[發明專利]一種超大斷面黃土隧道近接下穿運營鐵路非減跨施工方法

有效

• 申請號: 202010192681.1
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111396062B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 姚大闖;邵正輝;戴文輝;吳邦安;張銀銀;高揚;張友海;許強
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團有限公司
• 主分類號: E21D9/04
• 分類號: E21D9/04;E21D11/00;E21D11/10;E21D11/38;E21D20/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕

1.一種超大斷面黃土隧道近接下穿運營鐵路非減跨施工方法，其特征在于：具體包括有以下步驟：

(1)、將超大斷面黃土隧道下穿運營鐵路影響范圍劃分成三個支護等級區域-Ⅰ區域、Ⅱ區域和Ⅲ區域：超大斷面黃土隧道中影響運營鐵路的長度L被劃分為兩個等級區域分別為Ⅰ區域和Ⅱ區域，Ⅰ區域為影響運營鐵路軌道區域即超大斷面黃土隧道與運營鐵路軌道的重疊區域，Ⅱ區域為兩個，位于Ⅰ區域的兩側，每個Ⅱ區域均為超大斷面黃土隧道路段中、運營鐵路軌道和其中一運營鐵路路基坡腳邊線之間的區域，Ⅲ區域也為兩個，兩個Ⅲ區域分別為運營鐵路前后影響段區域，即每個Ⅲ區域位于對應Ⅱ區域沿超大斷面黃土隧道延伸方向外側的部分；

(2)、施作管棚工作室：沿已完成洞身支護的隧道繼續向前開挖管棚工作室，此時，待開挖管棚工作室的洞身輪廓線B4位于已完成洞身支護的洞身輪廓線B3的外圈，管棚工作室的挖掘長度為10米，管棚工作室挖掘結束后，在隧道內管棚工作室的末端噴射混凝土封閉掌子面；

(3)、施作管棚：向封閉掌子面位于洞身輪廓線B4和洞身輪廓線B3之間的區域上向待開挖隧道植入一圈超長大管棚，超長大管棚植入的長度等于長度L加上兩個Ⅲ區域沿超大斷面黃土隧道延伸方向的長度；

(4)、管棚工作室回填：管棚工作室的初期支護為已完成洞身支護的隧道其初期支護向隧道待挖掘方向的延伸，管棚工作室的初期支護和管棚工作室洞頂之間的空隙噴射混凝土，在管棚工作室末端采用雙拼工字鋼支撐超長大管棚，雙拼工字鋼與超長大管棚采用焊接牢固，再用噴射混凝土支護；

(5)、超前小導管加固：在一圈超長大管棚中，相鄰的兩個超長大管棚之間均用超前小導管注漿進行二次支護拱頂，并在后續開挖過程及時跟進支護；

(6)、洞身開挖與支護：洞身開挖采用三臺階+兩臺階設置臨時仰拱法進行開挖，即上臺階和下臺階均設置臨時仰拱，中臺階不設置臨時仰拱，三臺階挖掘和臨時仰拱設置完成后，控制各臺階沿超大斷面黃土隧道的長度并使臨時仰拱棧橋兩端分別伸入下臺階上和防水板掛布臺車里面，大型機械手站位支撐在下臺階上，混凝土運輸車站位在臨時仰拱棧橋上并部分伸入至門架式防水板掛布臺車里面。

2.根據權利要求1所述的一種超大斷面黃土隧道近接下穿運營鐵路非減跨施工方法，其特征在于：所述的Ⅰ區域、Ⅱ區域和Ⅲ區域在三臺階+兩臺階設置臨時仰拱法進行開挖時，均進行加強支護，Ⅲ區域各臺階拱腳處均設置4根Ф42長度4.5m鎖腳錨管，Ⅱ區域各臺階拱腳處均設置6根Ф42長度4.5m鎖腳錨管，Ⅰ區域各臺階拱腳處均設置4根Ф89長度6.0m鎖腳錨管，提高拱腳支撐穩定性，施做擴大拱腳，增加拱腳受力面積，遏制圍巖變形，在施工Ⅰ區域和Ⅱ區域時指定專門測量員和試驗人員駐扎隧道洞口和運營鐵路附近，實時監測洞內、地表，隧道黃土地質含水率和地基承載力檢測。

3.據權利要求1所述的一種超大斷面黃土隧道近接下穿運營鐵路非減跨施工方法，其特征在于：所述的每個Ⅲ區域沿超大斷面黃土隧道延伸方向的長度均為30米。

4.據權利要求1所述的一種超大斷面黃土隧道近接下穿運營鐵路非減跨施工方法，其特征在于：所述的洞身輪廓線B4和洞身輪廓線B3之間的高度差為80cm，所述的已完成洞身支護的隧道其洞身輪廓線B3與管棚工作室K2的洞身輪廓線B4之間設置有管棚工作室K2的過渡段，過渡段沿超大斷面黃土隧道延伸方向的長度為2米，管棚工作室K2沿超大斷面黃土隧道延伸方向的長度為8米。

5.據權利要求1所述的一種超大斷面黃土隧道近接下穿運營鐵路非減跨施工方法，其特征在于：所述的步驟(2)中，管棚工作室K2正常掘進過程中，管棚工作室K2區域同步設置臨時仰拱和混凝土施工平臺。