[發(fā)明專利]一種大斷面軟巖大變形隧道的施工工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611033434.7
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106761769B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建勛;羅彥斌;陳麗俊;劉欽;黃沛
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/00;E21D11/18;E21D11/10;E21D11/08;E21D20/00;E21D20/02;E21D11/38
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 韓翎

本發(fā)明涉及隧道工程領(lǐng)域，具體涉及一種大斷面軟巖大變形隧道的施工工藝。本發(fā)明采用的施工工藝為1)上臺階施工；2)中臺階施工；3)下臺階施工；4)預(yù)留核心土開挖；5)仰拱開挖：每循環(huán)開挖長度3m，仰拱部分開挖后，立即進行初噴；6)及時架設(shè)內(nèi)層鋼架，采用HW200*200型鋼，封閉成環(huán)后施做內(nèi)層噴射混凝土至設(shè)計厚度；7)在內(nèi)層噴射混凝土內(nèi)表面，敷設(shè)防水板；8)當(dāng)隧道變形達到設(shè)計預(yù)留變形量后，施做二次襯砌；9)在超前注漿小導(dǎo)管支護下，進行下一循環(huán)的施工，以至隧道貫通。其既滿足軟巖的大變形要求，做到不侵限，同時又可以減少支護結(jié)構(gòu)受力，保證支護結(jié)構(gòu)的安全。

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及隧道工程領(lǐng)域，具體涉及一種大斷面軟巖大變形隧道的施工工藝。

二、背景技術(shù)：

為適應(yīng)國家高速公路和高速鐵路的發(fā)展需求，交通隧道開挖斷面越來越大，而且不可避免地穿越軟巖等復(fù)雜地層，給隧道工程施工帶來巨大挑戰(zhàn)。由于軟巖隧道開挖后圍巖變形量大、變形速率快，并且持續(xù)時間長，若遵循常規(guī)的“早封閉、強支護、緊襯砌”支護原則，地應(yīng)力得不到有效釋放，支護結(jié)構(gòu)很容易因受力過大造成開裂破壞、侵限，以致頻繁擴挖和換拱等問題，不僅難以保證隧道施工質(zhì)量，而且導(dǎo)致造價不可控制、工期不可預(yù)測和施工安全得不到保證的難題，加之修建的隧道斷面越來越大，以上問題更是難以解決。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的提供一種大斷面軟巖大變形隧道的施工工藝，其既滿足軟巖的大變形要求，做到不侵限，同時又可以減少支護結(jié)構(gòu)受力，保證支護結(jié)構(gòu)的安全。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種大斷面軟巖大變形隧道的施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：

1)上臺階施工：首先進行上臺階弧形導(dǎo)坑部分的開挖，并預(yù)留上臺階核心土部分，核心土長度3～5m，開挖一個進尺后快速敷設(shè)拱部彈性泡沫板并采用長錨釘固定，完成后立即架設(shè)拱部外層鋼架，型號為HW200*200型鋼，并在左右兩側(cè)拱腳上方30～50cm處按下傾角30°各打設(shè)2排拱腳處鎖腳錨管，長度不小于4m，與鋼架焊接牢固后進行注漿；為進一步加強拱部外層鋼架的穩(wěn)定性，在相鄰拱部外層鋼架之間設(shè)置22#b上臺階縱向槽鋼托梁，上臺階縱向槽鋼托梁與拱部外層鋼架以及拱腳處鎖腳錨管端頭牢固焊接，由此形成穩(wěn)定的承載拱；以穩(wěn)定后的拱部外層鋼架為支點進行超前注漿小導(dǎo)管的施工，采用長5m、環(huán)向設(shè)置間距20～50cm的熱壓無縫鋼花管，沿開挖輪廓線120°范圍內(nèi)以20°～30°的外插角穿過拱部外層鋼架腹板上的預(yù)留孔，由頂頭頂進并伸入至掌子面前方地層，外露端支于外層鋼架上形成超前支護系統(tǒng)，然后采用高壓注漿對地層做進一步加固，注漿壓力為1.0～1.5MPa，注漿結(jié)束后將管口封堵，以防漿液流出；最后完成拱部外層噴射混凝土的施做；

2)中臺階施工：在上部承載拱支護下，進行中臺階左側(cè)部分和中臺階右側(cè)部分的開挖，并預(yù)留中臺階核心土部分，其中中臺階左、右側(cè)錯開2～3m，開挖完成后在左右兩側(cè)邊墻快速敷設(shè)中臺階彈性泡沫板，然后立即接長左右兩側(cè)的中臺階外層鋼架，并在左右兩側(cè)墻腳上方30～50cm處按下傾角45°各打設(shè)2排中臺階墻腳處鎖腳錨管，長度不小于4m，與中臺階外層鋼架焊接牢固后進行注漿；為進一步加強拱部外層鋼架和中臺階外層鋼架的穩(wěn)定性，在相鄰中臺階外層鋼架之間設(shè)置22#b中臺階縱向槽鋼托梁，中臺階縱向槽鋼托梁與中臺階外層鋼架以及中臺階墻腳處鎖腳錨管端頭牢固焊接；最后完成左右兩側(cè)中臺階外層噴射混凝土的施做；

3)下臺階施工：進行下臺階左側(cè)部分和下臺階右側(cè)部分的開挖，并預(yù)留下臺階核心土部分，其中下臺階左右兩側(cè)錯開2～3m，開挖完成后在左右兩側(cè)邊墻快速敷設(shè)下臺階彈性泡沫板，然后立即接長左右兩側(cè)的下臺階外層鋼架，使其落底于預(yù)制混凝土墊塊之上，然后在下臺階外層鋼架左右兩側(cè)墻腳上方30～50cm處按下傾角45°各打設(shè)2排下臺階墻腳處鎖腳錨管，長度不小于4m，與下臺階外層鋼架焊接牢固后進行注漿，確保下臺階外層鋼架腳部落于穩(wěn)固地基上；最后完成左右兩側(cè)下臺階外層噴射混凝土的施做；