[發(fā)明專利]一種富水軟弱圍巖大斷面隧道的施工結(jié)構(gòu)及施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010413578.5
• 申請(qǐng)日: 2020-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111561322A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉勝;吳秀雄;劉建陵;劉邦璽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵五局集團(tuán)有限公司;中鐵五局集團(tuán)第五工程有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D9/00
• 分類(lèi)號(hào): E21D9/00;E21D11/00;E21D11/10;E21F16/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 錢(qián)朝輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種富水軟弱圍巖大斷面隧道的施工結(jié)構(gòu)，包括呈階梯狀的上部結(jié)構(gòu)、中部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)包括上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階、上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階、上部中槽、上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階，所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階呈階梯狀，所述上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階呈階梯狀；所述中部結(jié)構(gòu)包括中部第一側(cè)和中部第二側(cè)，所述下部結(jié)構(gòu)包括下部第一側(cè)和下部第二側(cè)。本發(fā)明還相應(yīng)提供一種施工方法。本發(fā)明相較傳統(tǒng)雙側(cè)壁導(dǎo)坑等施工技術(shù)，優(yōu)化了開(kāi)挖、支護(hù)方法，支護(hù)體系安全系數(shù)高，可以解決隧道施工中急劇變形、塌方、突水等諸多的工程地質(zhì)問(wèn)題，確保施工安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道的施工結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)

大斷面隧道穿越富水全風(fēng)化花崗巖蝕變帶、第三系未成巖含水砂層、富水?dāng)鄬拥却髷嗝孳浫鯂鷰r地層時(shí)，極易發(fā)生急劇變形、塌方、突水等諸多的工程地質(zhì)問(wèn)題，給施工帶來(lái)了極大的困難。

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是利用兩個(gè)中隔壁把整個(gè)隧道大斷面分成左中右3個(gè)小斷面施工，左、右導(dǎo)洞先行，中間斷面緊跟其后；初期支護(hù)仰拱成環(huán)后，拆除兩側(cè)導(dǎo)洞臨時(shí)支撐，形成全斷面。該方法適用于粘性土層、砂層等施工環(huán)境。但利用現(xiàn)有的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工上述大斷面軟弱圍巖地層時(shí)，施工安全風(fēng)險(xiǎn)依然很大，施工過(guò)程中易出現(xiàn)急劇變形、塌方、突水等諸多的工程地質(zhì)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種施工安全性好的富水軟弱圍巖大斷面隧道的施工結(jié)構(gòu)及施工方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種富水軟弱圍巖大斷面隧道的施工結(jié)構(gòu)，包括呈階梯狀的上部結(jié)構(gòu)、中部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)包括上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階、上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階、上部中槽、上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階，所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階呈階梯狀，所述上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階呈階梯狀；所述中部結(jié)構(gòu)包括中部第一側(cè)和中部第二側(cè)，所述下部結(jié)構(gòu)包括下部第一側(cè)和下部第二側(cè)。

上述施工結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的，所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階超前上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階，所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階掌子面之間的距離為5-12m；所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階超前上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階，所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階與上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階掌子面之間的距離為5-12m；所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階超前上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階，所述上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階掌子面之間的距離為3-8m；所述上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階超前上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階，所述上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階與上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階掌子面之間的距離為3-8m。

上述施工結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的，所述上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階超前上部中槽，所述上部第二側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階與上部中槽掌子面之間的距離為5-12m。

上述施工結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的，所述上部中槽超前中部第一側(cè)，所述上部中槽與中部第一側(cè)掌子面之間的距離為5-12m；所述中部第一側(cè)超前中部第二側(cè)，所述中部第一側(cè)與中部第二側(cè)掌子面之間的距離為1-5m。

上述施工結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的，所述中部第二側(cè)超前下部第一側(cè)，所述中部第二側(cè)與下部第一側(cè)掌子面之間的距離為2-8m；所述下部第一側(cè)超前下部第二側(cè)，所述下部第一側(cè)與下部第二側(cè)掌子面之間的距離為1-5m。

作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種用于上述富水軟弱圍巖大斷面隧道的施工結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

S1：施作超前支護(hù)；

S2：開(kāi)挖上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑上臺(tái)階，并對(duì)開(kāi)挖面施作第一側(cè)壁臨時(shí)支護(hù)和初期支護(hù)；

S3：開(kāi)挖上部第一側(cè)壁導(dǎo)坑下臺(tái)階，并對(duì)開(kāi)挖面施作第二側(cè)壁臨時(shí)支護(hù)和初期支護(hù)；