[發明專利]山嶺軟弱大跨隧道兩臺階四步開挖支護的施工方法

有效

• 申請號: 201210327966.7
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102926757A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 李永毅
• 申請（專利權）人: 中鐵五局（集團）有限公司
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01;E21D11/00;E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

1.一種山嶺軟弱大跨隧道兩臺階四步開挖支護的施工方法，其特征在于：在隧道開挖前，洞口段采用Φ108mm大管棚進行超前支護；隧道洞身段采用Φ42mm小導管或Φ108mm大管棚進行超前支護；隧道開挖分上臺階環形開挖和下臺階左右開挖，具體包括以下四個步驟：步驟一，上臺階預留核心土（2）環形開挖與初期支護；步驟二，核心土（2）開挖與初期支護；步驟三，下臺階左側開挖與初期支護；步驟四，下臺階右側開挖與初期支護。

2.根據權利要求1所述的山嶺軟弱大跨隧道兩臺階四步開挖支護的施工方法，其特征在于：所述的在隧道開挖前，洞口段采用Φ108mm大管棚進行超前支護，隧道洞身段采用Φ42mm小導管或Φ108mm大管棚進行超前支護；即：采用Φ108mm大管棚進行超前支護，長15～30m，環向間距40cm，外插角2～3度，注1：1水泥漿，注漿壓力0.5～1MPa；采用Φ42mm小導管超前支護，長3.5～4m，環形間距30cm，縱向搭接長度不小于1.0m，外插角10～15度，在無水地段注單液水泥漿，在有水地段注水泥—水玻璃雙液漿，水玻璃模數為2.4～2.8，水玻璃濃度使用范圍為30～45波美度，水泥、水玻璃漿體積比為1：1～1：0.3，初凝時間采用不同配合比來控制。

3.根據權利要求1所述的山嶺軟弱大跨隧道兩臺階四步開挖支護的施工方法，其特征在于：所述的“步驟一，上臺階預留核心土（2）環形開挖與初期支護”包括以下過程：

第一，開挖:??①開挖時針對全土層采用反鏟挖掘機開挖，在反鏟挖掘機開挖時沿輪廓線（1）預留20cm土體，然后采用人工風鎬進行開挖；②針對軟硬互層圍巖采用弱爆破，裝載機裝載出碴；③針對不同地層采用相應大管棚、小導管超前注漿加固措施后開挖；④開挖時預留核心土（2）；

第二，初期支護:??開挖后，進行拱部開挖初期支護，即安裝拱部型鋼（6）或格柵鋼架，相鄰兩榀型鋼之間縱向鋼筋采用雙向直鉤型在型鋼內外緣交錯焊接，鋼筋網片相互之間搭接；在兩側拱腳處安設拱腳牛腿墊板（4），并各打設2根鎖腳錨桿（5），拱部型鋼（6）、拱腳牛腿墊板（4）的各節點之間均焊接連接板采用螺栓進行連接；進行拱部掛網噴射混凝土拱部支護（7）。

4.根據權利要求1所述的山嶺軟弱大跨隧道兩臺階四步開挖支護的施工方法，其特征在于：所述的“步驟二，核心土（2）開挖與初期支護”，包括以下過程：

第一，開挖:挖除核心土（2）；

第二，初期支護:?當臨時仰拱底部軟弱時，核心土（2）開挖后，安裝水平型鋼橫撐（8）和中隔墻上型鋼豎撐（9），采用螺栓連接，并在臨時仰拱上噴射混凝土封閉層（3）；當臨時仰拱底遇硬層時，水平型鋼橫撐（8）和中隔墻上型鋼豎撐（9）可滯后3～4m安設，遇有水時，則噴射混凝土封閉層（3）。

5.根據權利要求1所述的山嶺軟弱大跨隧道兩臺階四步開挖支護的施工方法，其特征在于：所述的“步驟三，下臺階左側開挖與初期支護”，包括以下過程：

第一，開挖：沿左側輪廓線（10）開挖下臺階左側土體，每榀間距與拱部一致；

第二，初期支護：安裝左邊墻型鋼（12）或格柵鋼架、左仰拱型鋼（14）或格柵鋼架，采用螺栓連接；相鄰兩榀型鋼之間縱向鋼筋采用雙向直鉤型在型鋼內外緣交錯焊接，鋼筋網片相互之間搭接；安裝中隔墻下型鋼豎撐（15），進行左側邊墻掛網噴射混凝土左側邊墻支護（13）和左側仰拱掛網噴射混凝土左側仰拱支護（16）。

6.根據權利要求1所述的山嶺軟弱大跨隧道兩臺階四步開挖支護的施工方法，其特征在于：所述的“步驟四，下臺階右側開挖與初期支護”，包括以下過程：

第一，開挖：左右側開挖支護距離為1倍洞徑，沿右側輪廓線（17）開挖下臺階右側土體，每榀間距與拱部一致，同樣的仰拱開挖沿右側仰拱輪廓線（18）進行，開挖長度與左側保持一致；

第二，初期支護：安裝右邊墻型鋼（19）或格柵鋼架、右仰拱型鋼（21）或格柵鋼架，采用螺栓連接，使拱部型鋼（6）、左邊墻型鋼（12）、左仰拱型鋼（14）、右仰拱型鋼（21）、右邊墻型鋼（19）連接為整體閉合成環，相鄰兩榀型鋼之間縱向鋼筋采用雙向直鉤型在型鋼內外緣交錯焊接，鋼筋網片相互之間搭接；右側邊墻掛網噴射混凝土右側邊墻支護（20）和右側仰拱掛網噴射混凝土右側仰拱支護（22）；由此形成全斷面封閉成環的初期支護；初期支護24小時后利用洞碴填筑仰拱形成通道，在施作仰拱防水及二襯混凝土時，清除仰拱上的洞碴。