部又分为中部左侧区域2、中部右侧区域4和中部中间区域6,下部也分为下部 左侧区域3、下部右侧区域5和下部中间区域7,对这四部分进行台阶法错台开挖,开挖过程 中,上部1超前中部3 5m,中部超前下部3 5m,下部超前底部8的长度为10m,逐级掘进 开挖,对各部按如下步骤进行第一步上部1环行开挖、出碴及上部1初期支护首先对上部1区域进行超前支护,然后采用弧形导坑法对上部1区域进行环形开 挖,开挖后立即对上部1区域初喷4cm厚混凝土和架立型钢钢架,并钻设锁脚锚管,钻设径 向锚杆后复喷混凝土至设计厚度;第二步中部及下部开挖、除渣及其初期支护依次开挖中部左侧区域2、下部左侧区域3,中部右侧区域4、下部右侧区5域,其 中,两侧区域采用左右错台开挖,开挖过程中保持左右错开3m,开挖后均初喷4cm厚混凝土 并接长型钢钢架,钻设锁脚锚管,并在底部钢架基础垫设槽钢或混凝土垫块,钻设径向锚杆 后复喷混凝土至设计厚度,最后开挖中部中间区域6和下部中间区域7,即预留核心土开 挖;第三步底部8开挖、出渣及底部8初期支护开挖隧底剩余部分,并施工初喷4cm混凝土及隧底钢架,使支护体系及时封闭成 环;其中,底部8采用全幅分段施工,并在上面铺设栈桥;第四步按照上述步骤循环开挖,直到隧道完成;其中,上、中两部每循环进尺为 0. 8m,下部利用上部1超前支护作业的时间一次进尺1. 6m,底部8在上部1进行超前支护时 进行开挖,一次开挖长度为3 6m。最后进行仰拱衬砌及仰拱填充施工,完成后进行二衬施工;利用仰拱栈桥灌筑 边墙基础和拱部以及隧底填充混凝土,仰拱每部分6米施工,在隧底初期支护施工完成后, 绑扎仰拱钢筋,安装仰拱环向止水带、纵向止水带,浇筑仰拱混凝土,仰拱施工完后安装填 充挡头板,浇筑填充混凝土,最后进行二衬,二衬利用衬砌模板台车一次性衬砌边墙和拱部。
本发明适合湿陷性黄土地区,采用弧形导坑法施工,施工安全可靠,且节省了大量 的水平、竖向、斜向的临时支撑钢架,每米节约型钢约1.9t;工程质量可靠,由于弧形导坑 法开挖尽快成环,对围岩扰动小,初期支护稳固,与二次衬砌结合紧密;将传统施工方法进 一步改进为“两台阶四部开挖法”,施工循环时间短,可以加快工程进度,缩短工期,降低工 程费用。
权利要求
一种大断面黄土隧道施工方法,其特征在于将整个断面分成上部、中部、下部以及底部四部分,其中,中部又分为中部左侧区域、中部右侧区域和中部中间区域,下部也分为下部左侧区域、下部右侧区域和下部中间区域,对这四部分进行台阶法错台开挖,开挖过程中,上部超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m,逐级掘进开挖,对各部按如下步骤进行第一步上部环行开挖、出碴及上部初期支护首先对上部区域进行超前支护,然后采用弧形导坑法对上部区域进行环形开挖,开挖后立即对上部区域初喷4cm厚混凝土和架立型钢钢架,并钻设锁脚锚管,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度;第二步中部及下部开挖、除渣及其初期支护依次开挖中部左侧区域、下部左侧区域,中部右侧区域、下部右侧区域,两侧区域采用左右错台开挖,开挖后均初喷4cm厚混凝土并接长型钢钢架,钻设锁脚锚管,并在底部钢架基础垫设槽钢或混凝土垫块,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度,最后开挖中部中间区域和下部中间区域,即预留核心土开挖;第三步底部开挖、出渣及底部初期支护开挖隧底剩余部分,并施工初喷4cm混凝土及隧底钢架,使支护体系及时封闭成环;第四步按照上述步骤循环开挖,直到隧道完成;最后进行仰拱衬砌及仰拱填充施工,完成后进行二衬施工。
2.根据权利要求1所述的一种大断面黄土隧道施工方法,其特征在于上、中两部每循 环进尺为0. 8m,下部利用上部超前支护作业的时间一次进尺1. 6m,底部在上部进行超前支 护时进行开挖,一次开挖长度为3 6m。
3.根据权利要求1所述的一种大断面黄土隧道施工方法,其特征在于利用仰拱栈桥 灌筑边墙基础和拱部以及隧底填充混凝土,仰拱每部分6米施工,在隧底初期支护施工完 成后,绑扎仰拱钢筋,安装仰拱环向止水带、纵向止水带,浇筑仰拱混凝土,仰拱施工完后安 装填充挡头板,浇筑填充混凝土。
全文摘要
本发明公开了一种大断面黄土隧道施工方法,首先将整个断面分成上部、中部、下部以及底部四部分,其中,中部又分为中部左侧区域、中部右侧区域和中部中间区域,下部也分为下部左侧区域、下部右侧区域和下部中间区域,对这四部分进行台阶法错台开挖,开挖过程中,上部超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m,逐级掘进开挖。本发明适合湿陷性黄土地区,施工安全可靠,且节省了大量的临时支撑钢架,由于弧形导坑法开挖尽快成环,对围岩扰动小,初期支护稳固,将传统施工方法进一步改进为“两台阶四部开挖法”,施工循环时间短,可以加快工程进度,缩短工期,降低工程费用。
文档编号E21D9/04GK101864963SQ20101018478
公开日2010年10月20日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者丁维军, 周川岭, 朱华平, 李治强, 樊建国, 董凤杰, 黎龙强 申请人:中铁二十三局集团第三工程有限公司
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