[發(fā)明專利]一種隧道斷面突變大跨度斷面時快速擴挖轉換的施工方法

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112780286A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 李校珂;郭朋超;李曙光;楊立燃;王存寶;王青松;王平安;王洪坤;羅宗帆;賀顯林;李金魁;張歡;吳辰
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團有限公司
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01;E21D11/00;E21D11/18;E21D11/28;E21D11/15;E21D11/10;E21D20/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 彭翠;李歡

1.一種隧道斷面突變大跨度斷面時快速擴挖轉換的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

在隧道斷面進入突變大跨度斷面的過渡段，對該過渡段上臺階依次開挖縱向先行導坑和縱向后行導坑，其中開挖后行導坑的同時向突變大跨度斷面的拱部擴挖；

完成所述后行導坑以及突變大跨度斷面的拱部擴挖后，向該突變大跨度斷面需要擴挖的一側直拐90°而進行直拐導坑的擴挖，直拐導坑擴挖時在縱向邊墻預留臺階；然后縱向開挖直拐導坑邊墻部位預留臺階，直至上部初期支護拱架全部接長落底，以此完成該過渡段上臺階的施工；

所述過渡段后續(xù)的下部臺階按照所述先行導坑、后行導坑、拱部擴挖和直拐導坑的順序進行開挖、初期支護及臨時支護施工，最后隨著掌子面方向施工推進，在保證安全的前提下，逐榀拆除過渡段臨時支護，最終完成隧道在突變大跨度斷面時橫向快速擴挖施工轉換。

2.如權利要求1的施工方法，其特征在于，在隧道斷面進入突變大跨度斷面的過渡段，對該過渡段上臺階按照如下施工工序進行施工：

(1)開挖縱向先行導坑，施工先行導坑初期支護，施作先行導坑臨時豎向支撐；

(2)開挖縱向后行導坑，同時向突變大跨度斷面拱部擴挖，施工后行導坑初期支護并與所述先行導坑初期支護連接牢固，施作后行導坑臨時豎向支撐；且確保所述先行導坑掌子面超前所述后行導坑掌子面；

(3)所述后行導坑掌子面封閉后，逐榀拆除后行導坑臨時豎向支撐的中間部分，保留其兩端臨時豎向支撐并使其形成直拐門洞，通過該直拐門洞開挖直拐導坑，且邊墻預留臺階；所述直拐門洞為向大跨度斷面需要擴挖的一側直拐90°的門洞，所述直拐導坑為向大跨度斷面需要擴挖的一側直拐90°的導坑，及時施做該直拐導坑的初期支護，該初期支護拱架一端與所述后行導坑初期支護拱架連接牢固，另一端拱腳支立在所述預留臺階上；

(4)縱向開挖步驟(3)所述預留臺階區(qū)域，及時施做預留臺階區(qū)域初期支護，并與直拐導坑初期支護連接牢固，直至該初期支護拱架全部接長落底。

3.如權利要求2所述的施工方法，其特征在于，步驟(1)具體為：首先打設先行導坑一側小導管并注漿，然后開挖該先行導坑，循環(huán)進尺遵循規(guī)范要求；并在該先行導坑周邊及時支護噴混，避免開挖后圍巖長期裸露；其中該先行導坑的初期支護靠近拱架分節(jié)處通過型鋼或槽鋼縱連加強，焊接牢固；豎向臨時支撐底部用鋼墊板或混凝土墊塊支襯，防止下沉。

4.如權利要求2所述的施工方法，其特征在于，步驟(2)具體為：開挖縱向后行導坑的同時向突變大跨度斷面拱部擴挖，每循環(huán)進尺1～3榀，及時接長架立后行導坑拱部初期支護拱架，該后行導坑拱部初期支護拱架一端與所述先行導坑初期支護拱架通過墊板和螺栓連接牢固，另一端分節(jié)處用型鋼或槽鋼縱連加強，對應每榀拱架立豎向臨時支撐，底部支襯鋼墊板或混凝土墊塊，拱部每循環(huán)安裝完拱架后打設錨桿，掛網噴混至設計厚度。

5.如權利要求2所述的施工方法，其特征在于，步驟(2)確保所述先行導坑掌子面超前所述后行導坑掌子面3～5榀拱架間距。

6.如權利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述后行導坑開挖5～6m后，封閉其掌子面。

7.如權利要求2所述的施工方法，其特征在于，步驟(3)逐榀拆除所述后行導坑臨時豎向支撐的中間部分，保留其兩端的臨時縱向支撐，使其與后行導坑拱部初期支護拱架縱向連接的槽鋼或型鋼共同形成右拐門洞，該門洞寬度為5～6m。

8.如權利要求2所述的施工方法，其特征在于，步驟(3)所述直拐導坑的初期支護拱架一端通過墊板和螺栓與后行導坑初期支護拱架連接牢固，另一端拱腳支立在所述預留臺階上，并對應每榀拱架打設多根鎖腳鋼管，打設錨桿、掛網噴混至設計厚度；所述直拐導坑為左拐90°或右拐90°的導坑。