[發明專利]一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法

在審

• 申請號: 202010280207.4
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111456756A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 余琦;陸明威;李碩磊;胡曉芳;張海龍;湯楊;王明振
• 申請（專利權）人: 中國建筑第七工程局有限公司;重慶文理學院
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/18;E21D11/10;E21D20/02;E21D11/15;E21D9/04
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲

1.一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)換拱施工準備：換拱前布設好拱頂及收斂監測點，嚴密注意隧道內的變形情況，并對換拱段落進行初支斷面檢查并放樣，確定初支侵限部位以及侵限情況并標注于相應部位；

(2)臨時措施，根據隧道斷面是否封閉成環分別采取下列措施：

a未封閉成環段：暫停掌子面施工并封閉掌子面，增加臨時仰拱封閉成環，所述臨時仰拱沿隧道縱向間隔設置；

b封閉成環段：架設臨時支撐，所述臨時支撐包括沿隧道縱向間隔設置的多個臨時斜撐，臨時斜撐的一端支撐在仰拱回填面，臨時斜撐的另一端與初期支護鋼拱架固接；

(3)土體加固：對換拱部位初期支護背后的隧道輪廓線外的土體進行注漿加固；

(4)初期支護鋼拱架預加固：通過斷面掃描，對侵限位置進行標注，找出侵限的初期支護鋼拱架位置，對于未侵限部分在待切割處打設鎖腳錨管，并向鎖腳錨管內注漿加固；

(5)換拱施工，根據拱部和側墻的侵限情況分別采取下列措施：

a拱部和側墻均侵限的段落：沿隧道縱向采取間隔換拱施工，換拱完畢后及時封閉成環，成環后進行下一段鋼拱架的換拱；

b僅側墻侵限的段落：待前后段二襯施作完成后，再沿隧道縱向采用間隔換拱施工，換拱完畢后及時封閉成環，成環后進行下一段鋼拱架的換拱。

2.如權利要求1所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(5)a中，采用自上而下的方式換拱，每次換拱為一榀鋼拱架間距；

當從未侵限段向侵限段拆除時，直接鑿除一榀鋼拱架距離，然后安裝新的鋼拱架，再掛網、噴射混凝土至設計厚度；

當從侵限段開始拆除時，先鑿除二榀鋼拱架間距中間的初支混凝土和鋼筋網，在鑿除兩榀鋼拱架之間先安裝二榀工字鋼，再掛網、噴射混凝土至設計厚度。

3.如權利要求2所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(5)b中，通過斷面掃描，標注出侵限范圍，在未侵限段鋼拱架上設置鎖腳錨管，并向鎖腳錨管內注漿，然后再進行換拱施工。

4.如權利要求3所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于,在步驟(5)b中，每次換拱長度為一榀鋼拱架；

當從未侵限段向侵限段拆除時，直接鑿除一榀鋼拱架距離，然后鑿出鋼拱架，在該鋼拱架加設鎖腳錨管處進行切割并及時安裝新的鋼拱架，再掛網、噴射混凝土至設計厚度；

當從侵限段拆除時，采取拆除一榀鋼拱架間距，拆除兩榀鋼拱架，然后一根一根進行切割鋼拱架并及時安裝新的鋼拱架，再掛網、噴射混凝土至設計厚度。

5.如權利要求4所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(5)a和(5)b中，換拱后，新的鋼拱架之間在拱頂、拱腳處再增加縱向連接，縱向連接采用工字鋼。

6.如權利要求2所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(5)a中，換拱后，在鋼拱架上、中臺階鎖腳處均設置鎖腳錨管鎖腳，并向鎖腳錨管內注漿；

和/或換拱后，在拱部120°范圍內施打密排小導管，并向小導管內注漿。

7.如權利要求2所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(2)a中，所述臨時仰間距同初期支護鋼拱架；在步驟(2)b中，所述臨時斜撐間距同初期支護鋼拱架。

8.如權利要求1-7之一所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(2)a中，臨時仰拱開挖以后采用鋼架封閉成環，然后采用混凝土進行噴射；鋼架之間采用鋼筋縱向連接，前后鋼筋交錯布置。

9.如權利要求1-7之一所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(3)中，注漿加固的具體措施為：采用鉆機鉆出與隧道傾斜設置的若干注漿孔，然后向注漿孔內打入注漿花管。

10.如權利要求1-7中任一項所述的一種濕陷性黃土隧道初支換拱施工方法，其特征在于，在步驟(5)a和(5)b中，隧道侵限段的換拱過程如下：

第一步：通過斷面掃描確定初期支護鋼拱架上的侵限范圍；

第二步：鑿除侵限初支混凝土，鋼架待切割處需多鑿除50-60cm的初支混凝土；

第三步：自上而下沿隧道縱向分段進形切割鋼拱架，量好待切割鋼拱架內弦線沿鋼拱架半徑方向切割；

第四步：按V級圍巖鋼架設計要求做好新的鋼拱架，計算好下料長度，沿半徑方向裁制；

第五步：把新的鋼拱架運至作業平臺上拼裝，就位調整后定位；

第六步：安裝新的鋼拱架，換拱施工接頭設置在原接頭處；

第七步：掛網、噴射混凝土，混凝土覆蓋第二步中多鑿除的50-60cm范圍。