[發(fā)明專利]一種快速、簡單、易操作、新異錨碇隧道或拱座硐室開挖與襯砌方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111008421.5
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113605903A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張丹;陳兵;劉洪;唐中波;李金權(quán);張軍;鄧俊明;劉進;王芳;李凌姜;繆月華;梁多偉;劉成棟;譚皓月;唐運來;萬宇航
• 申請（專利權(quán)）人: 四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司
• 主分類號: E21D9/02
• 分類號: E21D9/02;F42D1/00;F42D3/04;E21D9/12;E21D11/00;E21D11/18;E21D11/10;E21D20/00;E21F16/02
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 王崗

本發(fā)明公開了一種快速、簡單、易操作、新異錨碇隧道或拱座硐室開挖與支護襯砌方法，實施時涉及；前期工程、鉆爆工程、支護襯砌、滲排水工程、爆渣鏟裝運工程。本發(fā)明所述一種快捷、簡單、易操作新異開挖與支護襯砌方法具有如下特點：1、不需要鉆爆開挖臺車，因此不存在移動鉆爆開挖臺車；2、爆渣不存在多次轉(zhuǎn)運，降低施工成本；3、操作空間簡單，空間相對開闊，作業(yè)環(huán)境條件舒適；4、爆破排危后，進行超前支護，系統(tǒng)支護，再鏟裝運爆渣；5、支護鋼構(gòu)加密加強閉環(huán)，加強較厚噴混，取消二襯繁瑣的施工工藝工序；6、底部安設(shè)排滲系統(tǒng)；7、施工安全、質(zhì)量較好，工期短，造價低。因此錨碇隧道和拱座硐室不但開挖與支護襯砌方法快捷、簡單、易操作，而且新異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及錨碇隧道或拱座硐室施工領(lǐng)域，具體來講涉及的是一種快速、簡單、易操作、新異錨碇隧道或拱座硐室開挖與支護襯砌方法。

背景技術(shù)

為“建成交通強國”，高鐵、高速公路網(wǎng)絡(luò)向江河湖海和高山峽谷延伸，跨空區(qū)域成為交通建設(shè)主戰(zhàn)場，而飛躍江海、跨越深谷，懸索橋或拱橋為不二的選擇，其數(shù)量呈迅猛增長。

錨碇與拱座是懸索橋或拱橋平衡構(gòu)件，內(nèi)置于陡傾或岸堤上的隧道或硐室內(nèi)，與主纜、拱直接相連，通過陡坡與岸堤耦合，將懸索橋或拱橋力傳遞給陡坡與岸堤，錨碇與拱座穩(wěn)定性決定著索橋或拱橋的安危，因此錨碇隧道或拱座硐室質(zhì)量至關(guān)重要。

目前錨碇隧道或拱座硐室開挖與襯砌設(shè)計的施工，是按照交通隧道施工方法而進行臺階開挖或環(huán)形開挖留核心土法開挖，襯砌支護，散索鞍部分隧道錨仍進行二襯襯砌。設(shè)計的施工不但鉆爆艱難，爆渣難以鏟裝運，而且施工安全、質(zhì)量與效率難以確保。

已有錨碇隧道或拱座硐室開挖與支護襯砌特點和存在的缺陷：

錨碇隧道或拱座硐室沿軸線斷面不同，近鄰存在地下空間,軸線陡傾斜，下沿更陡，甚至斷面遠比普通隧道斷面大。

錨碇隧道或拱座硐室并非社會直接需要功能結(jié)構(gòu)，而完全為功能結(jié)構(gòu)提供平衡力結(jié)構(gòu)，發(fā)揮錨固或支撐作用，為懸索橋或拱橋控制性分項工程，直接影響其穩(wěn)定，橋功能的發(fā)揮，錨碇隧道或拱座硐室開挖質(zhì)量決定橋的質(zhì)量與壽命周期。

目前開挖與襯砌其設(shè)計與施工與普通隧道無異，環(huán)形開挖留核心土法，兩臺階開挖法，雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖法、甚至中隔壁開挖法等交通隧道普通開挖法，是直接按照公路隧道開挖法條件、工藝工序?qū)嵤?/p>

普通公路或鐵路隧道施工按照“公路隧道施工技術(shù)規(guī)范”或“高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程”之規(guī)定，依據(jù)圍巖等級或圍巖地質(zhì)條件選擇適宜的開挖方法，并采用相應(yīng)的支護方式。畢竟錨碇隧道或拱座硐室與普通公路隧道結(jié)構(gòu)與功能有本質(zhì)的區(qū)別，因此錨碇隧道或拱座硐施工按照普通公路或鐵路隧道施工存在一定的局限性。

環(huán)形開挖留核心土法最適宜于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖、斷面較大即兩車道Ⅴ、Ⅵ級圍巖，三車道Ⅲ、Ⅳ圍巖隧道施工。將開挖斷面分上、中、下及底四部逐級掘進施工，核心土面積應(yīng)不小于整個斷面面積的50%，上部宜超前中部3～5m，中部超前下部3～5m，下部超前底部10m左右，就本質(zhì)講對在襯砌前由核心土對掌子面、墻壁支撐抵住不垮，盡量及時連續(xù)確保掌子面與圍巖支撐與抵住。

臺階法適用于Ⅲ、Ⅳ級圍巖，Ⅴ級圍巖在超前支護穩(wěn)定開挖面后再采用臺階法開挖。先開挖上臺階，待超前支護、初支好后，再開挖下臺階，及時連續(xù)確保支撐與抵住掌子面與圍巖不垮塌。

二次襯砌為相對初期支護而言，指在隧道已經(jīng)進行初期支護的條件下，用混凝土等材料修建內(nèi)層襯砌，以達到加固支護、優(yōu)化路線防排水系統(tǒng)、美化外觀與方便設(shè)置通訊、照明、監(jiān)測等設(shè)施，以適應(yīng)現(xiàn)代化高速道路隧道建設(shè)的要求。

錨碇隧道或拱座硐施工按照普通公路或鐵路隧道進行臺階鉆爆施工，因存在臺階，臺階也很短，鉆爆臺車、挖掘機為避免每次爆破飛石撞砸損傷而拖出洞口或移動的確不易，同時也因存在臺階，臺階也很短，爆渣多次鏟裝轉(zhuǎn)運費事費工（圖1）。

二次襯砌難度大，在斜坡搭設(shè)腳手架，頂部再關(guān)模，搗筑砼，難度相當大。