[發(fā)明專利]大斷面隧道軟圍巖已初期支護(hù)段擴(kuò)挖方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110269301.0
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102296964A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李波;田傳海;趙飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01;E21D9/04
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周新亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種隧道的施工方法，特別涉及一種針對大斷面隧道已初期支護(hù)段的擴(kuò)挖方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)實隧道施工中，在施工進(jìn)行到一定階段后，會遇到設(shè)計標(biāo)注的更改，例如：一種單洞雙線隧道，隧道原設(shè)計時速160km/h，預(yù)留200?km/h，更改為設(shè)計時速250?km/h，預(yù)留300?km/h，隧道Ⅰ、Ⅱ線線間距由4.4m變?yōu)?.6m，因隧道斷面增大，需對前期已初期支護(hù)段進(jìn)行擴(kuò)挖施工。如果擴(kuò)挖地段圍巖為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，節(jié)理、裂隙發(fā)育，圍巖為Ⅳ、Ⅵ級，擴(kuò)挖施工，極易引起隧道變形坍塌；

現(xiàn)有隧道開挖方法，無論是全斷面開挖法、臺階開挖法還是分部開挖法，用在這種大斷面隧道軟圍巖已初期支護(hù)段的擴(kuò)挖上，都有著施工成本高，進(jìn)度慢，操作復(fù)雜的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服已有技術(shù)的不足，提供一種針對大斷面隧道軟圍巖已初期支護(hù)段的擴(kuò)挖方法，該方法具有施工方便，成本低，效率高的優(yōu)點(diǎn)；

本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案解決的，一種大斷面隧道軟圍巖已初期支護(hù)段擴(kuò)挖方法，方法包括以下施工步驟：

1）施工臺架制作及加固

根據(jù)隧道斷面的最高高度以及隧道邊墻最寬寬度來制作軌行式移動施工臺架；施工臺架的鋼架采用工字鋼制作、拼裝，鋼架之間采用螺栓連接，臺架上部滿鋪鋼筋網(wǎng)片，為防止臺架受到側(cè)壓力變形，在臺架底部采用絲桿加固；為防止處理隧道斷面處原有拱架時，拱架下沉，在臺架上部采用絲桿頂在原有拱架的連接板處；

2）斷面測量，確定標(biāo)注擴(kuò)挖值

對需擴(kuò)挖段的初期支護(hù)斷面進(jìn)行測量，以確定擴(kuò)挖值，使用測量儀器對需擴(kuò)挖地段進(jìn)行測量，沿隧道縱向每1m測量一個斷面，環(huán)向每0.5m測一個點(diǎn)，然后用油漆將擴(kuò)挖值標(biāo)注于初期支護(hù)表面；

3）注漿加固

擴(kuò)挖施工前先對拱部及邊墻圍巖進(jìn)行預(yù)加固處理，增加圍巖強(qiáng)度，保證擴(kuò)挖拆除原支護(hù)時圍巖穩(wěn)定；

4）擴(kuò)挖并拆除原拱架

首先對隧道拱部擴(kuò)挖，采用淺孔松動爆破；然后擴(kuò)挖邊墻，采用帶鎬頭長臂挖掘機(jī)施工，欠挖地段采用人工風(fēng)鎬修鑿；為保證安全，縮小循環(huán)進(jìn)尺，每次開挖長度0.8m；擴(kuò)挖施工至上而下進(jìn)行，先施工拱頂，后施工邊墻，邊墻左右側(cè)應(yīng)錯開施工；擴(kuò)挖完畢，移除原安裝拱架；

5）新拱架安裝

拆除原拱架并及時架立新拱架為一個換拱循環(huán)，每次循環(huán)僅允許拆除、架立一榀拱架，每榀鋼架加工分為七個單元，鋼架自下而上安裝，各單元間以連接鋼板配套螺栓連接；

6）噴射混凝土

擴(kuò)挖拆除原拱架后鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)并進(jìn)行初次噴砼，鋼筋網(wǎng)片密貼圍巖，噴砼為C25砼，初噴砼厚度為4cm，新拱架安裝完成后進(jìn)行復(fù)噴砼，復(fù)噴砼必須完全覆蓋拱架，且保護(hù)層厚度不小于4cm；

7）監(jiān)控測量并即使保護(hù)

在擴(kuò)挖斷面上等間隔設(shè)置監(jiān)控測量點(diǎn)，對拱頂下沉、圍巖收斂進(jìn)行測量；監(jiān)控量測頻率為：位移速度≥5mm/d時，4次/d；位移速度1～5mm/d時，2次/d；位移速度0.2～1mm/d時，1次/d；位移速度＜0.2mm/d時，1次/2d；當(dāng)變形速率≥5mm/d或變形累計值較大時利用施工臺架做臨時支撐，嚴(yán)重時停止作業(yè)，采用門架式大直徑鋼管支撐，以防隧道出現(xiàn)坍塌；

本發(fā)明的有益效果是：采用本方法施工，工序干擾少，安全可靠，降低了工程造價，確保了施工全過程處于安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、快速的可控狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明施工臺架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為監(jiān)控測量點(diǎn)布置圖；

圖3為門架式大直徑鋼管支撐結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下通過結(jié)合具體實際情況，說明本發(fā)明的具體實施方式。

本實施例已某地增建的第二雙線隧道為例，隧道全長八公里，正洞設(shè)計為單洞雙線隧道，隧道原設(shè)計時速160km/h，預(yù)留200?km/h，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后改為設(shè)計時速250?km/h，預(yù)留300?km/h，隧道Ⅰ、Ⅱ線線間距由4.4m變?yōu)?.6m，因隧道斷面增大，需對前期已初期支護(hù)段進(jìn)行擴(kuò)挖施工。擴(kuò)挖地段圍巖為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，節(jié)理、裂隙發(fā)育，圍巖為Ⅳ、Ⅵ級，擴(kuò)挖施工，極易引起隧道變形坍塌。

為確保隧道安全，同時保證隧道洞內(nèi)施工正常進(jìn)行，本發(fā)明人通過摸索和總結(jié)，形成了一整套軟弱圍巖已初期支護(hù)段擴(kuò)挖施工方法，取得較好的實施效果。該施工方法如下：

1）施工臺架制作及加固