一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法，属于隧道工程施工技术领域。一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法，通过优先开挖顶层中导洞，并在其顶部围岩上施作预应力长锚杆，达到力学上减跨点的作用，从而增大开挖工作面，提高工作效率，方便大型机械施工，无需在特大断面施工过程中使用临时支撑，解决了两侧开挖时过多的临时支撑影响施工效率的问题。影响施工效率的问题。影响施工效率的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程施工
，具体涉及一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法。

技术介绍

[0002]伴随我国隧道技术的发展，特大断面隧道数目急剧增多，目前已经建成或正在修建的客运专线隧道
Ⅴ
级围岩开挖断面已接近160m2，还有个别在建或拟建隧道开挖断面超过400m2。
[0003]特大断面隧道在施工过程中由于断面过大，传统的开挖方式包括双侧壁导坑法、CD法、CRD法等通过施作临时支撑实现分块减跨的工法，其施工组织难度大，同时大量的临时支撑影响施工进度和爆破效率，分块减跨后出渣作业空间小，不利于大型机械化施工，经济效益低下。因此，现有技术中存在大断面隧道施工时大量临时支撑影响施工效率的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法，以解决现有大断面隧道施工时大量临时支撑影响施工效率的问题。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法，包括以下步骤：
[0007]S1：确定隧道的开挖线，在隧道开挖线内确定顶层中导洞的开挖线；
[0008]S2：在顶层中导洞的开挖线内沿隧道的延伸方向开挖；
[0009]S3：对顶层中导洞的顶部施作顶部支护；
[0010]S4：对顶层中导洞左侧的顶层左部和右侧的顶层右部进行开挖；
[0011]S5：对底层中部选择合理台阶进尺，按台阶进尺紧跟顶层中导洞的台阶，并对底层中部进行开挖；
[0012]S6：对底层中部左侧的底层左部和右侧底层右部选择合理台阶进尺，按台阶进尺分别紧跟顶层左部和顶层右部的台阶，并分别对底层左部和底层右部进行开挖；
[0013]S7：开挖最后使用模板台车施作衬砌。
[0014]本专利技术通过优先开挖顶层中导洞，并在其顶部围岩上施作顶部支护，达到力学上减跨点的作用，从而增大开挖工作面，提高工作效率，方便大型机械施工，无需在特大断面施工过程中使用临时支撑，解决了两侧开挖时过多的临时支撑影响施工效率的问题。
[0015]进一步地，上述开挖顶层左部、顶层右部、底层左部以及底层右部时，采用多个工作面同时向隧道两端开挖。
[0016]本专利技术在开挖过程中采用多个工作面同时开挖的方法，大大提高隧道的开挖工作效率。
[0017]进一步地，上述在步骤S2中，对顶层中导洞的两侧采取网喷支护。
[0018]本专利技术在开挖顶层中导洞过程中若两侧围岩较差，可采用网喷支护起到封闭作
用，从而避免两侧直墙掉块。
[0019]进一步地，上述网喷支护时采用直径3
‑
4mm的钢丝网，在对顶层中导洞的两侧开挖时直接挖除网喷支护。
[0020]本专利技术在对顶层中导洞的两侧进行开挖时，方便将钢丝网结构的网喷支护直接挖除，从而提高开挖效率。
[0021]进一步地，上述底层中部开挖时采用先拉槽再开挖的步骤。
[0022]本专利技术开挖底层中部时通过先拉槽创造出土便道，从而可提高出渣效率。
[0023]进一步地，上述步骤S3中，顶部支护包括：依次施工的初喷混凝土、架设钢架、埋设预应力长锚杆、架设钢筋网以及复喷混凝土至设计厚度。。
[0024]本专利技术通过初喷和复喷混凝土方便预应力长锚杆更紧固地埋设在顶部围岩中，从而提高减跨效果。
[0025]进一步地，上述预应力长锚杆采用“井”字型布置，其长度为7
‑
9m。
[0026]本专利技术“井”字型布置的预应力长锚杆稳定性更好，并且可根据实际需求在7
‑
9m的合适范围内选择长度，既能保证预应力强度还能避免长度过长强度衰减。本专利技术具有以下有益效果：
[0027](1)本专利技术通过优先开挖顶层中导洞，并在其顶部围岩上施作预应力长锚杆，达到力学上减跨点的作用，从而增大开挖工作面，提高工作效率，方便大型机械施工，无需在特大断面施工过程中使用临时支撑，解决了两侧开挖时过多的临时支撑影响施工效率的问题。
[0028](2)本专利技术在开挖过程中采用多个工作面同时开挖的方法，大为提高了隧道的开挖工作效率；即便两侧围岩较差时，也可采用网喷支护起到封闭作用，避免两侧直墙掉块的同时还可以在对两侧开挖时直接挖除。
附图说明
[0029]图1为本专利技术施工端面开挖界线示意图；
[0030]图2为本专利技术开挖工序的三维展示图；
[0031]图3为本专利技术开挖顶层中导洞的平面示意图；
[0032]图4为本专利技术开挖顶层中导洞的纵剖面示意图；
[0033]图5为本专利技术开挖其余分部的平面示意图；
[0034]图6为本专利技术开挖其余分部的纵剖面示意图。
[0035]图中：10
‑
顶层中导洞；11
‑
预应力长锚杆；20
‑
顶层左部；30
‑
顶层右部；40
‑
底层中部；50
‑
底层左部；60
‑
底层右部；70
‑
工作面。
具体实施方式
[0036]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0037]实施例
[0038]参考图1和图2，一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法，包括以下步骤：
[0039]S1：确定隧道的开挖线，在隧道开挖线内确定顶层中导洞10的开挖线；
[0040]S2：在顶层中导洞10的开挖线内沿隧道的延伸方向开挖；隧道的延伸方向一般指车站小里程端至车站大里程端的方向。开挖时，可根据顶层中导洞10两侧的围岩情况确认是否需要采取网喷支护，当围岩较差时，采用直径3
‑
4mm的钢丝网进行网喷支护，只是起到封闭围岩的作用，避免两侧直墙掉块，并且方便后期一便挖除，无须单独拆除。
[0041]S3：对顶层中导洞10的顶部施作顶部支护，顶部支护包括：依次施工的初喷混凝土、架设钢架、埋设预应力长锚杆11、架设钢筋网以及复喷混凝土至设计厚度。通过埋设预应力长锚杆11，可使围岩稳定；在预埋预应力长锚杆11之前初喷混凝土，在埋设预应力长锚杆11之后复喷混凝土至设计厚度，可使预应力长锚杆11更紧固地埋设在顶部围岩中，从而提高减跨效果。预应力长锚杆11采用“井”字型布置，其长度选择范围在7
‑
9m。根据目前锚杆锚固机理研究现状，锚杆锚固的最优长度为7.5m，长锚杆锚固效力在长度超过9m时就开始衰退。所以，本实施例在保证锚固效果和长度的前提下，选择长度为8m的预应力长锚杆11，其预应力可达到200kN。
[0042]参照图3和图4，S4：对顶层中导洞10左侧的顶层左部20和右侧的顶层右部30进行开挖；当顶层中导洞10顶部的围岩稳定后分别开挖顶层左部20和顶层右本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：确定隧道的开挖线，在隧道开挖线内确定顶层中导洞(10)的开挖线；S2：在所述顶层中导洞(10)的开挖线内沿隧道延伸方向开挖；S3：对所述顶层中导洞(10)的顶部施作顶部支护；S4：对所述顶层中导洞(10)左侧的顶层左部(20)和右侧的顶层右部(30)进行开挖；S5：对底层中部(40)选择合理台阶进尺，按台阶进尺紧跟所述顶层中导洞(10)的台阶，并对所述底层中部(40)开挖；S6：对所述底层中部(40)左侧的底层左部(50)和右侧的底层右部(60)选择合理台阶进尺，按台阶进尺分别紧跟所述顶层左部(20)和顶层右部(30)的台阶，并分别对所述底层左部(50)和底层右部(60)进行开挖；S7：开挖最后使用模板台车施作衬砌。2.根据权利要求1所述的基于特大断面隧道施工的强锚中导洞施工方法，其特征在于，开挖所述顶层左部(20)、顶层右部(30)、底层左部(50)以及顶层右部(60)时，采用多个工作面(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立川，龚伦，章慧健，郑余朝，王文，于宏伟，钟建，吕琪，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：