[發明專利]一種黃土地層條件下隧道全斷面機械開挖CRD施工方法

有效

• 申請號: 202010477730.6
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111594185B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 梁西軍;仇峰濤;邊璐;徐宏;侯小軍;董曉光;王黨庫;楊永強;王勇;張宏剛
• 申請（專利權）人: 中鐵一局集團有限公司;中鐵一局集團城市軌道交通工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/12;E21D11/00;E21D11/10;E21D11/12;E21D11/14
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 魏法祥

本發明公開了一種黃土地層條件下隧道全斷面機械開挖CRD施工方法，該方法包括：一、人工開挖第一導洞并支護；二、開挖第二導洞并支護；三、人工開挖第三導洞并支護；四、開挖并加固第一溜土口；五、開挖并加固臨時通道；六、開挖第四導洞并支護；七、開挖并加固第二溜土口；八、吊裝挖掘機器人和上方微型挖掘機；九、同時開挖四個導洞；十、吊出挖掘機器人和上方微型挖掘機；十一、拆除邊墻支撐。本發明優化了在黃土地層條件下CRD法施工方案，避免了因人工開挖上臺階，導致施工進度緩慢的問題，同時通過引入機械進行開挖上臺階減少人員的投入，降低了施工的安全風險；較原人工開挖提高了工效，有效控制了地面沉降和隧道變形的情況。

技術領域

本發明屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種黃土地層條件下隧道全斷面機械開挖CRD施工方法。

背景技術

CRD施工，全稱交叉中隔墻法，是一種隧道施工的方法，特別是對于控制地表沉陷有很好的效果，一般主要用于城市地下鐵道施工中。采用CRD法預留核心土的方法，將大斷面隧道分成4個相對獨立的小洞室分部施工，該方法遵循“小分部、短臺階、短循環、快封閉、勤量測、強支護”的施工原則，自上而下，分塊成環，隨挖隨撐，及時做好初期支護，待初期支護結構的拱頂沉降和收斂基本穩定后，自上而下拆除初期支護結構中的臨時中隔壁墻及臨時仰拱，再進行施工。施工過程中如何快速形成支護是確保安全的關鍵，目前多采用斷面人工開挖或下導坑采用機械輔助的方式進行開挖，采用此種方法開挖存在以下不足：一方面人工開挖工效低，不利于沉降控制，同時施工工效低；另一方面施工中一旦發生安全事故時，容易造成群傷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種黃土地層條件下隧道全斷面機械開挖CRD施工方法，優化了在黃土地層條件下CRD法施工方案，避免了因人工開挖上臺階，導致施工進度緩慢的問題，同時通過引入機械進行開挖上臺階減少人員的投入，降低了施工的安全風險；較原人工開挖提高了工效，施工方法操作性強，有效控制了地面沉降和隧道變形的情況。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種黃土地層條件下隧道全斷面機械開挖CRD施工方法，所述隧道的橫通道包括上臺階左側的第一導洞、上臺階右側的第三導洞、設置在第一導洞下方的第二導洞和設置在第三導洞下方的第四導洞，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、人工開挖第一導洞并支護：沿著隧道的延伸方向人工開挖第一導洞，第一導洞每開挖第一掘進長度，利用第一臨時仰拱支撐支撐在第一導洞外的隧道壁，在所述第一導洞的側壁上架設上側邊墻支撐，在位于同一隧道橫斷面內的所述第一臨時仰拱支撐的底部和所述上側邊墻支撐的底部之間架設左側邊墻支撐，同一隧道橫斷面內的所述第一臨時仰拱支撐的頂部和所述上側邊墻支撐的頂部連接，并在第一臨時仰拱支撐、所述上側邊墻支撐和左側邊墻支撐上噴射混凝土；

步驟二、開挖第二導洞并支護：當所述第一導洞的掌子面與所述第二導洞的掌子面之間的水平距離相距5m時，沿著隧道的延伸方向人工配合下方微型挖掘機開挖第二導洞，所述第二導洞每開挖第二掘進長度，利用第二臨時仰拱支撐支撐在第二導洞外的隧道壁，使位于同一隧道橫斷面內的所述第一臨時仰拱支撐的端部和所述第二臨時仰拱支撐的端部連接，在位于同一隧道橫斷面內的所述第二臨時仰拱支撐的底部和所述左側邊墻支撐靠近隧道中心的端部之間架設下側邊墻支撐，使同一隧道橫斷面內的所述下側邊墻支撐的底部和所述第二臨時仰拱支撐的底部連接，使所述上側邊墻支撐的底部和所述下側邊墻支撐的頂部連接，并在第二臨時仰拱支撐、左側邊墻支撐和下側邊墻支撐上噴射混凝土；