[發(fā)明專利]一種上下層重疊隧道內(nèi)基于組合式臺(tái)階仰拱的工法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810402046.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108643934A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曠文濤;曹林衛(wèi);朱小兵;于茂春;李鴻;高楊;陶偉明;付鋼;劉保林;徐昆杰;李爽;胥犇;吳偉;肖楊;林亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21D11/00
• 分類號(hào): E21D11/00;E21D9/14
• 代理公司: 重慶中流知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50214
• 代理人: 陳立榮

一種上下層重疊隧道內(nèi)基于組合式臺(tái)階仰拱的工法，施工過(guò)程中，先開(kāi)挖下層隧道并施作其初期支護(hù)，后在“組合式臺(tái)階仰拱”支撐下施工上部隧道，待上下層隧道均初支完成并沉降穩(wěn)定后，施作上下層隧道二襯；還提供了一種上下層重疊隧道內(nèi)的組合式臺(tái)階仰拱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是：一種組合式臺(tái)階仰拱工法，其避免了隧道開(kāi)挖對(duì)二襯的影響，結(jié)構(gòu)受力大大改善；降低了對(duì)二襯的保護(hù)措施費(fèi)用，同時(shí)下層隧道二襯結(jié)構(gòu)由于受力改善可進(jìn)一步地優(yōu)化；還提供了一種組合式臺(tái)階仰拱，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種上下層重疊隧道內(nèi)基于組合式臺(tái)階仰拱的工法。

背景技術(shù)

受工程條件控制，上下層重疊鐵路工程在工程建設(shè)中越來(lái)越多的出現(xiàn)。如新建鐵路重慶樞紐東環(huán)線工程明月峽長(zhǎng)江橋段考慮上層預(yù)留時(shí)速250km雙線高鐵通道，與東環(huán)線上下層布置。為避免預(yù)留工程滯后施工困難和對(duì)下層隧道運(yùn)營(yíng)的不利影響，長(zhǎng)江橋及其兩端各約400m范圍納入東環(huán)線工程同步實(shí)施，兩端預(yù)留高鐵隧道為雞公咀隧道(預(yù)留373m)和芭蕉溝隧道預(yù)留441m，其中上下層重疊隧道內(nèi)軌頂面最小為14m，該重疊隧道為東環(huán)線控制性工程。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于上下重疊隧道已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)研究工作，有關(guān)案例雖然多采用“先下后上”的施工順序，但是下部隧道二襯達(dá)到強(qiáng)度后再施作上部隧道，上層隧道施工對(duì)下層隧道的干擾較大，同時(shí)為確保上部隧道施工安全，下部隧道二襯需要進(jìn)行特殊加強(qiáng)，且上層隧道必須待下層隧道二襯達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再掘進(jìn)。該施工施工方法的主要缺點(diǎn)為：下層隧道二襯后進(jìn)行上層隧道開(kāi)挖，會(huì)使得下層隧道需承擔(dān)圍巖擾動(dòng)的形變壓力及施工荷載，結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行特殊加強(qiáng)，并且為減少上層隧道施工對(duì)下層隧道二襯的影響，上層隧道需要采用非爆或控爆措施，導(dǎo)致工程投資較大。

結(jié)合重慶樞紐東環(huán)線雞公咀、芭蕉溝重疊隧道施工方案的需求，本發(fā)明提出一種兼顧安全、經(jīng)濟(jì)的施工方法，即一種基于組合式臺(tái)階仰拱的工法，其較以往方法具顯著的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明中的目的是提供一種重疊隧道內(nèi)基于組合式臺(tái)階仰拱的工法，其避免了隧道開(kāi)挖對(duì)二襯的影響，結(jié)構(gòu)受力大大改善；降低了對(duì)二襯的保護(hù)措施費(fèi)用，同時(shí)下層隧道二襯結(jié)構(gòu)由于受力改善可進(jìn)一步地優(yōu)化。

本發(fā)明的另一目的是提供一種組合式臺(tái)階仰拱，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全可靠。

本發(fā)明的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種重疊隧道內(nèi)基于組合式臺(tái)階仰拱的工法，包括以下步驟：

S1，開(kāi)挖下層隧道，施作下層隧道初期支護(hù)，下層拱頂豎向打入型鋼鋼架豎撐，型鋼鋼架豎撐穿入圍巖與下層拱部型鋼鋼架焊接連接；在下層拱部型鋼鋼架兩側(cè)施作自進(jìn)式錨桿；

S2，下層隧道初期支護(hù)施作完成后，在下層隧道初期支護(hù)內(nèi)實(shí)施第二層全環(huán)初期支護(hù)；

S3，開(kāi)挖上層隧道，施作上層隧道初期支護(hù)，上層隧道仰拱鋼架與豎向型鋼鋼架豎撐的另一端焊接在一起；同時(shí)于上層隧道仰拱鋼架兩側(cè)作鎖腳型鋼鋼架；

S4，上下層隧道在組合式臺(tái)階仰拱支撐下并行掘進(jìn)，待隧道沉降穩(wěn)定后，同時(shí)施作上層隧道初期支護(hù)內(nèi)二襯Ⅰ及下層隧道初期支護(hù)內(nèi)二襯Ⅱ。

上下層隧道初期支護(hù)均包括型鋼鋼架、噴砼和錨桿；通過(guò)特別的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造措施使圍巖與上下層隧道初期支護(hù)之間形成組合式臺(tái)階仰拱，能夠確保施工安全，并且二襯Ⅰ和二襯Ⅱ在上下層隧道初期支護(hù)完成并沉降穩(wěn)定后施作，避免了隧道開(kāi)挖對(duì)二襯Ⅰ和二襯Ⅱ的影響，結(jié)構(gòu)受力大為改善。與傳統(tǒng)的“先下后上”施工工序相比，上下層隧道采取普通開(kāi)挖方式即可，減少了對(duì)既有二襯的保護(hù)措施費(fèi)用，同時(shí)下層隧道二襯Ⅱ結(jié)構(gòu)由于受力改善可進(jìn)行優(yōu)化，由此可見(jiàn)，組合式臺(tái)階仰拱工法具有較強(qiáng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。