[發(fā)明專利]冰水堆積體的隧道施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010125514.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN110985008B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱胥仁;彭學(xué)軍;肖丙辰;湯宇;楊文國;楊俊峰;楊曾;李一萍;方星樺;彭雨楊;鐘東;譚鷹;童昌;何林云;林巍杰;陳鵬;范輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵五局集團(tuán)第一工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D11/10;E21D11/18;E21D11/30;E21D20/00;E21D20/02;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 長沙惟盛赟鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43228
• 代理人: 姚亮梅

冰水堆積體的隧道施工方法，包括以下步驟：（1）超前支護(hù)施工；（2）確定隧道開挖順序；（3）開挖隧道最上一級(jí)臺(tái)階；（4）最上一級(jí)臺(tái)階的初期支護(hù)；（5）拱腳固定；（6）復(fù)噴第二混凝土層；（7）重復(fù)步驟（4）?（6），完成下一級(jí)臺(tái)階的開挖和初級(jí)支護(hù)施工；（8）重復(fù)步驟（7），直到完成最下一級(jí)臺(tái)階的開挖和初級(jí)支護(hù)施工；（9）仰拱施工；（10）仰拱之上的二襯施工。本發(fā)明的方法保證了圍巖的穩(wěn)定性，確保隧道施工安全有效，并且在確保安全和質(zhì)量的前提下，可大大節(jié)約成本，提高施工進(jìn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道工程的施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及冰水堆積體的隧道施工方法。

背景技術(shù)

隨著科技水平和施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，高海拔季節(jié)性凍土地區(qū)修建長大隧道的工程項(xiàng)目會(huì)越來越多。

由于受到第四紀(jì)冰川的作用，冰水堆積體在青藏高原及其次區(qū)域內(nèi)尤為集中。這些規(guī)模不等、特性各異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的冰水堆積體常見于雅魯藏布江及各支流，金沙江中游、上游等流域的在建和待建公路工程及隧道施工中。冰水堆積體整體結(jié)構(gòu)松散，巖性差，自穩(wěn)能力差，局部存在因凍融凍脹引起的架空現(xiàn)象。并且圍巖構(gòu)成復(fù)雜、層次多、巖層不連續(xù)、在水平和垂直兩個(gè)方向上巖性變化大等特點(diǎn)。由于圍巖較差、埋深較淺、穩(wěn)定性差，隧道開挖極易產(chǎn)生掉塊、側(cè)壁坍塌的問題，因此施工極其困難。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了冰水堆積體的隧道施工方法。本發(fā)明的方法保證了圍巖的穩(wěn)定性，確保隧道施工安全有效，并且在確保安全和質(zhì)量的前提下，可大大節(jié)約成本，提高施工進(jìn)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了冰水堆積體的隧道施工方法，包括以下步驟：

（1）超前支護(hù)施工；隧道超前支護(hù)采用Φ45X6的小導(dǎo)管支護(hù)，在拱部110°-115°范圍內(nèi)施工，單根長度5-5.5m，仰角 α=12-14°，環(huán)向間距40-45cm，縱向排距170-180cm；

（2）確定隧道開挖順序；隧道從上至下根據(jù)高度分為4-5級(jí)臺(tái)階進(jìn)行開挖，每級(jí)臺(tái)階的高度均相等，每級(jí)臺(tái)階開挖時(shí)均是從中心向左右兩側(cè)同時(shí)開挖，每級(jí)臺(tái)階沿隧道延伸方向的間距均大于每級(jí)臺(tái)階的高度；

（3）開挖隧道最上一級(jí)臺(tái)階；從中心向左右兩側(cè)同時(shí)開挖最上一級(jí)臺(tái)階，之后在已開挖完成隧道洞身的內(nèi)壁上均勻噴射一層混凝土，形成一層厚度為7-10cm的第一混凝土層；

（4）最上一級(jí)臺(tái)階的初期支護(hù)；沿隧道的延伸方向拼裝鋼拱架對(duì)已開挖完成且內(nèi)壁上噴射有第一噴混凝土層的隧道洞身進(jìn)行支撐加固；同時(shí)在隧道洞身上錨固多根錨桿，且在已錨固的多根所述錨桿外側(cè)掛一層鋼筋網(wǎng)片；

（5）拱腳固定；將兩根長U形的鋼管在U形底部交叉后再鉤套在拼裝的底部，兩根長U形的鋼管的自由端插入圍巖中并向下傾斜；

（6）在鋼拱架、錨桿和鋼筋網(wǎng)片施工后，復(fù)噴第二混凝土層，厚度為40-45cm；

（7）重復(fù)步驟（4）-（6），完成下一級(jí)臺(tái)階的開挖和初級(jí)支護(hù)施工；在拼裝該級(jí)臺(tái)階的鋼拱架時(shí)，將其上部與最上一級(jí)臺(tái)階的鋼拱架的拱腳連接牢固，采用連接法蘭和連接螺栓進(jìn)行連接，并將連接處的四周焊接牢固，確保其剛度和強(qiáng)度；

（8）重復(fù)步驟（7），直到完成最下一級(jí)臺(tái)階的開挖和初級(jí)支護(hù)施工；

（9）仰拱施工；開挖仰拱，澆注高性能混凝土形成仰拱的初期支護(hù)，與之前的初期支護(hù)形成閉環(huán)；然后在仰拱的初期支護(hù)上設(shè)置防水結(jié)構(gòu)層，接下來綁扎鋼筋，澆注高性能混凝土回填至水平的設(shè)計(jì)高度；

（10）仰拱之上的二襯施工；在仰拱之上的全部初期支護(hù)表面設(shè)置防水結(jié)構(gòu)層，之后澆注高性能混凝土進(jìn)行整體的二襯施工。

優(yōu)選的，在所述步驟（1）中，還使用徑向系統(tǒng)錨桿，其采用Φ45系統(tǒng)注漿小導(dǎo)管，該步驟中所用的小導(dǎo)管均灌注液漿，所述漿液為水泥和硅酸鈉的混合液，兩者的體積比為2.5-3.5：1。