[發明專利]一種鐵路洞內引出岔線大斷面隧道施工方法

在審

• 申請號: 202110804190.2
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113338952A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 郭朋超;王均榮;何瑞林;宋小兵;索建波;穆顯亮;王洪坤;張旭輝;李校珂;肖俊
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E21D11/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 魏法祥

1.一種鐵路洞內引出岔線大斷面隧道施工方法，其特征在于，所施工隧道的大斷面洞室(1)的開挖寬度為16m～20m，大斷面洞室(1)的開挖高度為13m～15m，所施工隧道為深埋無水隧道，所施工隧道中洞室的圍巖級別為Ⅲ級或Ⅳ級；

該方法包括以下步驟：

步驟一、施工大斷面洞室輔助開挖段：從已經開挖成型的標準斷面洞室(2)中繼續向前開挖5m～10m形成大斷面洞室施工的輔助開挖段；

步驟二、擴挖輔助開挖段：根據大斷面洞室(1)的施工圖紙，沿輔助開挖段的內壁向上、向右直拐擴挖，完成輔助開挖段的擴挖和初期支護；

步驟三、隧道監測點的布設：沿所施工隧道的大斷面洞室的延伸方向由后至前依次指定多個隧道斷面作為監測斷面來進行隧道拱頂的沉降監測和邊墻的收斂，第一個監測斷面布設在擴挖輔助開挖段后形成的第一環襯砌支護鋼拱架上，每個監測斷面內均設置有3個或5個監測點；

步驟四、大斷面洞室的開挖和支護：在第一個監測斷面拱頂的監測點處均安裝一個沉降監測機構來進行隧道拱頂的沉降監測，同時在邊墻的監測點處安裝邊墻收斂監測機構來進行邊墻的收斂監測；從已擴挖輔助開挖段形成的大斷面洞室中，采用三臺階法繼續向前進行大斷面洞室的開挖，對已開挖部分及時架設鋼拱架，并對架設的鋼拱架噴射混凝土，使初期支護盡早封閉成環，同時施工仰拱和二襯；

隨著大斷面洞室的開挖，當大斷面洞室開挖至下一個監測斷面處時，在該監測斷面的測點處安裝對應的沉降監測機構和邊墻收斂監測機構；

所述鋼拱架由多個鋼拱架拼接段拼接而成，相鄰兩個鋼拱架拼接段之間通過連接板固定連接，相鄰兩榀鋼拱架之間連接有多個縱向加強桿，每相鄰兩榀鋼拱架之間連接的縱向加強桿的數量等于鋼拱架中鋼拱架拼接段的數量；縱向加強桿與連接板之間的間距不小于30cm；

步驟五、已開挖洞室拱頂沉降處理應急預案：進行大斷面洞室的開挖時，通過已開挖洞室內設置的沉降監測機構，監測已開挖的大斷面洞室的拱頂下沉量，根據監控量測數據，當已開挖的大斷面洞室的拱頂發生沉降且下沉值大于監控量測設計允許值，同時已開挖的大斷面洞室不存在收斂時，在已開挖的大斷面洞室內形成的中臺階與拱頂之間、以及上臺階和拱頂之間由前至后依次支撐多組豎向支撐構件對拱頂進行有效支撐。

2.按照權利要求1所述的一種鐵路洞內引出岔線大斷面隧道施工方法，其特征在于：步驟三中，多個所述監測斷面沿大斷面洞室(1)的延伸方向由前至后呈等間距布設，相鄰兩個所述監測斷面之間的距離為10m～20m；

每個所述監測斷面內均設置有五個監測點，其中，監測斷面的拱頂布設有一個監測點，監測斷面的左右側拱墻分界處分別布設有一個監測點，監測斷面的兩側邊墻處各布設有一個監測點。

3.按照權利要求1所述的一種鐵路洞內引出岔線大斷面隧道施工方法，其特征在于：步驟四中，采用三臺階法分部分層進行大斷面洞室的開挖時，上部臺階開挖高度為2.5m～3m；中部臺階分上下兩級開挖，且開挖高度均為3m，下部臺階開挖高度為3m，仰拱開挖高度1.5m～3.5m。

4.按照權利要求3所述的一種鐵路洞內引出岔線大斷面隧道施工方法，其特征在于：步驟四中，采用三臺階法進行大斷面洞室的開挖時，下臺階和仰拱采用分步分層法開挖，下臺階的開挖長度為5m～10m，仰拱的開挖長度為3m～6m，開挖后及時實施初期支護，盡早使初期支護封閉成環；仰拱初期支護完成12m后，開始實施仰拱二次襯砌及仰拱填充混凝土施工，拱墻二次襯砌緊跟仰拱進行施工。

5.按照權利要求1所述的一種鐵路洞內引出岔線大斷面隧道施工方法，其特征在于：步驟四中，相鄰兩榀鋼拱架之間的間距為0.5m～0.7m，所述鋼拱架每延米的理論重量不小于42.03kg/m，所述鋼拱架相對于X軸的截面慣性矩I_x不小于5280cm⁴,所述鋼拱架相對于Y軸的截面慣性矩I_y不小于309cm⁴。