[發明專利]極軟弱破碎圍巖層的門式挑頂工法

在審

• 申請號: 201811213924.4
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109403985A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 吳佳峰;閆志剛;張雋;趙香萍;徐大成;張寧強;韓東嶺;常士周;汲德亮
• 申請（專利權）人: 中鐵十二局集團有限公司;中鐵十二局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/04
• 分類號: E21D9/04;E21D11/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄺圓暉;岳永先

本發明提供了一種極軟弱破碎圍巖層的門式挑頂工法，包括以下步驟：S1)采用三臺階法開挖平行導洞和橫通道，并對平行導洞和橫通道施做支護；S2)在橫通道與主洞的交接位置處架設與主洞輪廓貼合的異形門式支撐架；S3)沿主洞的洞頂弧線輪廓在主洞的寬度方向上采用三臺階法開挖主洞的梯形導洞，并對梯形導洞施作臨時支護；S4)對完成臨時支護的梯形導洞施作初期支護以及二次支護；S5)采用三臺階法分別朝向所述主洞的大里程方向和小里程方向開挖主洞；S6)對挖掘形成的主洞施作二次襯砌。本發明提供的挑頂工法能夠開辟出新的工作面，且在所述門式挑頂工法中使用異形門式支撐架提高了隧道的施工效率，強化了所述橫通道與所述主洞交接位置處的受力。

技術領域

本發明涉及隧道施工領域，具體地，涉及一種極軟弱破碎圍巖層的門式挑頂工法。

背景技術

隨著我國交通建設的不斷發展，工程中遇到極軟弱破碎圍巖隧道不斷增多且長度不斷增加，為了在緊迫的施工期限內完成施工任務，往往需要開辟新的工作面，挑頂施工作為開辟新的工作面的方法就顯得尤為重要。傳統挑頂施工中，在橫通道洞交接處常采用直立門式鋼架，但直立門式鋼架與梯形棚架之間距離較遠，連接的型鋼會受到上部圍巖較大的剪切應力，并產生較大彎矩；為安裝連接的型鋼所需超挖面積較大，工效低，耗時長；當二次襯砌加固時，超挖處易造成二次襯砌受到較大的偏壓荷載。

發明內容

本發明的目的是提供一種極軟弱破碎圍巖層的門式挑頂工法，該門式挑頂工法能夠提高整個隧道的施工效率、節省施工和原料成本。

為了實現上述目的，本發明提供一種極軟弱破碎圍巖層的門式挑頂工法，適用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖中橫通道進入主洞的挑頂施工，所述挑頂工法包括以下步驟：

S1)采用三臺階法開挖平行導洞以及用于連接所述平行導洞與主洞的橫通道，并對挖掘形成的平行導洞和橫通道施做支護；

S2)確定所述主洞的主洞輪廓以及確定所述橫通道與所述主洞的交接位置，并在所述交接位置處架設與所述主洞輪廓貼合的異形門式支撐架；

S3)沿所述主洞的洞頂弧線輪廓在所述主洞的寬度方向上采用三臺階法開挖所述主洞的梯形導洞，并對挖掘形成的梯形導洞施作臨時支護；

S4)對完成臨時支護的梯形導洞施作初期支護以及二次支護；

S5)采用三臺階法分別朝向所述主洞的大里程方向和小里程方向開挖所述主洞，并對挖掘形成的所述主洞施做主洞支護和主洞仰拱施工，其中所述主洞在大里程方向上具有第一掘進深度，所述主洞在小里程方向上具有第二掘進深度；

S6)對挖掘形成的所述主洞施作二次襯砌。

具體地，所述異形門式支撐架包括內框體以及包裹所述內框體的外框體，所述外框體具有承重橫梁。

具體地，步驟S3)中對挖掘形成的梯形導洞施作臨時支護，包括：貼合所述梯形導洞的洞壁按照第一間距安設多個梯形支撐架，多個所述梯形支撐架平行所述主洞的縱深方向設置；每相鄰的兩個所述梯形支撐架采用連接筋連接；在每一所述梯形支撐架的拐角處施作錨管，并將所述錨管與對應的所述梯形支撐架連接；在每相鄰的兩個所述梯形支撐架之間鋪設鋼筋網，將每一鋼筋網與對應的所述梯形支撐架及對應的錨管固定連接且將所述鋼筋網之間互相搭接；向鋪設鋼筋網的所述梯形導洞的洞壁上濕噴混凝土至第一噴射厚度。

具體地，步驟S4)中所述初期支護包括：垂直所述梯形支撐架并貼合完成臨時支護的所述梯形導洞的洞壁廓形，按照第二間距安設多個鋼拱架，并以連接筋固定連接相鄰的兩個所述鋼拱架，所述鋼拱架一端安設在所述異形門式支撐架的承重橫梁上，另一端安設在所述梯形導洞遠離所述交接位置處的地面上；在每兩個相鄰的鋼拱架之間鋪設鋼筋網，將每一鋼筋網與對應的鋼拱架以及對應的錨管固定連接且將所述鋼筋網之間互相搭接；向鋪設鋼筋網的所述梯形導洞的洞壁濕噴混凝土至第二噴射厚度。