基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺，沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个节段对所施工隧道进行施工，对任一节段进行施工时，包括步骤：一、隧道初步开挖，获得初步开挖洞体；二、初期支护施工及洞内临时支撑结构安装：由后向前对初步开挖洞体进行初期支护施工，并在每个初支钢架的初步安装架内均安装一个洞内临时支撑结构；三、拱脚衬砌施工及拱脚段仰拱回填；四、洞内临时支撑结构初步拆除及拱墙衬砌施工；五、洞内临时支撑结构后续拆除及隧道后续开挖；六、隧道底部仰拱衬砌施工。本发明专利技术工艺步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能简便、快速完成双侧壁导坑法衬砌施工过程，并且施工过程安全可靠。

Double wall construction technology of lining heading method mobile scaffold based on

The invention discloses a method of double side lining construction technology of mobile scaffold based on the longitudinal direction of the forward is divided into several segments of the construction of the tunnel construction, the construction of any section, which comprises the following steps: a preliminary excavation, tunnel excavation, preliminary hole; two the initial support, the construction and the installation of temporary support structure: the forward of the preliminary excavation of initial support construction, a temporary support of the tunnel structure are arranged on the mounting frame at the beginning of each preliminary supporting steel framework within three feet; and construction of arch lining and invert arch foot section of backfilling; preliminary demolition and arch four, the wall lining construction of temporary support structure; five, the temporary support structure and subsequent removal of tunnel excavation; lining arch, the tunnel bottom up six. The invention is simple, reasonable design and convenient construction, good use effect, simple, rapid completion of the construction method of double side lining process, and the construction process is safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道施工
，尤其是涉及一种基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺。
技术介绍
双侧壁导坑法是隧道开挖的一种方式，又称双侧壁导洞法或眼镜工法，属于新奥法的一个分支，以新奥法基本原理为依据。采用双侧壁导坑法进行隧道开挖时，所采用的开挖面分部形式一般是将隧道开挖断面分成四块，即左侧壁导坑(也称为左侧壁导洞)、右侧壁导坑(也称为右侧壁导洞)、上部核心土区域导坑(也称为上部核心土区域导洞)和下台阶开挖导坑(也称为下台阶开挖导洞)。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，因而在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。衬砌是为防止围岩变形或坍塌沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。采用双侧壁导坑法进行隧道开挖时，由于开挖断面分块多，因而隧道衬砌相应采用分块进行施工，施工难度较大且施工步骤复杂，施工质量难以保证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺，其工艺步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能简便、快速完成双侧壁导坑法 衬砌施工过程，并且施工过程安全可靠。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺，其特征在于：沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个节段对所施工隧道进行施工，多个所述节段的施工方法均相同；所施工隧道中任一节段的隧道洞均包括左侧壁导洞、右侧壁导洞、上部核心土区域导洞和位于所述上部核心土区域导洞正下方的下台阶开挖导洞，所述左侧壁导洞与所述右侧壁导洞呈对称布设，所述上部核心土区域导洞和下台阶开挖导洞均位于所述左侧壁导洞与右侧壁导洞之间；所述上部核心土区域导洞分为拱部导洞和位于拱部导洞正下方的中部导洞；所述隧道洞的二次衬砌结构为对隧道洞进行全断面支护的混凝土衬砌，所述二次衬砌结构包括对隧道洞的拱墙进行支护的拱墙衬砌、对隧道洞底部进行支护的隧道底部仰拱衬砌-和左右两个分别连接于所述拱墙衬砌与隧道底部仰拱衬砌-之间的拱脚衬砌-，两个所述拱脚衬砌-对称布设在隧道底部仰拱衬砌-的左右两侧；所述拱脚衬砌-包括位于所述拱墙衬砌底部的侧墙底部衬砌和位于隧道底部仰拱衬砌-外侧的拱脚段仰拱衬砌；所述隧道洞的初期支护结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由后向前布设且对隧道洞进行全断面支护的初支钢架，所述初支钢架为对隧道洞进行全断面支护的支撑钢架，所述初支钢架包括位于所述拱墙衬砌内侧且对隧道洞的拱墙进行支护的钢拱架-、位于所述仰拱衬砌下方且对隧道洞底部进行支护的底部连接架-和左右两个分别连接于钢拱架-与底部连接架-之间的拱脚钢架-，两个所述拱脚钢架-对称布设在底部连接架-的左右两侧，钢拱架-和两个所述拱脚钢架-组成所述初支钢架的初步安装架；对所施工隧道中任一节段进行施工时，包括以下步骤：步骤一、隧道初步开挖：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的所述左侧壁导洞、所述右侧壁导洞和拱部导洞分别进行开挖，开挖完成的所述左侧壁导洞、所述右侧壁导洞和拱部导洞组成当前所施工节段的初步开挖洞体；当前所施工节段的隧道洞中位于所述初步开挖洞体内侧的区域为后续开挖区域；步骤二、初期支护施工及洞内临时支撑结构安装：步骤一中进行隧道初步开挖过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述初步开挖洞体进行初期支护施工，完成多个所述初支钢架的所述初步安装架的安装过程，多个所述初支钢架的所述初步安装架之间通过多道沿隧道纵向延伸方向布设的纵向连接件紧固连接为一体；同时，在每个所述初支钢架的所述初步安装架内均安装一个洞内临时支撑结构，每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架紧固连接为一体，每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架布设在所施工隧道的同一个隧道断面上；所述洞内临时支撑结构包括两个对称支设于后续开挖区域左右两侧的侧部支撑架-、一个支撑于后续开挖区域上部的上部支撑架-、支撑于上部支撑架-上方与所述初步安装架之间的上部支撑结构和两个分别支撑于两个所述侧部支撑架-与所述初步安装架之间的侧部支撑结构，两个所述侧部支撑结构分别位于所述左侧壁导洞和所述右侧壁导洞内，所述上部支撑结构位于拱部导洞内，所述上部支撑架-和两个所述侧部支撑架-组成内侧支撑框架，所述内侧支撑框架、所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构均布设于同一竖直面上；当前所施工节段内安装的所有洞内临时支撑结构的上部支撑架-组成上部纵移平台；步骤三、拱脚衬砌施工及拱脚段仰拱回填：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的两个所述拱脚衬砌-分别进行施工，并对两个所述拱脚衬砌-中所述拱脚段仰拱衬砌的拱内进行回填，获得拱脚段仰拱回填结构；步骤四、洞内临时支撑结构初步拆除及拱墙衬砌施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段内安装的所述洞内临时支撑结构中的 所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构分别进行拆除；对所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构进行拆除过程中，采用移动式衬砌施工装置由后向前对所述拱墙衬砌进行施工，施工成型的所述拱墙衬砌与步骤三中两个所述拱脚衬砌-紧固连接为一体；所述移动式衬砌施工装置包括能在所述初步开挖洞体内进行前后移动的移动式满堂脚手架和安装在所述移动式满堂脚手架上且对所述拱墙衬砌进行成型施工的模板总成，所述拱墙衬砌包括对隧道洞拱部进行支护的拱部衬砌-和两个分别对隧道洞的左右两侧边墙进行支护的边墙衬砌，两个所述边墙衬砌对称布设在拱部衬砌-的左右两侧下方；所述移动式满堂脚手架包括搭设于拱部导洞内的上部脚手架-和两个分别搭设于所述左侧壁导洞与所述右侧壁导洞内的侧部脚手架-，所述上部脚手架-底部装有能在所述上部纵移平台上进行平移的上部行走系统，每个所述侧部脚手架-底部均装有能在所述拱脚段仰拱回填结构上进行平移的下部行走系统；所述模板总成包括对拱部衬砌-进行成型施工的拱部成型模板-和两个分别对两个所述边墙衬砌进行成型施工的边墙成型模板，两个所述边墙成型模板对称布设于拱部成型模板-的左右两侧下方；所述拱部成型模板-支撑于上部脚手架-上方，两个所述边墙成型模板分别支撑于两个所述侧部脚手架-外侧；步骤五、洞内临时支撑结构后续拆除及隧道后续开挖：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段内安装的所述洞内临时支撑结构中的所述内侧支撑框架分别进行拆除；对所述洞内临时支撑结构中的所述内侧支撑框架进行拆除过程中，由后向前对当前所施工节段的后续开挖区域进行开挖，获得开挖形成的中部导洞和下台阶开挖导洞；本步骤中，由后向前对当前所施工节段的后续开挖区域进行开挖过程中，由后向前对步骤二中多个所述初支钢架的底部连接架-分别进行安装，并使所安装的底部连接架-与步骤二中已安装完成的所述初步安装架紧固连接为一体；步骤六、隧道底部仰拱衬砌施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的隧道底部仰拱衬砌-进行施工，施工成型的隧道底部仰拱衬砌-与步骤三中两个所述拱脚衬砌-紧固连接为一体。上述的基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺，其特征是：步骤四中所述上部脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺，其特征在于：沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个节段对所施工隧道进行施工，多个所述节段的施工方法均相同；所施工隧道中任一节段的隧道洞(9‑1)均包括左侧壁导洞、右侧壁导洞、上部核心土区域导洞和位于所述上部核心土区域导洞正下方的下台阶开挖导洞(9)，所述左侧壁导洞与所述右侧壁导洞呈对称布设，所述上部核心土区域导洞和下台阶开挖导洞(9)均位于所述左侧壁导洞与右侧壁导洞之间；所述上部核心土区域导洞分为拱部导洞(7)和位于拱部导洞(7)正下方的中部导洞(8)；所述隧道洞(9‑1)的二次衬砌结构为对隧道洞(9‑1)进行全断面支护的混凝土衬砌，所述二次衬砌结构包括对隧道洞(9‑1)的拱墙进行支护的拱墙衬砌、对隧道洞(9‑1)底部进行支护的隧道底部仰拱衬砌(13‑2)和左右两个分别连接于所述拱墙衬砌与隧道底部仰拱衬砌(13‑2)之间的拱脚衬砌(13‑1)，两个所述拱脚衬砌(13‑1)对称布设在隧道底部仰拱衬砌(13‑2)的左右两侧；所述拱脚衬砌(13‑1)包括位于所述拱墙衬砌底部的侧墙底部衬砌和位于隧道底部仰拱衬砌(13‑2)外侧的拱脚段仰拱衬砌；所述隧道洞(9‑1)的初期支护结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由后向前布设且对隧道洞(9‑1)进行全断面支护的初支钢架，所述初支钢架为对隧道洞(9‑1)进行全断面支护的支撑钢架，所述初支钢架包括位于所述拱墙衬砌内侧且对隧道洞(9‑1)的拱墙进行支护的钢拱架(10‑3)、位于所述仰拱衬砌下方且对隧道洞(9‑1)底部进行支护的底部连接架(10‑1)和左右两个分别连接于钢拱架(10‑3)与底部连接架(10‑1)之间的拱脚钢架(10‑2)，两个所述拱脚钢架(10‑2)对称布设在底部连接架(10‑1)的左右两侧，钢拱架(10‑3)和两个所述拱脚钢架(10‑2)组成所述初支钢架的初步安装架；对所施工隧道中任一节段进行施工时，包括以下步骤：步骤一、隧道初步开挖：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的所述左侧壁导洞、所述右侧壁导洞和拱部导洞(7)分别进行开挖，开挖完成的所述左侧壁导洞、所述右侧壁导洞和拱部导洞(7)组成当前所施工节段的初步开挖洞体；当前所施工节段的隧道洞(9‑1)中位于所述初步开挖洞体内侧的区域为后续开挖区域(6)；步骤二、初期支护施工及洞内临时支撑结构安装：步骤一中进行隧道初步开挖过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述初步开挖洞体进行初期支护施工，完成多个所述初支钢架的所述初步安装架的安装过程，多个所述初支钢架的所述初步安装架之间通过多道沿隧道纵向延伸方向布设的纵向连接件紧固连接为一体；同时，在每个所述初支钢架的所述初步安装架内均安装一个洞内临时支撑结构，每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架紧固连接为一体，每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架布设在所施工隧道的同一个隧道断面上；所述洞内临时支撑结构包括两个对称支设于后续开挖区域(6)左右两侧的侧部支撑架(11‑1)、一个支撑于后续开挖区域(6)上部的上部支撑架(11‑2)、支撑于上部支撑架(11‑2)上方与所述初步安装架之间的上部支撑结构和两个分别支撑于两个所述侧部支撑架(11‑1)与所述初步安装架之间的侧部支撑结构，两个所述侧部支撑结构分别位于所述左侧壁导洞和所述右侧壁导洞内，所述上部支撑结构位于拱部导洞(7)内，所述上部支撑架(11‑2)和两个所述侧部支撑架(11‑1)组成内侧支撑框架，所述内侧支撑框架、所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构均布设于同一竖直面上；当前所施工节段内安装的所有洞内临时支撑结构的上部支撑架(11‑2)组成上部纵移平台；步骤三、拱脚衬砌施工及拱脚段仰拱回填：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的两个所述拱脚衬砌(13‑1)分别进行施工，并对两个所述拱脚衬砌(13‑1)中所述拱脚段仰拱衬砌的拱内进行回填，获得拱脚段仰拱回填结构；步骤四、洞内临时支撑结构初步拆除及拱墙衬砌施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段内安装的所述洞内临时支撑结构中的所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构分别进行拆除；对所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构进行拆除过程中，采用移动式衬砌施工装置由后向前对所述拱墙衬砌进行施工，施工成型的所述拱墙衬砌与步骤三中两个所述拱脚衬砌(13‑1)紧固连接为一体；所述移动式衬砌施工装置包括能在所述初步开挖洞体内进行前后移动的移动式满堂脚手架和安装在所述移动式满堂脚手架上且对所述拱墙衬砌进行成型施工的模板总成，所述拱墙衬砌包括对隧道洞(9‑1)拱部进行支护的拱部衬砌(13‑3)和两个分别对隧道洞(9‑1)的左右两侧边墙进行支护的边墙衬砌，两个所述边墙衬砌对称布设在拱部衬砌(13‑3)的左右两侧下方；所述移动式...

【技术特征摘要】
1.一种基于移动式满堂脚手架的双侧壁导坑法衬砌施工工艺，其特征在于：沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个节段对所施工隧道进行施工，多个所述节段的施工方法均相同；所施工隧道中任一节段的隧道洞(9-1)均包括左侧壁导洞、右侧壁导洞、上部核心土区域导洞和位于所述上部核心土区域导洞正下方的下台阶开挖导洞(9)，所述左侧壁导洞与所述右侧壁导洞呈对称布设，所述上部核心土区域导洞和下台阶开挖导洞(9)均位于所述左侧壁导洞与右侧壁导洞之间；所述上部核心土区域导洞分为拱部导洞(7)和位于拱部导洞(7)正下方的中部导洞(8)；所述隧道洞(9-1)的二次衬砌结构为对隧道洞(9-1)进行全断面支护的混凝土衬砌，所述二次衬砌结构包括对隧道洞(9-1)的拱墙进行支护的拱墙衬砌、对隧道洞(9-1)底部进行支护的隧道底部仰拱衬砌(13-2)和左右两个分别连接于所述拱墙衬砌与隧道底部仰拱衬砌(13-2)之间的拱脚衬砌(13-1)，两个所述拱脚衬砌(13-1)对称布设在隧道底部仰拱衬砌(13-2)的左右两侧；所述拱脚衬砌(13-1)包括位于所述拱墙衬砌底部的侧墙底部衬砌和位于隧道底部仰拱衬砌(13-2)外侧的拱脚段仰拱衬砌；所述隧道洞(9-1)的初期支护结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由后向前布设且对隧道洞(9-1)进行全断面支护的初支钢架，所述初支钢架为对隧道洞(9-1)进行全断面支护的支撑钢架，所述初支钢架包括位于所述拱墙衬砌内侧且对隧道洞(9-1)的拱墙进行支护的钢拱架(10-3)、位于所述仰拱衬砌下方且对隧道洞(9-1)底部进行支护的底部连接架(10-1)和左右两个分别连接于钢拱架(10-3)与底部连接架(10-1)之间的拱脚钢架(10-2)，两个所述拱脚钢架(10-2)对称布设在底部连接架(10-1)的左右两侧，钢拱架(10-3)和两个所述拱脚钢架(10-2)组成所述初支钢架的初步安装架；对所施工隧道中任一节段进行施工时，包括以下步骤：步骤一、隧道初步开挖：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的所述左侧壁导洞、所述右侧壁导洞和拱部导洞(7)分别进行开挖，开挖完成的所述左侧壁导洞、所述右侧壁导洞和拱部导洞(7)组成当前所施工节段的初步开挖洞体；当前所施工节段的隧道洞(9-1)中位于所述初步开挖洞体内侧的区域为后续开挖区域(6)；步骤二、初期支护施工及洞内临时支撑结构安装：步骤一中进行隧道初步开挖过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述初步开挖洞体进行初期支护施工，完成多个所述初支钢架的所述初步安装架的安装过程，多个所述初支钢架的所述初步安装架之间通过多道沿隧道纵向延伸方向布设的纵向连接件紧固连接为一体；同时，在每个所述初支钢架的所述初步安装架内均安装一个洞内临时支撑结构，每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架紧固连接为一体，每个所述洞内临时支撑结构均与位于其外侧的所述初步安装架布设在所施工隧道的同一个隧道断面上；所述洞内临时支撑结构包括两个对称支设于后续开挖区域(6)左右两侧的侧部支撑架(11-1)、一个支撑于后续开挖区域(6)上部的上部支撑架(11-2)、支撑于上部支撑架(11-2)上方与所述初步安装架之间的上部支撑结构和两个分别支撑于两个所述侧部支撑架(11-1)与所述初步安装架之间的侧部支撑结构，两个所述侧部支撑结构分别位于所述左侧壁导洞和所述右侧壁导洞内，所述上部支撑结构位于拱部导洞(7)内，所述上部支撑架(11-2)和两个所述侧部支撑架(11-1)组成内侧支撑框架，所述内侧支撑框架、所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构均布设于同一竖直面上；当前所施工节段内安装的所有洞内临时支撑结构的上部支撑架(11-2)组成上部纵移平台；步骤三、拱脚衬砌施工及拱脚段仰拱回填：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的两个所述拱脚衬砌(13-1)分别进行施工，并对两个所述拱脚衬砌(13-1)中所述拱脚段仰拱衬砌的拱内进行回填，获得拱脚段仰拱回填结构；步骤四、洞内临时支撑结构初步拆除及拱墙衬砌施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段内安装的所述洞内临时支撑结构中的所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构分别进行拆除；对所述上部支撑结构和两个所述侧部支撑结构进行拆除过程中，采用移动式衬砌施工装置由后向前对所述拱墙衬砌进行施工，施工成型的所述拱墙衬砌与步骤三中两个所述拱脚衬砌(13-1)紧固连接为一体；所述移动式衬砌施工装置包括能在所述初步开挖洞体内进行前后移动的移动式满堂脚手架和安装在所述移动式满堂脚手架上且对所述拱墙衬砌进行成型施工的模板总成，所述拱墙衬砌包括对隧道洞(9-1)拱部进行支护的拱部衬砌(13-3)和两个分别对隧道洞(9-1)的左右两侧边墙进行支护的边墙衬砌，两个所述边墙衬砌对称布设在拱部衬砌(13-3)的左右两侧下方；所述移动式满堂脚手架包括搭设于拱部导洞(7)内的上部脚手架(14-1)和两个分别搭设于所述左侧壁导洞与所述右侧壁导洞内的侧部脚手架(14-2)，所述上部脚手架(14-1)底部装有能在所述上部纵移平台上进行平移的上部行走系统，每个所述侧部脚手架(14-2)底部均装有能在所述拱脚段仰拱回填结构上进行平移的下部行走系统；所述模板总成包括对拱部衬砌(13-3)进行成型施工的拱部成型模板(15-1)和两个分别对两个所述边墙衬砌进行成型施工的边墙成型模板，两个所述边墙成型模板对称布设于拱部成型模板(15-1)的左右两侧下方；所述拱部成型模板(15-1)支撑于上部脚手架(14-1)上方，两个所述边墙成型模板分别支撑于两个所述侧部脚手架(14-2)外侧；步骤五、洞内临时支撑结构后续拆除及隧道后续开挖：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段内安装的所述洞内临时支撑结构中的所述内侧支撑框架分别进行拆除；对所述洞内临时支撑结构中的所述内侧支撑框架进行拆除过程中，由后向前对当前所施工节段的后续开挖区域(6)进行开挖，获得开挖形成的中部导洞(8)和下台阶开挖导洞(9)；本步骤中，由后向前对当前所施工节段的后续开挖区域(6)进行开挖过程中，由后向前对步骤二中多个所述初支钢架的底部连接架(10-1)分别进行安装，并使所安装的底部连接架(10-1)与步骤二中已安装完成的所述初步安装架紧固连接为一体；步骤六、隧道底部仰拱衬砌施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工节段的隧道底部仰拱衬砌(13-2)进行施工，施工成型的隧道底部仰拱衬砌(13-2)与步骤三中两个所述拱脚衬砌(13-1)紧固...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉兵，胡立正，徐磊，岳阳，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37