一种大断面隧道开挖支护结构施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大断面隧道开挖支护结构施工方法，该施工方法是由两端向中间开挖，两端的复合式衬砌断面采用CD法开挖，循环进尺，整个断面分成4个部分，按顺序开挖；中间的单层衬砌断面采用台阶法开挖，循环进尺，整个断面分成3个部分，按顺序开挖。本发明专利技术具有如下有益效果：采用本发明专利技术的方法，施工速度快，节省大量人力，降低生产成本；施工安排更加合理，加快了施工进度，节省了工期和不必要的人力成本，保证了在规定较短的工期内能够顺利完成任务。

A construction method of large section tunnel excavation and support structure

【技术实现步骤摘要】
一种大断面隧道开挖支护结构施工方法
本专利技术涉及建筑施工
，特别涉及一种大断面隧道开挖支护结构施工方法。
技术介绍
贵州路站-西镇站区间(以下简称贵西区间)全长约546.9m。贵州路站位于贵州路与团岛二路交叉口西南侧，线路出贵州路站后沿台西五路向北敷设，下穿大量建筑物后在费县路与郓城北路交叉口处接入西镇站。根据运营需要西镇站站前设置双存车线，形成四线大断面隧道。根据地质特点，贵西区间四线大断面共4种断面类型：ZA、ZB、ZC、ZD断面。ZA、ZB断面为复合式衬砌结构，ZC、ZD断面为单程衬砌结构。ZA断面为Ⅳ2级围岩，采用复合式衬砌；ZB断面为Ⅳ1级围岩，开挖断面宽，采用复合式衬砌；ZC断面为Ⅱ级围岩，采用单层衬砌；ZD断面为Ⅱ级围岩，采用单层衬砌。本申请针对上述大断面隧道，提出一种全新的开挖支护施工方式，以对同样地质的大断面隧道开挖提供经验。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大断面隧道开挖支护结构施工方法，其克服了现有技术的缺陷。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种大断面隧道开挖支护结构施工方法，所述施工是由两端向中间开挖，两端的复合式衬砌断面采用CD法开挖，循环进尺，整个断面分成4个部分，按顺序开挖；中间的单层衬砌断面采用台阶法开挖，循环进尺，整个断面分成3个部分，按顺序开挖。优选地，上述技术方案中，复合式衬砌断面开挖包括以下步骤：(1)先行导洞上台阶开挖：沿暗挖段拱部打设双排小导管，t＝3.5mm，L＝4.0m，环向间距@400mm；先行导洞开挖，开挖进尺1榀格栅间距，开挖的土石方临时堆积在下导洞TBM掘进的隧道内，作为作业平台，架立钢格栅及临时中隔壁并打设锚杆、网喷支护；(2)先行导洞下台阶开挖：每次开挖循环进尺1榀格栅间距；开挖完成后及时架立格栅及临时支撑并打设锚杆、网喷支护；(3)后行导洞上台阶开挖：先行导洞上台阶开挖进洞具备后行导洞开挖条件后，后行导洞开挖；开挖完成后的土石方临时堆积在下导洞TBM掘进的隧道内，作为作业平台，及时架立格栅、打设锚杆、网喷支护；(4)后行导洞下台阶开挖：每次开挖循环进尺2榀格栅间距；开挖完成后及时架立格栅、打设锚杆、网喷支护。优选地，上述技术方案中，单层衬砌断面开挖包括以下步骤：(1)先行导洞上台阶开挖：根据现场实际条件右线上台阶先行开挖；开挖完成后喷射单层衬砌混凝土支护；(2)后行导洞上台阶开挖：左线具备条件后及时开挖；开挖完成后喷射单层衬砌混凝土；(3)下台阶岩柱开挖：下台阶两台阶法开挖，循环进尺3m，中间岩柱采用挖改钻垂直钻孔；(4)下台阶剩余部分开挖：下台阶剩余部分岩柱采用挖改钻垂直钻孔，开挖进尺3m；两侧边墙采用风枪人工钻孔，循环进尺3m。优选地，上述技术方案中，所述施工方法还包括隧道内管线布置和出渣，隧道内管线布置是在TBM标准隧道内拱顶布置通风管，左侧设置人行通道，右侧布置风水管，隧道仰拱填0.5m高，3m宽渣土，填平后做为出碴通道。优选地，上述技术方案中，所述施工方法还包括施工台架作业：右线横通道开挖时，将扩挖后的土石方运至西镇站右线马头门处，采用装载机及挖掘机垫高、整平一个工作平台，便于上台阶扩挖施工，垫渣高度3m；马头门处上半断面分2次扩挖至顶，架设格栅喷锚支护；利用第一次扩挖下来的土石方继续垫高作业平台，方便第2次扩挖施工；作业台架立柱及纵梁采用18工字钢，侧翼采用Ф89钢管及Ф76伸缩钢管，采用机械辅助拖拉牵引钢丝绳进行移动。优选地，上述技术方案中，所述施工方法还包括在施工此大断面段之前，TBM掘进通过，对断面其余部分采用钻爆法开挖。一种用于大断面隧道开挖支护结构的施工台架，包括工作平台，所述工作平台上方设置有作业台架，所述作业台架的外围设置有防护平台，所述防护平台外围安装有防护网，所述防护网与所述护栏平台绑扎固定，所述作业台架的一侧与掌子面围岩相接，且在所述作业台架上设置有两道爬梯。优选地，上述技术方案中，所述作业台架由立柱、纵梁以及侧翼焊接组成，所述立柱及纵梁采用18工字钢，侧翼采用Ф89钢管及Ф76伸缩钢管。优选地，上述技术方案中，所述工作平台用于上台阶扩挖施工，是通过将相邻线路隧道开挖的土方用装载机及挖掘机垫高、整平形成的。优选地，上述技术方案中，所述两道爬梯分别设置于所述作业台架的两侧。本专利技术上述技术方案，具有如下有益效果：(1)采用本专利技术的方法，施工速度快，节省大量人力，降低生产成本。(2)施工安排更加合理，加快了施工进度，节省了工期和不必要的人力成本，保证了在规定较短的工期内能够顺利完成任务。附图说明图1为本专利技术的一种用于大断面隧道开挖支护结构的施工台架的示意图。图2为本专利技术的一种用于大断面隧道开挖支护结构的施工台架的又一示意图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，以便于进一步理解本专利技术。但是其并不用于限定本专利技术。实施例1开挖组织方案根据贵西区间四线大断面地质条件、地上环境、隧道断面结构形式、支护方式以及贵州路站及西镇站提升设备出渣能力等综合考虑，计划由两端向中间开挖，工作面一：由贵州路站向西镇站开挖，工作面二：由西镇站向贵州路站开挖。此方案工序转换少，工序跟进快，便于组织后续施工，开挖断面变化较小，出渣量较为均匀，工期基本可控。ZA、ZB断面为Ⅳ级围岩复合式衬砌断面，采用CD法开挖，ZC、ZD断面为Ⅱ级围岩单层衬砌断面，采用左右导洞台阶法开挖和台阶法开挖。(1)贵州路站工作面一：由TBM区间标准洞端头左右线渐变挑高至大断面顶，设计格栅间距为0.5m，每次挑高0.25m，挑高角度为27°，水平方向边墙位置外扩角25°，中隔壁位置外扩角13°挑高至顶需要12m，挑高段临时支护同永久支护结构形式，如下图所示。(2)先行施工右线，右线挑高至顶后继续向前开挖，左线具备开挖条件后开挖左线，左右线掌子面错开距离不小于15m，如下图所示。(3)左右线正常爆破施工，待左线挑高至拱顶后，左右线正常向前施工，反向开挖利用间歇时间进行爆破，不在占用整体工期，工况图如下所示。(4)由TBM区间标准洞端头左右线渐变挑高至大断面顶，格栅间距为0.5m，每次挑高0.25m，挑高角度为27°，水平方向边墙位置外扩角25°，中隔壁位置外扩角13°挑高至顶需要12m，挑高段临时支护同永久支护结构形式，如下图所示。(5)由TBM区间标准洞端头左右线渐变挑高至大断面顶，格栅间距为0.5m，每次挑高0.25m，挑高角度为27°，水平方向边墙位置外扩角25°，中隔壁位置外扩角13°挑高至顶需要12m，挑高段临时支护同永久支护结构形式。(6)由TBM区间标准洞端头左右线渐变挑高至大断面顶，格栅间距为0.5m，每次挑高0.25m，挑高角度为27°，水平方向边墙位置外扩角25°，中隔壁位置外扩角13°挑高至顶需要12m，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大断面隧道开挖支护结构施工方法，其特征在于，所述施工方法是由两端向中间开挖，两端的复合式衬砌断面采用CD法开挖，循环进尺，整个断面分成4个部分，按顺序开挖；中间的单层衬砌断面采用台阶法开挖，循环进尺，整个断面分成3个部分，按顺序开挖。/n

【技术特征摘要】
1.一种大断面隧道开挖支护结构施工方法，其特征在于，所述施工方法是由两端向中间开挖，两端的复合式衬砌断面采用CD法开挖，循环进尺，整个断面分成4个部分，按顺序开挖；中间的单层衬砌断面采用台阶法开挖，循环进尺，整个断面分成3个部分，按顺序开挖。


2.根据权利要求1所述的大断面隧道开挖支护结构施工方法，其特征在于，复合式衬砌断面开挖包括以下步骤：
(1)先行导洞上台阶开挖：沿暗挖段拱部打设双排小导管，t＝3.5mm，L＝4.0m，环向间距@400mm；先行导洞开挖，开挖进尺1榀格栅间距，开挖的土石方临时堆积在下导洞TBM掘进的隧道内，作为作业平台，架立钢格栅及临时中隔壁并打设锚杆、网喷支护；
(2)先行导洞下台阶开挖：每次开挖循环进尺1榀格栅间距；开挖完成后及时架立格栅及临时支撑并打设锚杆、网喷支护；
(3)后行导洞上台阶开挖：先行导洞上台阶开挖进洞具备后行导洞开挖条件后，后行导洞开挖；开挖完成后的土石方临时堆积在下导洞TBM掘进的隧道内，作为作业平台，及时架立格栅、打设锚杆、网喷支护；
(4)后行导洞下台阶开挖：每次开挖循环进尺2榀格栅间距；开挖完成后及时架立格栅、打设锚杆、网喷支护。


3.根据权利要求2所述的大断面隧道开挖支护结构施工方法，其特征在于，单层衬砌断面开挖包括以下步骤：
(1)先行导洞上台阶开挖：根据现场实际条件右线上台阶先行开挖；开挖完成后喷射单层衬砌混凝土支护；
(2)后行导洞上台阶开挖：左线具备条件后及时开挖；开挖完成后喷射单层衬砌混凝土；
(3)下台阶岩柱开挖：下台阶两台阶法开挖，循环进尺3m，中间岩柱采用挖改钻垂直钻孔；
(4)下台阶剩余部分开挖：下台阶剩余部分岩柱采用挖改钻垂直钻孔，开挖进尺3m；两侧边墙采用风枪人工钻孔，循环进尺3m。


4.根据权利要求3所述的大断面隧道开挖支护结构施工方法，其特征在于，所述施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万仁，田作华，王天武，高勇，廖友根，张伟，芮李东，高江涛，吉辉，刘国涛，徐丙臣，杨东峰，吴炯，卞成，
申请(专利权)人：中铁二十二局集团轨道工程有限公司，中铁二十二局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11