[發明專利]一種先墻后拱交叉中隔壁的隧道施工方法

有效

• 申請號: 201310544705.5
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103527204A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 肖明清;鄧朝輝;陳建樺;李強;龔彥峰;魯志鵬;季大雪;胡志廣;李長福
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體地指一種先墻后拱交叉中隔壁的隧道施工方法。

背景技術

在復雜環境、淺埋條件下大跨度隧道開挖方法較多，其中主要的施工方法為交叉中隔壁法（CRD，Center?Cross?Diaphragm）或樁梁拱法（PBA，Pile-Beam-Arc）。

如圖1所示，CRD工法是將較大斷面的隧道用中隔壁1.1，水平支撐1.2，分隔為若干小洞室，分部開挖小洞室且各自封閉成環直至整個斷面開挖完成，然后拆除中隔壁和水平支撐，澆筑二次襯砌，完成隧道施工的方法。該方法將大斷面分割為小斷面施工，最終完成大斷面隧道的施工，可避免一次開挖斷面積多大從而對地層產生的擾動過大，有利于隧道結構穩定，但由于初期支護拱腳和墻腳均直接座落于地層上，在強大的地層豎向荷載作用下容易引起結構整體下沉和左右不均勻下沉，當下沉量過大時不僅難以控制地面沉降，也可能使結構產生破壞。此外，該工法的中隔壁、水平支撐與初期支護的連接質量難以保證，可能出現連接部位局部失穩進而導致整個結構破壞的風險。

如圖2所示，PBA工法，是利用先施工的小導洞2.1，豎向施工邊樁2.2、中柱2.3及設置在小導洞2.1內的縱梁2.4，然后分步開挖拱部、澆筑兩側縱梁之間的拱部結構，在拱部結構、邊樁的保護下，開挖隧道其余部分，再分層澆筑內部結構直至完成整個隧道結構。

該工法主要應用于地鐵車站施工，其借鑒了地下工程中常用的蓋挖施工方法的優點，在先施工的頂部結構保護下完成主洞施工，但在實際使用過程中存在以下問題：

①施工工序多，轉換節點多：結構的主要節點都是在狹小空間內施作，施工質量難以保證；

②中柱2.3上方的縱梁2.4與邊樁2.2上方的縱梁2.4通過分段的拱部結構連接，在節點位置處防水施工困難，此位置漏水較嚴重，施工質量難以保證；

③內部結構施工縫多，整體性差，防水效果差。

因此，需對現有技術進行改進。

發明內容

本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種先墻后拱交叉中隔壁的隧道施工方法，以解決背景技術中存在的問題。

本發明的技術方案為：一種先墻后拱交叉中隔壁的隧道施工方法，其特征在于，它包括以下步驟：

1）、施工左導洞和右導洞；

2）、在左導洞的底部向下施工左邊樁，在右導洞的底部向下施工右邊樁；

3）、在左導洞內施工左縱梁，在右導洞內施工右縱梁；

4）、從左導洞右側開挖第一分部，并施工第一分部的第一拱部初期支護、第一中隔壁及第一水平支撐，第一水平支撐設置在左導洞和第一中隔壁之間；

5）、從右導洞左側開挖第二分部，并施工第二分部的第二拱部初期支護、及第二水平支撐，第二拱部初期支護與第一拱部初期支護構成隧道拱部初期支護，第二水平支撐設置在右導洞和第一中隔壁之間；

6）、從左邊樁右側、第一水平支撐下方開挖第三分部，并施工第三分部的第二中隔墻和第三水平支撐，第二中隔墻上端與第一中隔壁下端連接，第三水平支撐設置在左邊樁和第二中隔墻之間；

7）、從右邊樁左側、第二水平支撐下方開挖第四分部，并施工第四分部的第四水平支撐，第四水平支撐設置在右邊樁和第二中隔墻之間；

8）、按照步驟6、7向下開挖，直至隧道全部開挖完成；

9）、隧道開挖完成后，分段拆除中隔墻、隧道內的水平支撐及左導洞和右導洞侵入隧道范圍的結構；

10）、鋪設防水板，澆筑二次襯砌，完成隧道結構施工。

在上述方案中：

所述左邊樁和右邊樁采用人工挖孔樁或鉆孔灌注樁進行施工。

所述左縱梁和右縱梁預留有與拱部初期支護、第一水平支撐和第二水平支撐相連接的預埋件。

所述第三水平支撐與左邊樁固定連接，所述第四水平支撐與左邊樁固定連接。

本發明適用于地質條件差、埋深淺、寬度大且對施工沉降要求嚴格的隧道，可以將拱部荷載及時傳遞至承載能力極高的縱梁及邊樁上，有效減少施工期沉降，施工安全性高，且初期支護結構整體性好，防水層能夠連續鋪設、整體澆筑二次襯砌，防水效果好，質量有保障。

附圖說明

圖1是CRD工法示意圖；

圖2是PBA工法示意圖；

圖3是施工左導洞和右導洞示意圖；

圖4是施工左邊樁和右邊樁示意圖；

圖5是施工左縱梁和右縱梁示意圖；

圖6是施工第一分部示意圖；

圖7是施工第二分部示意圖；