一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种酷寒地区隧道深埋中心水沟施工方法，在隧道仰拱施工前，采用简易式仰拱栈桥对深埋中心水沟进行超前施工，然后采用自行式仰拱栈桥对仰拱进行施工，具体的施工步骤为：步骤一、采用空眼控制爆破施工，垂直布眼深孔爆破，分层爆破开挖，水沟炮眼均向洞外倾斜；步骤二、采用小型挖掘机开挖水沟位置至设计高程；步骤三、理清水沟虚渣、积水；步骤四、基座施工；步骤五、涵管埋设及安装；步骤六、级配回填；步骤七、保温混凝土浇筑；步骤八、保温板铺设，本发明专利技术有效的解决了现有技术存在的施工组织困难、工效低、施工进度慢、成本高，对围岩扰动大等问题，取得了较好的使用效果。

A construction method of the cold area of deep buried tunnel center ditch

The invention discloses a cold region tunnel center ditch construction method of deep buried, in the construction of tunnel invert, using a simple arch in Zhanqiao to advance construction of deep buried center ditch, and then used to invert the Zhanqiao arch construction, construction of the specific steps: step one, with empty eye control blasting, deep hole blasting vertical layered cloth, blasting excavation, drain holes are inclined to Dongwai; step two, the small excavator excavation ditch position to design elevation; step three, clear ditch wastes, water; step four, the base construction; step five, culvert backfill embedment and installation; step six, step size; seven, insulation concrete pouring; step eight, insulation board laying, the invention can effectively solve the difficulties, the construction organization existing technology such as low efficiency and slow construction progress, High cost and great disturbance to surrounding rock, and better effect is achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法
本专利技术涉及一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法，具体涉及东北地区严寒隧道深埋中心排水沟的施工方法。
技术介绍
酷寒地带隧道，土壤的最大冻结深度约2.0m，主要考虑到防冻保温要求，对中心水沟进行了深埋设计，传统施工中施工班组为减少施工工序，缩短循环时间，往往从仰拱填充面一次性开挖至深埋中心水沟底，因一次开挖深度过高，导致仰拱超挖严重，且施工完深埋中心水沟后需及时回填才能进行掌子面作业，对隧道施工进度影响较大，且运输车辆行车安全存在一定风险。目前针对酷寒地区隧道深埋中心水沟施工没有一套安全、简便的施工方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种酷寒地区深埋中心水沟施工方法，采用简易式仰拱栈桥+自行式仰拱栈桥平行推进施工，有效的解决了现有技术存在的施工组织困难、工效低、施工进度慢、成本高，对围岩扰动大等问题。本专利技术的技术方案是：一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法，在隧道仰拱施工前，采用简易式仰拱栈桥对深埋中心水沟进行超前施工，然后采用自行式仰拱栈桥对仰拱进行施工，具体的施工步骤为：步骤一、采用空眼控制爆破施工，垂直布眼深孔爆破，分层爆破开挖，水沟炮眼均向洞外倾斜；步骤二、采用小型挖掘机开挖水沟位置至设计高程；步骤三、理清水沟虚渣、积水；步骤四、基座施工；步骤五、涵管（预制）埋设及安装；步骤六、级配回填；步骤七、保温混凝土浇筑；步骤八、保温板铺设；步骤九、采用简易式仰拱栈桥+自行式仰拱栈桥平行推进施工。所述的在深埋中心水沟施工中，采用自行式混凝土浇筑栈桥+深埋中心水沟开挖栈桥对仰拱和深埋中心水沟分开流水施工，自行式混凝土浇筑栈桥对仰拱（共24m）进行分幅流水作业，深埋中心水沟开挖栈桥对深埋中心水沟进行超前施工。所述步骤一中，炸药单耗按0.6kg/m3控制，爆破面积为4.4m2，每循环4m，开挖用药量为11.56kg，两侧单孔装药0.15kg，中间两排孔单孔装药1.2kg。所述步骤二、开挖出渣，采用小型挖掘机开挖水沟位置至设计高程，内轨顶面位置为。所述步骤三、理清水沟积水、虚渣：采用大功率水泵将开挖完的沟槽积水快速进行抽干，采用人工进行清理虚渣。所述步骤四、基座施工：管座采用C20混凝土浇筑而成。所述步骤五、涵管（预制）埋设及安装：管座安装后需采用M20水泥砂浆将周边空隙填满，防止管座移动；采用土工布对涵管进行包裹，涵管采用吊装设备调至中心水沟内，隧道结构错台处应保证水管顺接，排水管之间采用企口刚性接头形式，接头采用钢丝网水泥砂浆抹带接口。所述步骤六、级配回填：级配碎石施工前应先将横向导水管引入中心水沟内，级配碎石应回填密实。所述步骤七、保温混凝土浇筑：在顶部浇筑C20保温混凝土。所述步骤八、保温板铺设：混凝土顶部与仰拱初期支护间施作5cm厚聚氨酯保温板，保温板的幅宽≥2m。所述步骤九、采用简易式仰拱栈桥+自行式仰拱栈桥平行推进施工：采用简易式仰拱栈桥对深埋中心水沟进行超前施工，然后采用自行式仰拱栈桥对仰拱进行施工。所述步骤中：待第一环深埋中心水沟施工完成后，则采用自行式混凝土浇筑栈桥+深埋中心水沟开挖栈桥对仰拱和深埋中心水沟分开流水施工，自行式混凝土浇筑栈桥对仰拱（共24m）进行分幅流水作业，深埋中心水沟开挖栈桥对深埋中心水沟进行超前施工（见图1）。有益效果本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1）通过控制爆破技术的运用有效的降低了粉尘浓度，保障了作业人员的职业健康，同时有效减少通风排烟频次，间接的减少了资源消耗；2）采用本专利技术技术的运用有效缩短了爆破抛掷距离，降低了爆破伤害的发生概率；3）移动仰拱栈桥属于高度集成的工业成品，其稳定性及安全防护措施相较于传统栈桥都大大提高，有效提高了施工效率，降低了施工成本；4）采用自行式仰拱栈桥（有效长度24米，整体长度43m）及简易仰拱栈桥组合施工的方式，改变了传统的深埋中心水沟开挖支护、仰拱支护、仰拱混凝土浇筑的流水作业方式，有效缩短了工期，提高了进度，保证了施工质量；5）本专利技术保证了施工安全、提高了施工质量、加快了施工进度、降低了施工成本，取得了很好的现场实际使用效果。附图及说明图1为本专利技术的施工工艺纵断面图；图2为本专利技术的施工工序图；图3为本专利技术的开挖爆破布眼示意图；图4为本专利技术的开挖出渣示意图；图5为本专利技术的涵管铺设及搭接示意图；图6为本专利技术的涵管预留孔洞及排水孔洞示意图；图7为本专利技术的深埋中心水沟结构示意图。图中标识为：1、上台阶；2、下台阶；3、深埋中心水沟开挖栈桥；4、水沟施工区；5、错车道转弯区；6、仰拱出碴区；7、前桥；8、前腿小车区；9、自行式混凝土浇筑栈桥；10、钢筋绑扎区；11、砼浇筑区；12、成型区，13、内轨顶；14、仰拱开挖Ⅰ部；15、仰拱开挖Ⅱ部；16、仰拱开挖Ⅲ-1、Ⅲ-2部，17、C20混凝土基座；18、土工布；19、钢丝网水泥砂浆；20泄水孔；21、级配碎石、22、C20保温混凝土；23、聚氨酯保温板。具体实施方式本专利技术具体实施方式：一种酷寒地区隧道深埋中心水沟采用九步（见图2）（九步骤）进行施工，在施工前将工作面开挖至仰拱顶部，然后采用简易式仰拱栈桥及自行式仰拱栈桥对深埋中心水沟及仰拱分幅作业（见图1），具体包括以下步骤：步骤一、开挖爆破：采用空眼控制爆破施工（见图3），垂直布眼深孔爆破，分层爆破开挖，水沟炮眼均向洞外倾斜，炸药单耗按0.6kg/m3控制，爆破面积为4.4m2。每循环4m，开挖用药量为11.56kg。两侧单孔装药0.15kg，中间两排孔单孔装药1.2kg。步骤二、出渣：首先开挖部位14，然后采用小型挖掘机开挖部位15，最后开挖部位16-1、16-2（见图4）。开挖深埋中心水沟，水沟开挖深度为自仰拱填充面下435cm。出碴完成后，采用全站仪对开挖深度及宽度进行复测，若存在欠挖应及时处理。步骤三、理清水沟积水、虚渣：采用大功率水泵将开挖完的沟槽积水快速进行抽干；采用人工进行清理虚渣。步骤四、施工混凝土基座：管座采用C20混凝土浇筑（17），可提前在洞外进行预制，管座安装后需采用M20水泥砂浆将周边空隙填满，防止管座移动。步骤五、涵管（预制）埋设及安装：采用土工布（18）对涵管进行包裹，涵管采用吊装设备调至中心水沟内，隧道结构错台处应保证水管顺接，且水管坡度不小于隧道纵坡。当线路纵坡小于3‰时，深埋中心水沟排水坡调整为3‰。排水管之间采用企口刚性接头形式，接头采用钢丝网水泥砂浆（19）抹带接口（见图5）。步骤六、级配回填：级配碎石（21）施工前先将横向导水管引入深埋中心水沟泄水孔（20）内，深入长度不小于3cm，然后采用渗透性好、不易风化、级配良好的骨料回填至管顶上25cm处，采用直径应在2.5～5.0cm之间，级配碎石应回填密实。步骤七、保温混凝土浇筑：级配碎石施工完成并找平后，在顶部浇筑C20保温混凝土（22）。步骤八、保温板铺设：混凝土顶部与仰拱初期支护间施作5cm厚聚氨酯保温板（23），幅宽2m。步骤九、采用简易式仰拱栈桥（3）+自行式仰拱栈桥（9）平行推进施工：采用简易式仰拱栈桥对深埋中心水沟进行超前施工，然后采用自行式仰拱栈桥对仰拱进行施工。所述步骤中：待第一环深埋中心水沟施工完成后，则采用自行式混凝土浇筑栈桥+深埋中心水沟开挖栈桥对仰拱和深埋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法，其特征在于：在隧道仰拱施工前，采用简易式仰拱栈桥对深埋中心水沟进行超前施工，然后采用自行式仰拱栈桥对仰拱进行施工，具体的施工步骤为：步骤一、采用空眼控制爆破施工，垂直布眼深孔爆破，分层爆破开挖，水沟炮眼均向洞外倾斜；步骤二、采用小型挖掘机开挖水沟位置至设计高程；步骤三、理清水沟虚渣、积水；步骤四、基座施工；步骤五、涵管埋设及安装；步骤六、级配回填；步骤七、保温混凝土浇筑；步骤八、保温板铺设；步骤九、采用简易式仰拱栈桥+自行式仰拱栈桥平行推进施工。

【技术特征摘要】
1.一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法，其特征在于：在隧道仰拱施工前，采用简易式仰拱栈桥对深埋中心水沟进行超前施工，然后采用自行式仰拱栈桥对仰拱进行施工，具体的施工步骤为：步骤一、采用空眼控制爆破施工，垂直布眼深孔爆破，分层爆破开挖，水沟炮眼均向洞外倾斜；步骤二、采用小型挖掘机开挖水沟位置至设计高程；步骤三、理清水沟虚渣、积水；步骤四、基座施工；步骤五、涵管埋设及安装；步骤六、级配回填；步骤七、保温混凝土浇筑；步骤八、保温板铺设；步骤九、采用简易式仰拱栈桥+自行式仰拱栈桥平行推进施工。2.根据权利要求1所述的一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法，其特征在于：所述的在深埋中心水沟施工中，采用自行式混凝土浇筑栈桥（9）+深埋中心水沟开挖栈桥（3）对仰拱和深埋中心水沟分开流水施工，自行式混凝土浇筑栈桥（9）对仰拱进行分幅流水作业，深埋中心水沟开挖栈桥（3）对深埋中心水沟进行超前施工。3.根据权利要求1所述的一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法，其特征在于：所述步骤一中，炸药单耗按0.6kg/m3控制，爆破面积为4.4m2，每循环4m，开挖用药量为11.56kg，两侧单孔装药0.15kg，中间两排孔单孔装药1.2kg。4.根据权利要求1所述的一种酷寒地区隧道深埋中心水沟的施工方法，其特征在于：所述步骤二、开挖出渣（14），采用小型挖掘机开挖水沟位置（15）至设计高程，内轨顶面位置为（13）。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，刘林，刘语，申剑，刘玉府，许锡甲，王志强，吴秀雄，朱东平，王九华，蒋志权，解振乙，王开荣，谭奔，
申请(专利权)人：中铁五局集团有限公司，中铁五局集团第五工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52