[發(fā)明專利]暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611033738.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN106761770B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅衛(wèi);吳智強(qiáng);李平;劉為民;羅桂軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中建五局土木工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D11/10;E21D11/14;E21D11/38
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

1.一種暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、利用超前注漿技術(shù)加固待開挖土體；

步驟a的具體實(shí)施步驟為：進(jìn)入暗挖段開挖面后，采用鋼花管進(jìn)行土體超前注漿；注漿孔水平間距為0.8-1.5m，且呈梅花形布置；注漿長度根據(jù)土質(zhì)情況確定，將待開挖土體全部固結(jié)，以保證后續(xù)開挖的穩(wěn)定；

b、通過施工過程有限元模擬確定開挖進(jìn)尺與支撐的方案；

步驟b的具體實(shí)施步驟為：從受力上分析暗挖段的土體開挖-型鋼支撐-主體結(jié)構(gòu)的施工過程；地下工程主體結(jié)構(gòu)以上的荷載一開始由待開挖土體承受，隨著每開挖一步，采用H型鋼柱支撐一次，逐漸轉(zhuǎn)為由型鋼支撐承受，隨著主體結(jié)構(gòu)砼的施工，再逐漸轉(zhuǎn)為由地下工程主體結(jié)構(gòu)承受的受力體系二次轉(zhuǎn)換過程；采用有限元軟件ANSYS進(jìn)行暗挖施工全過程模擬，預(yù)測(cè)地表沉降及型鋼支撐的受力變化規(guī)律，優(yōu)化土體開挖進(jìn)尺及型鋼尺寸，根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)確定最優(yōu)的開挖進(jìn)尺與支撐方案；

c、實(shí)施邊開挖邊支撐，然后施工地下工程主體結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，

暗挖段每30m-45m采用一次注漿固結(jié)；

將待開挖土體全部固結(jié)，以保證后續(xù)開挖的穩(wěn)定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，

隧道寬度為18m-25m，高為5.5m-7.5m，主體結(jié)構(gòu)包括已建隧道頂板、底板、中墻和側(cè)墻；

采用H型鋼作為支撐，橫斷面上共五排，橫向間距為4m-6m，其中中間的H型鋼位于中隔墻構(gòu)成第一道支撐，兩邊的H型鋼分別位于側(cè)墻內(nèi)構(gòu)成第三道支撐，H型鋼后期與隧道主體澆筑為一整體，H型鋼支撐縱向間距為0.5m-2m；

H型鋼支撐底部位于C40快凝快硬砼澆筑的底座中，頂部與已建隧道頂板頂緊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，

土體橫斷面上分三次開挖，第一次開挖中間部分，即底部寬度為4m-6m，頂部寬度為7m-9m的梯形部分；

第二次開挖底部及頂部寬度均為3m-5m；

第三次開挖兩側(cè)剩余部分土體；

三次開挖過程中，每次縱向開挖進(jìn)尺為1m-3m，每完成一個(gè)進(jìn)尺及時(shí)施作H型鋼支撐。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，

每道H型鋼柱間，頂部采用工字鋼橫梁進(jìn)行連接；

每根H型鋼柱，頂部采用橫向H型鋼連接，橫向H型鋼翼緣間采用兩塊鋼板進(jìn)行加強(qiáng)，并與已建隧道頂板頂緊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，

三次開挖過程中，每縱向開挖進(jìn)尺一次，及時(shí)從側(cè)面對(duì)未開挖土體進(jìn)行加固；

其中，

第一次開挖過程中，采用掛網(wǎng)護(hù)坡；

第二次開挖過程和第三次開挖過程中，橫向采用鋼花管進(jìn)行注漿，對(duì)兩側(cè)土體進(jìn)行加固。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，

步驟c的具體實(shí)施步驟為：

暗挖法所有支撐完成后，開始進(jìn)行地下工程主體結(jié)構(gòu)施工；

主體混凝土采用泵送；

先施工底板，再進(jìn)行中隔墻和側(cè)墻施工。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的暗挖隧道受力體系二次轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，

第一道H型鋼支撐和第三道H型鋼支撐留在中隔墻與隧道側(cè)墻內(nèi)，待隧道側(cè)墻與中隔墻砼強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除第二道H型鋼支撐部分；

底板與側(cè)墻交接處，混凝土需澆筑至底板以上40cm-60cm，底板與型鋼柱交接處，在鋼柱上焊接兩道止水環(huán)；

側(cè)墻位置采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑，并在已建隧道頂板交接處鑿3cm-7cm深凹槽，埋設(shè)止水帶，并在該處40cm-60cm間隔埋設(shè)注漿管，進(jìn)行注漿。