[發明專利]一種長大隧道快速施工工藝

有效

• 申請號: 201310451652.2
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103470267A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 邵懷全;苗文懷;祝建周;雷耀軍;袁昌生;李玉潔;萬承茂;田育虎;仲維玲;傅旋;王群英;高功林;雷青川;戴奇林;黨瑩
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21F1/00;E21F16/02;E21D9/12;E21D11/10;E21D11/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種長大隧道快速施工工藝。?

背景技術

南廣鐵路是客貨共運鐵路,設計時速200公里，預留250公里，施工要求一次達到250公里。花培嶺隧道是南廣鐵路控制性工程之一，設計為雙線大斷面隧道，分進出口雙向掘進施工，設計無斜、豎井，其位于廣東與廣西兩省交界處，橫穿兩省省界，進口位于廣西省蒼梧縣大坡鎮都夠村，出口位于廣東省郁南縣平臺鎮古隆村，隧道起訖里程IDK252＋657～IDK258+575，全長5918m，最大埋深307m，穿過花培嶺主脈。花培嶺隧道的凈空寬度為12.82m，高度為8.68m，平均開挖斷面面積126.32m²。洞身全部處于花崗巖層之中，穿越多條強風化破碎帶，節理發育。隧道受地形限制，無輔助坑道，采用“新奧法”施工。花培嶺隧道橫穿花培嶺主脈，由于溪溝深切，岸坡陡峻，自然坡度一般為35°～55°。坡面植被發育，以喬木為主，灌木次之。花培嶺隧道主要圍巖類別為Ⅱ、Ⅲ級，其中Ⅱ級圍巖的分段長度為2160m且其占隧道總長的36.50%，Ⅲ級圍巖的分段長度為2630m且其占隧道總長的44.44%，Ⅳ級圍巖的分段長度為590m且其占隧道總長的9.97%，Ⅴ級圍巖的分段長度為538m且其占隧道總長的9.09%，因而花培嶺隧道圍巖較好，Ⅱ和Ⅲ級圍巖的分段總長度占隧道總長的80.94%，其中Ⅱ、Ⅲ級圍巖的平均開挖斷面為126.80m²。?

花培嶺隧道在施工建設立項時，是全線階段性節點工期控制工程，要求建設工期短，標準高，施工難度極大，總工期為30個月。花培嶺隧道的施工與一般隧道的施工有較大的區別，如何在較短的工期內完成隧道施工，因而探索、總結出一種適合雙線鐵路長隧道快速施工綜合技術是非常必要的。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種長大隧道快速施工工藝，其設計合理、施工簡便、施工過程安全可靠且施工周期短、施工進度快，有效解決了現有長大隧道施工時所存在的設備投入多、施工周期長、施工進度慢等缺陷和不足。?

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種長大隧道快速施工工藝，所施工隧道為洞身處于巖層中的山嶺隧道，所施工隧道的長度大于5km且其開挖斷面大于100m²；所施工隧道由前至后分為多個施工段，所述施工段為圍巖穩固段或圍巖軟弱段，所述圍巖穩固段的圍巖級別為Ⅲ?級以上，所述圍巖軟弱段的圍巖級別為Ⅴ級或Ⅳ級，其中所有圍巖穩固段的總長度占所施工隧道總長度的80%以上，其特征在于：所施工隧道的進出口同時開工且分別從進出口進行相向施工；?

實際施工時，由進口至出口方向的隧道施工方法與由出口至進口的隧道施工方法相同且均由后至前對各施工段分別進行施工，施工過程如下：?

步驟一、初始施工段開挖施工，過程如下：?

步驟101、超前地質預報并確定當前施工段的開挖施工方法：開挖之前，通過超前地質預報系統對當前施工段的圍巖級別進行判定：當判定出當前施工段的圍巖級別為Ⅲ級以上時，采用全斷面開挖法進行開挖施工；當判定出當前施工段的圍巖級別為Ⅳ級時，采用臺階法進行開挖施工；當判定出當前施工段的圍巖級別為Ⅴ級時，采用三臺階七步開挖法進行開挖施工；?

步驟102、當前施工段開挖施工及初期支護；按照步驟101中所確定的開挖施工方法，對當前施工段進行開挖施工，且開挖過程中同步對開挖完成的隧道洞進行初期支護；?

步驟二、下一個施工段開挖施工：按照步驟101和步驟102中所述的方法，對下一個施工段進行開挖施工；?

步驟三、多次重復步驟二，直至所施工隧道貫通；?

步驟一至步驟三中進行隧道施工過程中，及時對發現的滲水區域進行引排水處理，并由前至后同步對開挖完成的隧道洞進行二次襯砌施工；二次襯砌施工過程中，在步驟一至步驟三中施工完成的初期支護結構與二次襯砌結構之間鋪裝一層防水層；?

步驟一至步驟三中進行隧道施工過程中，采用混合式通風系統進行通風，所述混合式通風系統包括隧道開挖之前布設于隧道洞口處的軸流式通風機和隧道開挖施工過程中由后至前布設于開挖完成的隧道洞內的多個射流風機，多個所述射流風機沿所施工隧道的延伸方向由后至前進行布設；多個所述射流風機中位于最后側的射流風機為后側風機，所述后側風機與所述隧道洞口之間的距離為d1，前后相鄰兩個所述射流風機之間的距離均為d2，其中d1=800m～900m，d2=750m～850m；所述隧道洞口為所施工隧道的進口或出口；?