[發明專利]一種軟巖大跨隧道雙層疊合襯砌拆撐方法及結構

在審

• 申請號: 202110274315.5
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112901205A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 高鑫;王文娟;李清菲;劉鵬;賀維國;孫為東;金若翃;段悟哲;畢經東;吳昊;馮世杰;吳琦
• 申請（專利權）人: 中鐵第六勘察設計院集團有限公司;中鐵隧道勘測設計院有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/15;E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 天津睿勤專利代理事務所(普通合伙) 12225
• 代理人: 孟福成

本發明提供了一種軟巖大跨隧道雙層疊合襯砌拆撐方法及結構，所述方法步驟如下：整平初期支護基面，機械破除中隔墻鋼筋網片、噴濕噴砼以及拆除部分的型鋼支撐；緊貼初期支護基面依次鋪設土工布緩沖層和防水層，對暫時保留的型鋼支撐的埋撐節點做防水處理；在初期支護內側架設模板工程、綁扎鋼筋，模筑外層二襯；待外層二襯達到設計強度后，拆除型鋼支撐和外層二襯模板工程；采用水泥砂漿抹平埋撐節點基面，在外層二襯基面鋪設防水加強層；在外層二襯內側架設模板工程、綁扎鋼筋，模筑內層二襯，待內層二襯達到設計要求強度后拆除內層二襯模板工程。本發明能有效避免拆撐施工風險，可提高襯砌整體防水質量，工程、經濟和社會效益較為顯著。

技術領域

本發明屬于市政地下工程設計與施工技術領域，特別涉及一種軟巖大跨隧道雙層疊合襯砌拆撐方法及結構。

背景技術

當修筑暗挖大跨隧道遭遇不良地質環境或周邊復雜建設環境時，為保證開挖期間工程安全、風險可控，常采用化整為零、化大為小、分塊開挖的施工工法，如CRD法、雙側壁導坑法等，緊跟后行導坑掌子面一定距離或待全線貫通后，采用“跳倉法”分段、隔區拆除臨時支撐、鋪設防水、綁扎鋼筋并模筑二次永久襯砌，拆撐步距、順序受地質條件制約比較嚴重，最大允許安全拆撐步距需根據監測數據進行調整、優化，當周邊復雜環境對地層變形較為敏感時，會進一步制約單次拆撐步距，嚴重影響施工效率和進度。

拆撐施工的瞬間打破原有的圍巖—支護共同承載體系的平衡狀態，若拆撐方案設計合理、可靠，則殘余承載體系通過自身內力調整、變形協調可以達到新的平衡狀態，可以確保安全、順利拆撐并模筑襯砌；若拆撐設計方案選擇不當，則殘余承載體系無法通過自身內力合理轉移或形變讓壓達到新的平衡狀態，而發生因初支強度、剛度不足所導致的局部或整體失穩破壞，不得不對現有拆撐技術方案進修正、再論證，通常采用以下兩種修正方案：

方案一：加大隔倉距離、減小拆撐步距，以達到增強殘余支護體系的空間棚護效應、降低相鄰拆撐步距相互干涉程度的目的，充分發揮并利用初支空間棚護效應替換內撐的減跨效應，確保拆撐施工順利、安全的進行。

方案二：先行模筑導坑襯砌至既有臨時支撐節點附近，于節點旁側增設臨時支撐代置換有支撐的減跨功能，然后拆除既有臨時支撐并完成相應導坑襯砌模筑，如此循環直至全環襯砌封閉，閉環位置需避開拱頂彎矩、剪力較大的位置。

上述兩種拆撐技術方案雖然在一定程度上能有效克服、避免拆撐施工引起的工程風險，但也存在以下弊端和不足之處：

方案一：a單次拆撐步距較短(一般是小于6m或更小)、施工效率低、建設周期長、工程經濟性差；b防水施工接縫增多，多以環縫為主，防水成本增加且防水質量難以保證；c主洞與支洞交叉口結構同時模筑，拆撐步距受支洞尺寸制約嚴重且難以調整；d當拆撐步距小于正常施工組織所允許的最小襯砌模筑長度時，施工可操作性極差甚至無法施工。

方案二：a換撐工序復雜、施工組織困難、建設周期長、工程經濟性差；b新增臨時支撐均為廢棄工程量，先期架設與后期拆除任務量重，且工程投資激增；c防水施工縫增多，多以縱縫為主，且縱縫基本無法避開彎矩、剪力等受力薄弱位置，不利于永久襯砌受力和防水質量保障；d拆撐施工容易對節點附近的既有防水材料及成品混凝土造成損傷。

綜上，為保證不良地質或復雜周邊環境條件下的軟巖大跨隧道拆撐施工風險可控，在不降低施工效率且不引起額外工程投資增加的前提下，本文提出一種將原有二襯結構按照厚度一分為二而形成的雙層疊合襯砌拆撐技術方案。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種軟巖大跨隧道雙層疊合襯砌拆撐方法及結構，既能有效避免拆撐施工風險，又能提高襯砌整體防水質量，工程、經濟和社會效益較為顯著。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種軟巖大跨隧道雙層疊合襯砌拆撐方法，所述方法包括如下步驟：