地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法技术

本发明专利技术提供了一种地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法。该方法包括将横通道划分为前部标准段A，中部渐变段B和后部渐变段C，并将所述前部标准段A，中部渐变段B和后部渐变段C划分为上部和下部；将中部渐变段B划分为第一渐变段B1、第二渐变段B2和第三渐变段B3；将前部标准段A和后部渐变段C、第一渐变段B1和第三渐变段B3的上部划分为上台阶和下台阶，将第二渐变段B2的上部划分为上台阶、中台阶和下台阶；依次开挖上部，开挖的同时建立主动支护结构体系，并在建立主动支护结构体系后进行主体部分开挖；然后再依次开挖下部。该方法能够将开挖过程分段且每段分层进行并在开挖过程中建立主动支护体系以及时高效的提供支护控制围岩变形，保证在开挖的同时地表不塌陷，从而不破坏地面。坏地面。坏地面。

【技术实现步骤摘要】
地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工领域，特别涉及一种地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法。

技术介绍

[0002]随着城市人口密度的不断增加,人口膨胀和交通拥挤等一系列问题日益突出，为解决这一突问题，城市轨道交通工程建设应运而生。城市地铁车站在建筑物、人流等密集区域不具备明挖施工条件，暗挖车站施工成为首选施工方法。而横通道进车站主体接口段是暗挖法施工过程中的难点工序，面临着工序复杂、拱部渐变、结构受力体系转换频繁等问题。
[0003]横通道进主体常见的施工方法为门架式挑顶进洞，其开挖方法为CD法，初期支护为系统锚杆加双层钢架的被动支护方式，存在中隔壁施作和拆除麻烦、施工组织不便，效率低下、被动支护仅当围岩发生变形之后才被动发生作用，对控制围岩变形的效果较差，从而导致地表沉降过大，地表产生裂缝或者塌陷，且虽然采用双层钢架但受力转换不明确，进主体施工时，很容易发生风险。
[0004]相比CD法而言，台阶法具有施工高效，工序简单，初期支护闭合早等优点，主动支护相比被动支护具有支护及时、对围岩变形效果好等优点。因此，为了克服传统横通道进主体施工方法存在的一系列问题，亟需一种以主动支护和台阶法施工为核心的高效、安全、经济、对地面无破坏的横通道进车站主体开挖及支护设计方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种横通道进主体开挖施工方法，该方法能够将开挖过程分段且每段分层进行并在开挖过程中建立主动支护体系以及时高效的提供支护控制围岩变形，保证在开挖的同时地表不塌陷，从而不破坏地面。
[0006]为实现本专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种横通道进主体开挖施工方法。该方法包括将横通道划分为前部标准段A，中部渐变段B和后部渐变段C，并将所述前部标准段A，所述中部渐变段B和所述后部渐变段C划分为上部和下部；将所述中部渐变段B划分为第一渐变段B1、第二渐变段B2和第三渐变段B3；将所述前部标准段A和所述后部渐变段C的上部划分为上台阶和下台阶，并将所述第一渐变段B1和所述第三渐变段B3的上部划分为上台阶和下台阶，将所述第二渐变段B2的上部划分为上台阶、中台阶和下台阶；依次开挖所述前部标准段A的上台阶、所述第一渐变段B1的上台阶、所述第二渐变段B2的上台阶和中台阶、所述第三渐变段B3的上台阶、所述后部渐变段C的上台阶，所述前部标准段A，所述中部渐变段B和所述后部渐变段C的下台阶；开挖的同时建立主动支护结构体系，并在建立主动支护结构体系后进行主体部分
开挖；以及依次开挖前部标准段A，中部渐变段B和后部渐变段C的下部。
[0007]根据本专利技术的一实施方式，其中，开挖横通道所述前部标准段A的上台阶，每循环开挖进尺为一榀格栅钢架间距，开挖至与所述第一渐变段B1的交界处，主动支护结构联立3榀标准段断面格栅钢架以加强支护。
[0008]根据本专利技术的一实施方式，其中，开挖所述第一渐变段B1的上台阶，开挖时断面向主体结构方向外扩，断面高度渐变。
[0009]根据本专利技术的一实施方式，其中，开挖所述第二渐变段B2的上台阶和中台阶，伴随断面高度逐渐增大，先进行上台阶施工，每循环开挖进尺为一榀格栅钢架间距，上台阶开挖进尺3~5m后，跟进中台阶施工，采用左右错步开挖的方式，确保两侧拱脚不同时悬空，其中中台阶单侧开挖进尺不超过2榀格栅钢架的间距。
[0010]根据本专利技术的一实施方式，其中，开挖所述第三渐变段B3和所述后部渐变段C的上台阶，每循环开挖进尺为一榀格栅钢架间距，断面高度不断降低，并在开挖后部渐变段C完成后，主动支护结构联立4榀C断面格栅钢架进行封端并加强支护。
[0011]根据本专利技术的一实施方式，其中，所述前部标准段A，所述中部渐变段B和所述后部渐变段C的下台阶采用左右错步开挖的方式，确保上台阶两侧拱脚不同时悬空，在上部开挖完成后，也采用左右错步开挖的方式进行横通道下部开挖，其中下台阶和下部开挖单侧开挖进尺不超过3榀格栅钢架的间距。
[0012]根据本专利技术的一实施方式，其中，建立支护结构体系包括：混凝土初喷，在开挖过程中每个循环进行以封闭暴露开挖面；预应力锚杆施工，施工过程包括测量放样、钻孔清孔、锚固剂及锚杆安装、锚固剂搅拌、预应力锚杆张拉，以将锚杆固定到开挖面；格栅钢架施工，沿着开挖面固定钢架，各节钢架间以螺栓连接，并用同格栅钢架主筋型号的钢筋将两节格栅钢架主筋帮焊连接牢固；以及混凝土复喷，固定锚杆和钢架以闭合支护整体受力，抑制围岩变形，形成协同变形主动支护结构体系。
[0013]根据本专利技术的一实施方式，其中，挖掘过程中存在欠挖部分和超挖部分，其中，混凝土初喷时，欠挖部分采用C25细石混凝土封闭裸露围岩，混凝土采用湿喷工艺；超挖部分采用C25细石混凝土回填，增加钢架网片，以确保初喷混凝土与围岩面固接。
[0014]根据本专利技术的一实施方式，其中，混凝土初喷，开挖过程中每个循环结束后立即进行，用C25、P6湿喷混凝土，厚度大于50mm；预应力锚杆施工，锚杆长度为4.5m，间距1.5m
×
0.8m，呈梅花形布置，设计值100kN，锚杆正式张拉过程中，应张拉至设计荷载的105%~110%，并进行锁定；格栅钢架施工，格栅钢架主筋直径为Φ25，间距800mm，钢筋网尺寸200mm
×
200mm；以及混凝土复喷，采用C25、P6湿喷混凝土，厚度300mm。
[0015]根据本专利技术的一实施方式，其中，主体部分开挖包括：在主体开挖之前，在外扩区域施工三榀联立的型钢拱架，其上部与风道格栅上预留的连接板焊接牢固，下部支撑于稳定的岩肩之上；
分段破除风道格栅侧壁；开挖进洞后三榀型钢拱架联立五榀主体格栅以形成组合拱，从而承担风道侧壁破除所带来接口段的围岩压力。
[0016]本专利技术中的一个实施例具有如下优点或有益效果：本专利技术的横通道进主体开挖施工方法将横通道的水平段单独划分出来，并将拱形段划分为多段，然后将水平段和拱形段又从上往下划分为多个部分，上部分又包括多个台阶。先开挖上部分，上部分中又先开挖上台阶和中台阶，最后开挖下台阶。上部分开挖完成后，进行主体部分开挖，最后才开挖下部分。该分部分分台阶施工方式简单高效。同时在开挖的过程中采用循环开挖的方式，每个循环完成之后立刻建立主动支护结构体系。该支护体系为以高预应力锚杆为核心的主动支护体系，能够及时高效的控制围岩变形，保证在开挖的同时地表不塌陷，从而不破坏地面。
附图说明
[0017]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0018]图1是根据一示例性实施方式示出的一种风道进主体纵向剖视图。
[0019]图2是根据一示例性实施方式示出的一种横通道进主体挑高段开挖步骤流程图。
[0020]图3是根据一示例性实施方式示出的支护方案流程图。
[0021]图4是根据一示例性实施方式示出的施工中格栅钢架示意图。
[0022]图5是根据一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法，其特征在于，包括：将横通道划分为前部标准段A（1），中部渐变段B（2）和后部渐变段C（6），并将所述前部标准段A（1），所述中部渐变段B（2）和所述后部渐变段C（6）划分为上部和下部；将所述中部渐变段B（2）划分为第一渐变段B1（3）、第二渐变段B2（4）和第三渐变段B3（5）；将所述前部标准段A（1）和所述后部渐变段C（6）的上部划分为上台阶和下台阶，并将所述第一渐变段B1（3）和所述第三渐变段B3（5）的上部划分为上台阶和下台阶，将所述第二渐变段B2（4）的上部划分为上台阶、中台阶和下台阶；依次开挖所述前部标准段A（1）的上台阶、所述第一渐变段B1（3）的上台阶、所述第二渐变段B2（4）的上台阶和中台阶、所述第三渐变段B3（5）的上台阶、所述后部渐变段C（6）的上台阶，所述前部标准段A（1），所述中部渐变段B（2）和所述后部渐变段C（6）的下台阶；开挖的同时建立主动支护结构体系，并在建立主动支护结构体系后进行主体部分开挖；以及依次开挖所述前部标准段A（1），所述中部渐变段B（2）和所述后部渐变段C（6）的下部。2.根据权利要求1所述的地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法，其特征在于，开挖横通道所述前部标准段A（1）的上台阶，每循环开挖进尺为一榀格栅钢架间距，开挖至与所述第一渐变段B1（3）的交界处，主动支护结构联立3榀标准段断面格栅钢架以加强支护。3.根据权利要求2所述的地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法，其特征在于，开挖所述第一渐变段B1（3）的上台阶，每循环开挖进尺为一榀格栅钢架间距，开挖时断面向主体结构方向外扩，断面高度渐变。4.根据权利要求3所述的地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法，其特征在于，开挖所述第二渐变段B2（4）的上台阶和中台阶，伴随断面高度逐渐增大，先进行上台阶施工，每循环开挖进尺为一榀格栅钢架间距，上台阶开挖进尺3~5m后，跟进中台阶施工，采用左右错步开挖的方式，确保两侧拱脚不同时悬空，其中中台阶单侧开挖进尺不超过2榀格栅钢架的间距。5.根据权利要求4所述的地面无破坏式横通道进主体开挖施工方法，其特征在于，开挖所述第三渐变段B3（5）和所述后部渐变段C（6）的上台阶，每循环开挖进尺为一榀格栅钢架间距，断面高度不断降低，并在开挖后部渐变段C（6）完成后，主动支护结构联立4榀C断面格栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泉维，王琦，杨军，边文辉，徐东明，王科学，赵润东，李珅，魏兴见，
申请(专利权)人：青岛市地铁六号线有限公司北京力岩科技有限公司北京数字岩石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：