[發明專利]一種不對稱雙聯拱隧道結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201310081941.8
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103174434A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 肖龍鴿;孫貴華;楊昆鵬;傅啟路;楊兵
• 申請（專利權）人: 中國建筑土木建設有限公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D9/00;E21D11/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖;唐曉麗

技術領域

本發明涉及一種隧道工程結構及其施工方法，特別是一種斷面為不對稱雙聯拱隧道結構及其施工方法。

背景技術

由于隧道工程的特點，在地下修建地鐵、公路、鐵路等工程時，需要在一定距離內設置轉折線或錯車線，以保證車輛的正常及安全運行。此部分轉折線一般設計為不對稱雙聯拱隧道斷面形式，選擇合理的施工方法，對保證其施工安全具有特別重要的意義。由于其斷面形式不規則，長度相對較短，無法采用盾構機等大型機械設備進行施工。對于斷面為雙聯拱隧道施工方法一般采用中導坑法，即先施作中導坑，導坑完成后在其內部施作中墻混凝土，后開挖兩側，此方法安全性低、作業量大、廢棄工程量大、成本高、對總體的施工進度將造成較大的影響，不利于總體施工安排。若采用單拱大斷面形式，將顯著加大隧道結構的跨度及高度，不僅工程量大大增加，而且加大了施工的安全風險。

發明內容

本發明的目的是提供一種不對稱雙聯拱隧道結構及其施工方法，要解決傳統施工方法中作業量大，廢棄工程量大，成本高，施工進度慢，施工安全得不到保證的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種不對稱雙聯拱隧道結構，包括小洞和與之相連的大洞，所述小洞的圍巖上依次設有超前支護、小洞初期支護、小洞防水層和小洞二次襯砌，所述大洞的圍巖上依次設有超前支護、大洞初期支護、大洞防水層和大洞二次襯砌，在小洞與大洞交界處，每榀所述小洞初期支護的鋼構件即小洞初支鋼構件上預埋有至少兩塊初支連接件，小洞初支鋼構件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個延伸段的端部均預埋有一塊鋼構件連接板；

每榀所述大洞初期支護的鋼構件即大洞初支鋼構件與所述初支連接件和鋼構件連接板一一連接形成整體，使大洞初期支護與小洞初期支護一起形成封閉結構；

所述小洞防水層與大洞防水層沿小洞與大洞交界處連為一體；所述小洞二次襯砌的邊界預埋有鋼筋接駁器，大洞二次襯砌鋼筋伸入鋼筋接駁器，使大洞二次襯砌與小洞二次襯砌成為一整體結構。

這種不對稱雙聯拱隧道結構的施工方法，包括小洞和大洞的施工，施工步驟如下：

步驟一：先對小洞的圍巖進行超前支護；

步驟二：采用臺階法開挖小洞土體并施作小洞初期支護；

步驟三：在小洞與大洞交界處，沿隧道開挖方向，每榀小洞初期支護的鋼構件即小洞初支鋼構件上預埋至少兩塊初支連接件，小洞初支鋼構件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個延伸段的端部預埋一列鋼構件連接板，即整個小洞內按小洞初支鋼構件榀與榀的間隔，至少預埋形成間隔設置的兩列初支連接件和一列鋼構件連接板；

步驟四：小洞初期支護完畢后，鋪設小洞防水層，沿小洞與大洞交界處的小洞防水層不封閉；

步驟五：綁扎鋼筋，施作小洞二次襯砌，小洞二次襯砌的邊界設有預留澆筑空間并預埋鋼筋接駁器，用于與大洞二次襯砌鋼筋進行對接；

步驟六：待小洞二次襯砌混凝土達到設計要求的強度后，再對大洞圍巖進行超前支護；

步驟七：采用交叉中隔壁法開挖大洞土體并施作大洞初期支護和大洞臨時中隔壁，沿小洞與大洞交界處的所述大洞初期支護不封閉，且在小洞與大洞交界處，每榀大洞初期支護的鋼構件即大洞初支鋼構件與所述初支連接件和鋼構件連接板一一連接形成整體，使大洞初期支護與小洞初期支護一起形成封閉結構；

步驟八：大洞初期支護完畢后，按照先仰拱范圍內、后邊墻及頂拱范圍內的施工順序，分段拆除大洞臨時中隔壁、鋪設大洞防水層、綁扎大洞二次襯砌鋼筋、澆筑大洞二次襯砌四個步驟交叉進行，其中大洞防水層與小洞防水層連為一體，大洞二次襯砌鋼筋伸入預留澆筑空間中預埋的鋼筋接駁器上連為一體，施工完畢。

每榀所述小洞初期支護的鋼構件即小洞初支鋼構件上預埋至少兩塊初支連接件，分別位于小洞與大洞初支交界最高點處和預接大洞臨時中隔壁處。

所述步驟三中，初支連接件為預埋鋼板或預埋鋼筋。

所述步驟七中，大洞初支鋼構件與初支連接件采用螺栓錨固或焊接。

所述步驟五中，小洞二次襯砌的澆筑順序依次為小洞二襯仰拱、小洞二襯中隔墻和小洞二襯頂拱。

所述步驟七中，所述交叉中隔壁法開挖大洞土體即將大洞土體分層分部開挖，先開挖遠離小洞一側的大洞土體，再開挖另一側的大洞土體，每部分土體的外側邊界施作大洞初期支護，內側邊界施作臨時中隔壁。