[發明專利]主洞拱墻開附屬隧洞的接口鋼架支撐體系及其施工方法

有效

• 申請號: 201310216783.2
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103277118A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 王爭鳴;李儲軍;王俊;王立新;王天明;張利斌;曹偉;高志宏;張毓斌;戴志仁;張海
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

1.主洞拱墻開附屬隧洞的接口鋼架支撐體系，包含有主體隧洞（8）和附屬隧洞（9），其特征在于：

主體隧洞（8）和附屬隧洞（9）接口處的兩側直墻處豎直設置有多榀下部直墻鋼架（3），下部直墻鋼架（3）上端與拱部弧形鋼架相連接，靠近主體隧洞（8）的弧形鋼架為傾斜拱部弧形鋼架（1），向主體隧洞（8）傾斜；靠近附屬隧洞（9）的弧形鋼架為豎直拱部弧形鋼架（2）；

各榀弧形鋼架之間通過水平連接鋼架（4）連接；與主體隧洞（8）相鄰的傾斜拱部弧形鋼架（1）通過水平連接鋼架（4）與主體隧洞被截斷鋼架（10）相連接；

傾斜拱部弧形鋼架（1）外側設置有拱部超前小導管（5）。

2.根據權利要求1所述的主洞拱墻開附屬隧洞的接口鋼架支撐體系，其特征在于：

所述的各榀傾斜拱部弧形鋼架（1）之間設置有縱向連接筋（6），縱向連接筋（6）與水平連接鋼架（4）間隔布置；

豎直拱部弧形鋼架（2）與相鄰的傾斜拱部弧形鋼架（1）之間設置有縱向連接筋（6），縱向連接筋（6）與水平連接鋼架（4）間隔布置。

3.根據權利要求1或2所述的主洞拱墻開附屬隧洞的接口鋼架支撐體系，其特征在于：

傾斜拱部弧形鋼架（1）每片鋼架的兩側下端均設置有兩根拱部鎖腳錨管（7）；水平連接鋼架（4）兩端均設置有一根拱部鎖腳錨管（7）；主體隧洞被截斷的鋼架（10）的端部均設置兩根拱部鎖腳錨管（7）；

拱部鎖腳錨管（7）的長度為主體隧洞（8）系統錨桿長度的1.5-2倍，打設方向環向與巖面垂直、縱向向前與附屬隧洞（9）軸線成60°角。

4.根據權利要求3所述的主洞拱墻開附屬隧洞的接口鋼架支撐體系，其特征在于：

傾斜拱部弧形鋼架（1）頂片鋼架下端部設置有傾斜拱部弧形鋼架臨時豎直支撐（11）及其之間的傾斜拱部弧形鋼架臨時水平橫撐（17）。

5.根據權利要求4所述的主洞拱墻開附屬隧洞的接口鋼架支撐體系，其特征在于：

所述的拱部超前小導管（5）在傾斜拱部弧形鋼架（1）外側設置，并避開主體隧洞鋼架位置打設，打設長度取接口臨空面長度的1.5倍，打設角度與附屬隧洞（9）軸線成10°角。

6.主洞拱墻開附屬隧洞的接口鋼架支撐體系的施工方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

步驟一：主體隧洞（8）貫通后，在接口拱部開挖線外側打設拱部超前小導管（5），并注漿加固拱部地層；

步驟二：在主體隧洞（8）鋼架要截斷的部位上方打設好拱部鎖腳錨管（7）并與主體鋼架連接，截斷主體鋼架后，向前開挖接口拱部臨空段至第一榀傾斜拱部弧形鋼架（1）頂片端部位置；架設傾斜拱部弧形鋼架（1）頂片，下端部打設拱部鎖腳錨管（7），必要時設置傾斜拱部弧形鋼架臨時豎直支撐（11）及其之間的傾斜拱部弧形鋼架臨時水平橫撐（17）；將主體隧洞被截斷鋼架（10）通過水平連接鋼架（4）兩端加鋼板焊接的方式與傾斜拱部弧形鋼架（1）頂片相連，打設水平連接鋼架（4）兩端的拱部鎖腳錨管（7）；

繼續向前開挖拱部臨空段，開挖進尺應與傾斜拱部弧形鋼架（1）的分片匹配；在空間允許條件下及時架設傾斜拱部弧形鋼架（1）并打設拱部鎖腳錨管（7）；將主體隧洞被截斷鋼架（10）通過水平連接鋼架（4）與第一榀傾斜拱部弧形鋼架（1）相連；若傾斜拱部弧形鋼架（1）不止一榀，傾斜拱部弧形鋼架（1）之間通過水平連接鋼架（4）相連，并設置縱向連接筋（6），打設水平連接鋼架（4）兩端拱部鎖腳錨管（7）；

步驟三：繼續向前開至主體隧洞（8）邊墻初支外側時，架設第一榀下部直墻鋼架（3）的分步開挖線（12）的上段鋼架；

若體系僅設置一榀傾斜拱部弧形鋼架（1），豎直拱部弧形鋼架（2）與下部直墻鋼架（3）的上段鋼架一同架設并連接，傾斜拱部弧形鋼架（1）下端與豎直拱部弧形鋼架（2）相連；打設鋼架下端拱部鎖腳錨管（7）后，架設水平連接鋼架（4）將傾斜拱部弧形鋼架（1）和豎直拱部弧形鋼架（2）連接，傾斜拱部弧形鋼架（1）和豎直拱部弧形鋼架（2）之間設置縱向連接筋（6）；掛網、噴混封閉；

若體系傾斜拱部弧形鋼架（1）不僅一榀，第一榀傾斜拱部弧形鋼架（1）下端與第一榀下部直墻鋼架（3）的上段鋼架相連；架設該部位第二至最后一榀傾斜拱部弧形鋼架（1）分片鋼架，并與各自的上片鋼架有效連接，每片鋼架下端打設拱部鎖腳錨管（7）后，架設水平連接鋼架（4）將各榀傾斜拱部弧形鋼架（1）連接，并設置縱向連接筋（6）；

步驟四：接口上半斷面開挖進入主體隧洞（8）邊墻初支外側至接口變形縫（14）這一段時需要恢復附屬隧洞（9）的開挖工法，豎直拱部弧形鋼架（2）、下部直墻鋼架（3）上段鋼架及臨時支撐嚴格按分步開挖工序架設；架設完成第一榀豎直拱部弧形鋼架（2）后，將最后一榀傾斜拱部弧形鋼架（1）下端與之相連；將最后一榀傾斜拱部弧形鋼架（1）與第一榀豎直拱部弧形鋼架（2）之間通過水平連接鋼架（4）相連，并設置縱向連接筋（6）；架設下部直墻鋼架（3）分步開挖線（12）上段鋼架并與第一榀豎直拱部弧形鋼架（2）下端部相接，并打設鎖腳錨管；掛網、噴混封閉；

按照附屬隧洞（9）開挖工法繼續向前分步開挖、架設豎直拱部弧形鋼架（2）、下部直墻鋼架（3）上段鋼架及臨時支撐并及時掛網、噴混封閉，開挖進尺應與豎直拱部弧形鋼架（2）間距相匹配；

步驟五：接口上半斷面開挖支護完成后，可拆除傾斜拱部弧形鋼架臨時豎直支撐（11）及其之間的傾斜拱部弧形鋼架臨時水平橫撐（17），為后續分步開挖騰出空間；待主體隧洞（8）下導洞貫通后，按照附屬隧洞（9）的開挖工法分步開挖接口下半斷面、架設下部直墻鋼架（3）下段鋼架及臨時支撐、掛網及噴射混凝土。