[發明專利]一種高速鐵路大斷面隧道快速施工方法

在審

• 申請號: 202010317556.9
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111535818A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 戴長云;謝秉軍;柯松林;鄭玉明;江新明
• 申請（專利權）人: 中鐵廣州工程局集團有限公司;中鐵廣州工程局集團第三工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

本發明公開了一種高速鐵路大斷面隧道快速施工方法采用三臺階同步施工的方法，優化了高速鐵路軟弱圍巖隧道開挖工法，不需要進行臨時支護，有利于降低施工成本，并進一步優化工序安排，達到減小圍巖變形，提高軟弱圍巖隧道穩定性，從而保障隧道施工安全，提高軟弱圍巖隧道施工效率的目的。

技術領域

本發明涉及隧道施工領域，特別涉及一種高速鐵路大斷面隧道快速施工方法。

背景技術

目前在國內軟弱圍巖隧道施工普遍以臺階法、交叉中隔墻法、雙側壁導坑法等小斷面多步開挖工藝為主，其作業空間小，存在大量的臨時支護，需反復安裝、拆除，降低了施工進度，不利于機械化設備的連續作業，且受隧道圍巖段落的不均勻影響，隧道機械化施工配套設備不能形成連續作業，降低了機械設備的工效。軟弱圍巖隧道巖質較軟、節理裂隙發育、承載力低、易變形，根據軟弱圍巖的變形特征、隧道的支護措施以及當前的施工工藝、工法、機械等技術水平，應當首先在工法上研究如何進行快挖、快支、快封閉，軟弱圍巖的蠕變特性使其變形持續時間長，如果施工速度緩慢，支護封閉成環的時間長，就很容易出現大的變形，甚至過渡松弛而塌方。因此快速封閉成環是提高軟弱圍巖隧道穩定性的基本要求，也是軟弱圍巖隧道施工的最根本策略。

其中，臺階法中的臺階高度和長度的選擇對工效影響大。臺階太高扒碴時間過長、穩定性差，臺階太低機械操作空間受限；臺階太長扒碴困難，不利于平行作業，臺階太短臺架不穩定，司鉆操作不便。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種高速鐵路大斷面隧道快速施工方法，能夠減小圍巖變形，提高軟弱圍巖隧道穩定性，從而保障隧道施工安全，提高軟弱圍巖隧道施工效率的目的。

根據本發明的第一方面實施例，提供一種高速鐵路大斷面隧道快速施工方法，包括以下步驟：

S1:對隧道圍巖的穩定性進行判斷；

S2:在隧道內同步開挖上臺階、中臺階、下臺階；

S3:對上臺階、中臺階、下臺階同步出渣；

S4:為上臺階、中臺階、下臺階依次安裝第一拱架，并在第一拱架上依次進行支護施工措施；

S5:與S4同步進行，開挖仰拱初支，仰拱初支與下臺階間隔，開挖仰拱初支后依次進行出渣和安裝第二拱架的操作；

S6:對第二拱架和各第一拱架依次噴射混凝土；

S7：重復S1至S6的施工順序，直至完成隧道的施工。

有益效果：此高速鐵路大斷面隧道快速施工方法優化了高速鐵路軟弱圍巖隧道開挖工法，不需要進行臨時支護，有利于降低施工成本，并進一步優化工序安排，達到減小圍巖變形，提高軟弱圍巖隧道穩定性，從而保障隧道施工安全，提高軟弱圍巖隧道施工效率的目的。

根據本發明第一方面實施例的高速鐵路大斷面隧道快速施工方法，根據圍巖的判斷決定開挖方式，開挖方式包括機械開挖和爆破開挖，最大限度控制圍巖變形，確保圍巖穩定。

根據本發明第一方面實施例的高速鐵路大斷面隧道快速施工方法，上臺階、中臺階、下臺階的高度分別為4.5m、3.6m、2.9m，上臺階長度為5～8m，中臺階長度5m，針對軟弱圍巖的特點，結合圍巖穩定性、作業協同性、工裝可行性、設備匹配性等最終確定三臺階開挖工法的基本參數。

根據本發明第一方面實施例的高速鐵路大斷面隧道快速施工方法，仰拱初支的直徑不大于隧道的洞徑的兩倍，及時封閉成環，縮短初期支護全環封閉時間。

根據本發明第一方面實施例的高速鐵路大斷面隧道快速施工方法，仰拱初支與掌子面之間的水平距離不大于隧道的洞徑的兩倍，可以分散掌子面人數，減少了掌子面作業人數，降低了風險。