[發明專利]一種基于隧道擴大拱腳結構的施工方法

在審

• 申請號: 202310828239.7
• 申請日: 2023-07-07
• 公開（公告）號: CN116658210A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 羅勝利;丁文云;伍容兵;李貴民;郭永發;鄒毅;陳光;李永貴;吳國斌;殷洪波;禹凌坤;楊昌宇;張可軍;袁云洪;楊進京;鄭剛強;羅竹;姚彪;賈聶宇馳
• 申請（專利權）人: 中鐵二院昆明勘察設計研究院有限責任公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/14;E21D11/08;E21D9/00;E21D11/40;E21D20/00;E21D11/10;E21D11/20;E21D21/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

1.一種基于隧道擴大拱腳結構的施工方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、施工準備

在工廠完成鋼拱架節段、鋼支撐和拱腳加強預制混凝土塊的加工和制作，制作完成后運往施工現場；

S2：隧道上臺階開挖

采用臺階開挖法，按設計輪廓線進行開挖，上臺階開挖時，對拱腳進行局部開挖處理，在保證圍巖穩定的前提下，為擴大拱腳結構施作預留足夠的操作空間；

S3：拱腳加強預制混凝土塊定位安裝

通過全站儀進行放樣定位，準確定位隧道兩側拱腳加強預制混凝土塊的安裝位置并進行安裝，要求安裝位置平整、混凝土塊底部不存在空洞，確保混凝土塊受力均勻；

S4：鋼拱架及擴大拱腳結構施作

通過全站儀確定鋼拱架節段的位置，首先將鋼拱架節段與預制混凝土塊通過M25螺栓快速連接，其次將鋼支撐與預制混凝土塊通過螺栓快速連接，再將鋼支撐上端與鋼拱架節段進行焊接，在隧道兩側擴大拱腳結構連接完成后，完成上臺階其余鋼拱架節段的安設；

S5：施作鎖腳錨桿及連接預制混凝土塊鋼筋

鋼拱架及擴大拱腳結構施作完畢后，首先，及時施作鎖腳錨桿，通過鎖腳錨桿將擴大拱腳結構與深部圍巖錨固，以抑制支護結構的收斂變形，其次，將拱腳加強預制混凝土塊伸出的鋼筋與上一開挖循環中預制混凝土塊的鋼筋，采用焊接方式連接起兩混凝土塊，若鋼筋長度不足以直接連接，采用同等型號的鋼筋進行焊接連接；

S6：初期支護噴射混凝土施工

前述步驟完成后，進行初期支護噴射混凝土施工，按照設計厚度進行噴射混凝土施工；

S7：下一開挖循環

按照“開挖一段，支護一段”為原則，進行下一開挖循環，重復步驟2~步驟6，不斷進行隧道開挖及擴大拱腳結構施作，直至開挖結束。

2.根據權利要求1所述的一種基于隧道擴大拱腳結構的施工方法，其特征在于：在步驟S1中，鋼拱架和鋼支撐均按設計要求選用工字鋼進行加工，為方便施工階段擴大拱腳結構的連接施工，鋼拱架節段和鋼支撐兩端分別焊接連接鋼板；拱腳加強預制混凝土塊的尺寸為長60cm×寬30cm×高30cm，沿寬度方向設置三根直徑為18mm?的HRB335鋼筋，預制混凝土塊按設計設有M25螺栓孔，用于與鋼拱架和鋼支撐連接；連接鋼板和預制混凝土塊上的螺栓孔位置和孔徑均應匹配。

3.根據權利要求2所述的一種基于隧道擴大拱腳結構的施工方法，其特征在于：在步驟S3中，所述預制混凝土塊上表面預留兩組螺栓孔，一組螺栓孔用于連接上臺階初期支護鋼拱架，二組螺栓孔與鋼支撐連接。下表面預留三組螺栓孔與下臺階鋼拱架連接，螺栓孔直徑為25mm，與M25螺栓配套，所述預制配筋沿寬度方向設置三根直徑為18mm?的HRB335鋼筋，鋼筋單根總長為60cm，兩端各超出預制混凝土塊15cm。

4.根據權利要求1所述的一種基于隧道擴大拱腳結構的施工方法，其特征在于：在步驟S4中，所述鋼拱架和鋼支撐通過M25螺栓與預制混凝土塊連接，鋼支撐一端與預制混凝土塊通過M25螺栓連接，另一端與鋼拱架焊接。

5.根據權利要求1所述的一種基于隧道擴大拱腳結構的施工方法，其特征在于：在步驟S5中，所述鎖腳錨桿采用直徑為42mm的鋼管，長度為4.5m，鎖腳錨桿與水平方向成45°夾角。

6.根據權利要求1所述的一種基于隧道擴大拱腳結構的施工方法，其特征在于：在步驟S6中，已安裝的預制混凝土塊與噴射混凝土連接組成連續梁，協同限制拱腳下沉和收斂。