[發明專利]適用于軟弱圍巖隧道斜井與正洞交匯處的施工方法

有效

• 申請號: 201210224818.2
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102996133A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 章程;荀國利;張教才;薛志鵬;劉海杰;陳幼林;薛俊;陳超群
• 申請（專利權）人: 中鐵二十三局集團第四工程有限公司;中鐵二十三局集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王蕓;韓洋

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及適用于軟弱圍巖隧道斜井與正洞交匯處的施工方法。?

背景技術

目前，單線長大隧道因施工工期要求，常通過加設斜井作為輔助坑道進入正洞段隧道施工，從而增加隧道開挖工作面，縮短施工工期。由于斜井與正洞的結構、尺寸和掘進方向的不同，使得從斜井進入正洞進行挑頂、開挖和支護工作的作業面狹小、支護量大。?

黃土隧道屬軟弱圍巖隧道，圍巖強度低，隧道開挖后的應力重分布，施工中圍巖易受拉或受壓產生塑性區，圍巖和支護易發生變形，容易造成支護侵陷、塌方等工程事故。傳統的適用于軟弱圍巖隧道斜井與正洞交匯處的施工方法采用三臺階法施工，對上導坑的開挖需要在正洞橫截面中線位置設置臨時支護，使得該施工方法存在如下問題：（1）、工序多；（2）、支護量大，施工成本高；（3）、施工進度慢、地層暴露時間長，正洞不能及時封閉成環，增大圍巖變形量，安全性較差。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的工序多、支護量大、施工成本高的問題，提供工藝簡單、支護量小、施工成本低的適用于軟弱圍巖隧道斜井與正洞交匯處的施工方法。?

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：?

適用于軟弱圍巖隧道斜井與正洞交匯處的施工方法，包括如下步驟：?

（1）開挖斜井：開挖斜井并支護，在斜井與正洞交匯處掌子面上從斜井拱頂向下3.5m處開始向斜井進口方向回填洞渣，鋪設成坡度為10～15%的斜道；?

（2）施作超前小導管：在斜井與正洞交匯處掌子面拱部，以斜井與正洞交匯處的掌子面豎直中線為中心的2/3斜井寬度范圍內施作5～8m長的超前小導管，相鄰超前小導管的環向間距為35～50cm，外插角為30～35°；?

（3）以斜井與正洞交匯處掌子面豎直中心線為分界線，先開挖分界線一側正洞段，每側采用分部開挖：?

①開挖Ⅰ部：正洞拱頂及兩側正洞邊墻與斜井的斜道坡面延長面所圍成的區域為Ⅰ部；沿斜道開挖所述Ⅰ部，每循環進尺1～1.5m，支護正洞拱頂及正洞邊墻；?

②開挖Ⅱ部：斜道坡面在斜井開挖面的交匯線水平面及兩側正洞邊墻與斜井的斜道坡面延長面所圍成的區域為Ⅱ部，開挖Ⅱ部，每循環進尺1～1.5m，支護正洞邊墻；?

③開挖Ⅲ部：斜道坡面在斜井開挖面的交匯線水平面及兩側正洞邊墻與正洞底部所圍成的區域為Ⅲ部，開挖Ⅲ部，每循環進尺1～1.5m，支護正洞邊墻；?

④重復步驟①～③，分部開挖另一側正洞段；?

（4）、支護、加固：對已開挖的正洞段進行初期支護，在斜井與正洞交匯?處兩側設置加密鋼架，然后掛鋼筋網、噴射混凝土封閉鋼架；?

（5）、仰拱、襯砌施工。?

當斜井與主洞以斜交方式交匯時，為了使交匯處更穩固，安全性佳，上述步驟（1）中的支護操作，包括從斜井與正洞交匯處的掌子面往斜井依次架立成扇形分布的1～5號拱架。?

為了使斜井與主洞交匯處正洞部分更穩固，安全性更佳，上述1號鋼架為雙排結構拱架。?

為了使上述雙排拱架支護性能更佳，上述雙排結構拱架優選在斜井拱部采用兩榀I16型鋼鋼架并排組成，兩側邊墻鋼架分別采用兩榀H125型鋼鋼架并排組成。?

為了使上述步驟（1）中的支護效果更佳，上述2～5號拱架優選采用H125型鋼。?

為了進一步使上述步驟（1）中的支護效果更佳，使斜井與主洞交匯處更穩固，安全性更佳，上述步驟（1）中的支護操作還包括在上述1～5號拱架安裝后施做鎖腳錨桿，拱架與拱架之間采用Φ22縱向連接鋼筋，環向間距1m連接；在拱墻上設Φ6鋼筋網片，所述鋼筋網片的網格為25×25cm。所述鎖腳錨桿優選采用長度為3m的Φ22砂漿鎖腳錨桿。?

為了使上述步驟（2）中對斜井段拱部支護效果更佳，上述步驟（2）所述超前小導管，優選采用壁厚3.5mm的Φ42冷軋無縫鋼花管，所述冷軋無縫鋼花管距離管口小于或等于0.8m的管體前部為錐形，管體中部設有以間距15cm成梅花型布置的注漿孔，所述注漿孔孔徑為6～8mm，距離管體尾部30～50cm?的部分為止漿段。?

在上述步驟（3）分部開挖過程中，優選在每一部開挖完成后通過噴射5～10cm厚C20混凝土封閉施工面。?