[發明專利]軟巖四線大跨隧道復合雙側壁撐索轉換開挖施工方法

無效

• 申請號: 201110146514.4
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102226398A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 楊昌宇;朱勇;卿偉宸;高揚;陶偉明;于茂春;苗增潤;孫福君;林本濤;吳孟
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D9/04
• 分類號: E21D9/04;E21D11/10;E21D20/00
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及鐵路隧道開挖施工方法，特別涉及一種軟巖四線大跨隧道復合雙側壁撐索轉換開挖施工方法。

背景技術

進入二十一世紀后我國鐵路建設高速發展，隨著西南山區高速鐵路的快速和大規模修建，由于受曲線半徑大、地形地質條件復雜、環保要求高等多種因素的制約，鐵路沿線部分地段設站條件極為困難。因此，為提高艱險山區修建高速鐵路選線、設站的自由度，使得山區車站布置型式更為靈活、車站功能更易得到保證，特大跨度四線車站隧道的修建將愈來愈多。

目前，鐵路單雙線隧道及公路隧道開挖的基本方法有主要有：全斷面法、臺階法、臺階分部法、上下導坑法、上導坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法及雙側壁導坑法等。對于跨度達到20～30m的四線大跨隧道，當圍巖地層主要為泥巖，泥質砂巖及砂質泥巖等軟(質)巖地層時，若采用上述開挖施工方法非常困難，存在臨時支撐多、拆撐距離受限、圍巖易變形、不穩定以及施工操作不便等問題，施工安全、工期進度將不能保證。因此，為了保證確保施工安全，提高施工質量，加快施工進度，節約工程投資，必須采用新的開挖施工方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種軟巖四線大跨隧道的開挖施工方法，具有施工安全、快速和操作簡單的特點，而且工程造價較低，適合大型機械進行施工。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的軟巖四線大跨隧道復合雙側壁撐索轉換開挖施工方法，包括如下步驟：①開挖兩側側壁導洞，開挖前先施作相應超前支護，開挖后立即施作相應初期支護和臨時支護；②灌筑兩側臺座基礎；③分別開挖兩側拱部側導洞，開挖前先施作相應超前支護，開挖后立即施作相應初期支護和臨時支護，并在相應初期支護的頂部施作與圍巖錨固連接的預應力錨索，該相應初期支護的下端支承于臺座基礎頂面；④分臺階開挖拱部核心土，開挖其上臺階前先施作相應超前支護，開挖后立即施作相應初期支護，并在該初期支護的兩端部位施作與圍巖錨固連接的預應力錨索，拆除步驟③中設立的臨時支護；⑤灌筑拱部二次襯砌；⑥分臺階開挖下部核心土；⑦灌筑仰拱，灌筑仰拱填充至設計高度。

本發明的有益效果是，四線大跨隧道邊墻腳受力集中且圍巖軟弱，先施工兩側壁導洞，并在導洞中施工臺座基礎，作為拱部支護體系的承載基礎，解決軟巖四線大跨隧道施工中拱頂沉降不宜控制，支護結構易變形的問題；采用“外錨”替換“內撐”，在拱部臨時鋼架拆除后，不改變結構受力形式，內力重分布不明顯，保證拱部臨時鋼架拆除后支護體系的穩定，保證施工安全；在錨索施作后，可大范圍拆除拱部臨時鋼架，從而大大增加作業空間；拱部二次襯砌可一次性整體澆筑，工藝簡便；拱部二襯施工完成后，下臺階未開挖部位作業安全，工作面大，可大臺階進行下部施工，有利于大型機械作業，快速施工。

附圖說明

本說明書包括如下十五幅附圖：

圖1為本發明實施例1的施工工序正面示意圖；

圖2為本發明實施例1的施工工序縱斷面示意圖；

圖3～14為本發明實施例1施工步驟分解示意圖；

圖15為本發明實施例1的另一種施工工序正面示意圖。

圖中示構件、部位名稱及所對應的標記：側壁導洞1、上臺階1a、下臺階1b，拱部側導洞3、4，拱部核心土5a、5b，下部核心土7a、7b、7c；臺座基礎II、仰拱VIII、仰拱填充IX、拱部二次襯砌VI；超前支護20、20a、20b、20c、20d、20e；初期支護21、21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g，鎖腳錨管211；系統錨桿22、22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g；臨時支護23a、23b、23c、23d、23e、23f、鎖腳錨管231；預應力錨索31a、31b、31c。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

參照圖1、圖2和圖15，軟巖四線大跨隧道復合雙側壁撐索轉換開挖施工方法，包括如下步驟：

①開挖兩側側壁導洞1，開挖前先施作相應超前支護，開挖后立即施作相應初期支護和臨時支護；

②灌筑兩側臺座基礎II；

③分別開挖兩側拱部側導洞3、4，開挖前先施作相應超前支護，開挖后立即施作相應初期支護和臨時支護，并在相應初期支護的頂部施作與圍巖錨固連接的預應力錨索，該相應初期支護的下端支承于臺座基礎II頂面；

④分臺階開挖拱部核心土，開挖其上臺階前先施作相應超前支護，開挖后立即施作相應初期支護，并在該初期支護的兩端部位施作與圍巖錨固連接的預應力錨索，拆除步驟③中設立的臨時支護；

⑤灌筑拱部二次襯砌VI；