[發(fā)明專利]大斷面隧道三臺(tái)階七步法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)換的施工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211243577.6
• 申請(qǐng)日: 2022-10-07
• 公開（公告）號(hào): CN115653612A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國(guó)友;劉永;張帥珂;王友誼;孔德高;董豐博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交一公局第七工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D11/00;E21D11/10;E21D11/15;E21D11/18;E21D20/00;E21D9/04
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 李亮;朱法恒

本發(fā)明公開了一種大斷面隧道三臺(tái)階七步法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)換的施工方法，該方法將三臺(tái)階七步法中位于中部的三個(gè)臺(tái)階轉(zhuǎn)換為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的中巖柱，采用對(duì)中巖柱進(jìn)行最后拆除，預(yù)留隧道的中巖柱能夠承受上部荷載，達(dá)到小沉降量的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大斷面隧道三臺(tái)階七步法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)換的施工方法。

背景技術(shù)

2020年全國(guó)交通運(yùn)輸工作會(huì)議上，相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，明年交通運(yùn)輸將完成鐵路投資8000億元，公路水路投資1.8萬(wàn)億元，目前西南地區(qū)作為國(guó)家最主要的地區(qū)，而西南地區(qū)屬于多山地區(qū)，在修建高速公路和鐵路的過(guò)程中，不可避免的會(huì)遇到隧道的修建，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大斷面的高速公路的修建越來(lái)越多，西南地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，隧道的圍巖等級(jí)變化大，且隧道的凈寬和凈高都在增加，這給現(xiàn)場(chǎng)的施工人員帶來(lái)了很大的難點(diǎn)。這時(shí)選擇一個(gè)適應(yīng)圍巖等級(jí)的開挖施工方法就尤為重要。

三臺(tái)階七步法首先進(jìn)行上部弧形導(dǎo)坑環(huán)向開挖，施作拱部初期支護(hù)；其次中、下臺(tái)階左右錯(cuò)開開挖，施作墻部初期支護(hù)；最后中心預(yù)留核心土開挖，隧底開挖，施作隧底初期支護(hù)。每部開挖后均應(yīng)及時(shí)支護(hù)，隧底初期支護(hù)應(yīng)及時(shí)施作仰拱，盡早封閉成環(huán)。雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖法就是兩側(cè)導(dǎo)坑超前開挖，之后對(duì)中間的上部和下部進(jìn)行施工。施工中每一個(gè)分塊都是在開挖后各自封閉的。

劍榕高速下正岔隧道，根據(jù)詳勘資料，隧址區(qū)主要不良地質(zhì)為巖溶、斷層、軟弱圍巖等，巖溶順節(jié)理裂隙發(fā)育且發(fā)育不均勻；斷層為張性逆斷層，巖體破碎，多呈塊體狀，由于該斷層的存在，加強(qiáng)了地下水在垂直方向的水力聯(lián)系，可能出現(xiàn)較強(qiáng)烈的突水突泥現(xiàn)象。主要為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三個(gè)圍巖級(jí)別。

大斷面隧道三臺(tái)階七步開挖法是以弧形導(dǎo)坑開挖留核心土為基本模式，分上、中、下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開挖面，各部位的開挖與支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開，平行推進(jìn)的隧道施工方法。具備一定自穩(wěn)條件的Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖地段隧道的施工，三臺(tái)階七步法開挖具有以下特點(diǎn)：施工空間大，便機(jī)械化施工，可以多作業(yè)面平行作業(yè)，在地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，便于靈活、及時(shí)地轉(zhuǎn)換施工工序，調(diào)整施工方法，對(duì)軟弱圍巖擾動(dòng)性大，控制變形能力較弱等。雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖法具有以下特點(diǎn)：施工工序復(fù)雜，進(jìn)度慢，成本高，變大斷面為小斷面，支護(hù)及時(shí)閉合成環(huán)，具有很好的控制圍巖變形能力，適用于Ⅴ級(jí)軟弱圍巖。

然現(xiàn)有的大斷面隧道施工過(guò)程，施工隧道內(nèi)有多種圍巖等級(jí)時(shí)，三臺(tái)階七步法施工法無(wú)法滿足施工的變形值，若采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，又大大增加的施工工期。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種大斷面隧道三臺(tái)階七步法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)換的施工方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種大斷面隧道三臺(tái)階七步法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)換的施工方法，該方法將三臺(tái)階七步法中位于中部的三個(gè)臺(tái)階轉(zhuǎn)換為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的中巖柱，采用對(duì)中巖柱進(jìn)行最后拆除，預(yù)留隧道的中巖柱能夠承受上部荷載，達(dá)到小沉降量的目的。

一種大斷面隧道三臺(tái)階七步法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)換的施工方法的施工順序：

步驟一、當(dāng)?shù)竭_(dá)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換施工時(shí)隧道環(huán)境時(shí)，即隧道施工方法從三臺(tái)階七步法轉(zhuǎn)換為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法時(shí)；將待開挖的隧道進(jìn)行截面施工，其中將隧道的撐子面作為隧道截面Ⅱ；以撐子面為起點(diǎn)，以等間距的方式向待開挖隧道方向進(jìn)行截面，分別形成隧道截面Ⅲ，隧道截面Ⅳ和隧道截面Ⅴ；其中原三臺(tái)階七步法中臺(tái)階6-1和臺(tái)階臺(tái)階6-2的相交面作為隧道截面Ⅰ；

步驟二、挖除原三臺(tái)階七步法中臺(tái)階6-1部核心土至隧道截面Ⅱ；

2.1、右側(cè)導(dǎo)坑上部開挖；開挖原三臺(tái)階七步法中的臺(tái)階1部右側(cè)核心土至隧道截面Ⅴ，右側(cè)導(dǎo)坑由三臺(tái)階七步法的后行導(dǎo)坑變?yōu)殡p側(cè)壁導(dǎo)坑法的先行導(dǎo)坑，即形成了雙側(cè)壁導(dǎo)坑法中的臺(tái)階①；對(duì)臺(tái)階①部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴混凝土、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、架設(shè)初期支護(hù)鋼拱架和臨時(shí)鋼架并設(shè)鎖腳錨桿，鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)高度；