[發明專利]一種隧道豎井及橫通道開挖方法

有效

• 申請號: 202011307691.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112554885B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 李明鍔;趙明;王慶兵;胡士偉;雷建;馬震;盧鵬程;薛寶寶;曹強;葉姣;陳玉亮;張磊;張康;曹慧慧;李文杰;李忠
• 申請（專利權）人: 北京市政路橋股份有限公司;北京市政路橋股份有限公司工程總承包二部
• 主分類號: E21D1/08
• 分類號: E21D1/08;E21D1/16;E21D5/11;E21D5/016;E21D9/00;E21D11/18;B66C5/02;B66C15/00
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 郭璐

1.一種隧道豎井及橫通道開挖方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:施工準備：放樣定位豎井的中心位置，根據中心點標記出豎井的開挖范圍，采用人工挖探槽的形式進行超前探測，探槽開挖完確認無管線且降水施工達到設計要求；

步驟S2：鎖口圈梁基坑開挖：鎖口圈梁基坑采用機械開挖，待機械開挖至距離設計高程20cm時采用人工開挖整平，待鎖口圈梁開挖完成后采用5cm的C15混凝土進行底部墊層作為初期支護；

步驟S3：安裝基坑擋墻：綁扎鎖口圈梁鋼筋，在鋼筋綁扎后，預埋井架支撐梁及井架基礎、棧橋的地腳螺栓，預留豎井網噴格柵鋼架豎向連接筋，環向間距內外交錯0.5一根，內外側梅花形布置；并拼裝模板，對鎖口圈梁噴射C30早強混凝土封閉；

步驟S4：搭建龍門架；

步驟S5：豎井井身開挖：按照對角開挖的方式進行開挖，并采用龍門架進行提土，開挖進尺≤0.75m；開挖過程中，沿豎井井身開挖輪廓線環向架設豎井初支結構，所述豎井初支結構包括沿著環面打設Φ42mm豎井錨管，安裝網片以及豎井網噴格柵鋼架，并噴射C25早強混凝土，通過錨管注漿對土層進行加固，待達到設計強度后，進行下一輪開挖；

步驟S6：重復上述步驟S5循環開挖，開挖深度達到11m后，在橫通道馬頭門之前施做橫通道進洞超前支護結構；

步驟S7：橫通道開挖：待超前支護結構施工完成后，采用短臺階和臨時仰拱組合法，沿著開挖斷面共分為上、中、下三個導洞順序開挖，每個導洞均采用環形開挖預留核心土法進行開挖，進洞采用掏槽方式，開挖至設計長度，采用型鋼格柵和噴射混凝土對堵頭墻進行加固；

步驟S8：重復上述步驟S5直至開挖至設計坑底標高，在豎井底面采用Ⅰ16工字鋼按0.5m的間距水平布置并與井壁格柵鋼架連接；開挖豎井橫斷面南北向寬5.0m，東西向長6.5m，井深22.4m；

步驟S9：待橫通道初支護結構完成后，進行正線隧道大管棚施工，并施做加強環梁和管棚套拱；

在上述步驟S4中，所述龍門架沿著鎖口圈梁基坑輪廓搭建，所述龍門架包括多組同軸且等間距設置的門型框架以及設置于其上方的龍門架頂棚，多組所述門型框架內部沿其豎向設置有土倉鋼架，每組門型框架均包括并列設置的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和第二立柱的底部分別設置于立柱基礎座上，所述第一立柱和第二立柱的上端通過肋板與第一橫梁連接，第一立柱和第二立柱之間設置有第二橫梁，所述第一立柱和第二立柱上設置有電弧爐檢修平臺，所述電弧爐檢修平臺位于遠離鎖口圈梁基坑的門型框架上，在第一橫梁與第二橫梁之間設置有相互對稱的兩根第一門框角撐，在第一立柱和第二立柱與第一橫梁之間設置有相互對稱的兩根第二門框角撐，所述第一橫梁的下端面中心位置設置有豎向延伸的行走梁，所述行走梁的兩側分別設置有電弧爐，所述第一橫梁的上端面與龍門架頂棚之間設置有多根連接梁；

所述立柱基礎座上端面設置有預埋鋼板，所述預埋鋼板上設置固定孔，所述固定孔延伸至立柱基礎座內，所述第一立柱和第二立柱底部均插入固定孔內，所述預埋鋼板與第一立柱和第二立柱之間均通過兩組對稱設置的肋板進行固定；

相鄰兩個第一立柱之間和相鄰兩個第二立柱之間均設置有第三橫梁、第四橫梁和剪刀撐，所述剪刀撐設置于第三橫梁和第四橫梁之間，所述剪刀撐包括第一連接桿和第二連接桿，所述第一連接桿和第二連接桿之間通過連接盤連接；

所述連接盤包括第一旋轉圓盤和第二旋轉圓盤，所述第一旋轉圓盤上設置有圓軸且位于第一旋轉圓盤的中心位置，所述圓軸上設置有內孔，所述內孔內設置有固定螺母，所述固定螺母與第二旋轉圓盤之間設置有墊圈，所述第一旋轉圓盤的相對兩側設置有第一弧形連接板，兩個相互對稱的第一弧形連接板外側面均設置有第一固定軸，所述第一弧形連接板的自由端設置有朝向圓軸方向延伸的第一迂回部，所述第二旋轉圓盤位于第一迂回部與第一旋轉圓盤之間，所述第二旋轉圓盤上設置有與圓軸相配合的中心穿孔，所述第二旋轉圓盤的相對兩側設置有第二弧形連接板，兩個相互對稱的第二弧形連接板外側面均設置有第二固定軸，所述第二弧形連接板的自由端設置有朝向中心穿孔方向的第二迂回部；相鄰的第一弧形連接板和第二弧形連接板之間的夾角為60°-120°；

所述第一連接桿包括兩根第一連接桿單元，兩根第一連接桿單元的端部分別套設在第一旋轉圓盤上的兩個第一固定軸上；所述第二連接桿包括兩根第二連接桿單元，兩根第二連接桿單元的端部分別套設在第二旋轉圓盤上的兩個第二固定軸上。