大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，包括以下步骤：S1、开挖洞脸边坡处堆积体并设置边坡支护；S2、设置洞口暗挖部分侧边墙埋藏式支护；S3、采用上下台阶法开挖复合型偏压洞段，在开挖前，于复合型偏压洞段的上台阶设置套拱及管棚；S4、开挖半明半暗洞段上台阶，并在开挖后设置半明半暗洞段上台阶支护；S5、开挖浅埋洞段上台阶，并在开挖后设置浅埋洞段上台阶支护；S6、复合型偏压洞段上台阶开挖完成后，进行复合型偏压洞段下台阶开挖，并在开挖后设置下台阶支护；S7、复合型偏压洞段开挖完成后，于半明半暗偏压洞段明外侧边墙浇筑支撑混凝土墙，并于半明半暗偏压洞段顶拱浇筑盖重混凝土。本方法具有施工安全、快速的优点。速的优点。速的优点。

【技术实现步骤摘要】
大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法


[0001]本专利技术涉及水工隧洞施工
，尤其涉及一种大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前我国水利水电隧洞工程较多，因地质情况及施工组织条件，隧洞进出口进洞施工往往会出现偏压现象。随着水利行业水工隧洞工程施工技术的不断创新，超前小导管和钢拱架联合支护体系作为水工偏压隧洞进洞施工的主要施工工法，由于其施工步骤少、施工速度快、安全性高，目前已广泛应用于水工隧洞工程。
[0003]托克逊县乌斯通沟水库项目泄洪洞、放空冲砂洞及灌溉洞工程中溢洪洞出口段为强风化的浅埋、半明半暗的偏压洞段，且进口与两条NE向断层相交，属复合型偏压隧洞。因此仅用超前小导管和钢拱架联合支护措施已不能满足安全掘进和沉降变形要求。
[0004]因此，亟需提出一种全新的施工方法，以实现这种复合型偏压隧洞的安全、快速施工。

技术实现思路

[0005]本申请实施例通过提供一种大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，旨在实现复合型偏压隧洞的安全、快速施工。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例提供了一种大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，包括如下步骤：
[0007]S1、开挖洞脸边坡处堆积体并设置边坡支护；
[0008]S2、设置洞口暗挖部分侧边墙埋藏式支护；
[0009]S3、采用上下台阶法开挖复合型偏压洞段，在开挖前，于复合型偏压洞段的上台阶设置套拱及管棚；
[0010]S4、开挖半明半暗洞段上台阶，并在开挖后设置半明半暗洞段上台阶支护；
[0011]S5、开挖浅埋洞段上台阶，并在开挖后设置浅埋洞段上台阶支护；
[0012]S6、复合型偏压洞段上台阶开挖完成后，进行复合型偏压洞段下台阶开挖，并在开挖后设置下台阶支护；
[0013]S7、复合型偏压洞段开挖完成后，于半明半暗偏压洞段明外侧边墙浇筑支撑混凝土墙，并于半明半暗偏压洞段顶拱浇筑盖重混凝土。
[0014]在一实施例中，步骤S1包括：
[0015]S11、自上而下分层开挖边坡处堆积体，每层高度控制在3m～5m，并在每层开挖完成后设置边坡支护；
[0016]S12、在边坡开挖支护施工至复合型偏压洞洞口上方的安全防护设施设计高程时，边坡堆积体开挖可自下游向上游开挖或上游向下游开挖。
[0017]在一实施例中，设置边坡支护包括：
[0018]S111、边坡基础面初步清理；
[0019]S112、设置锚筋桩及锚杆，所述锚筋桩及锚杆均采用由3根直径25mm、长度9m的钢筋合并而成的钢筋束，所述锚筋桩及锚杆的对中环间距2m，并采用直径12mm钢筋，所述锚筋桩及锚杆均采用M30砂浆灌浆，并在边坡上以300cm
×
200cm间距呈梅花型布置；
[0020]S113、边坡基础面细化清理；
[0021]S114、于清理后的边坡基础面上进行厚度为5cm混凝土素喷，混凝土为C20混凝土；
[0022]S115、在混凝土设置钢筋网片，所述钢筋网片的钢筋直径为6mm，网格间距200mm
×
200mm；
[0023]S116、在钢筋网片上进行厚度为10cm混凝土素喷，混凝土为C20混凝土。
[0024]在一实施例中，步骤S12中的安全防护措施为被动防护网，所述被动防护网的施工方向可与边坡开挖方向可相反，设置被动防护网包括以下步骤：
[0025]h、施工准备；
[0026]i、基座及拉锚绳施工；
[0027]j、基座安装；
[0028]k、工字钢柱安装；
[0029]l、上、下支撑绳安装及调试；
[0030]m、挂钢绳网并缝合；
[0031]n、格栅网铺设。
[0032]在一实施例中，步骤S2包括：
[0033]S21、测量布孔；
[0034]S22、钻孔，钻孔时沿垂直隧洞轴线钻孔，钻孔深度为16m～22m；
[0035]S23、埋藏式锚筋桩安装，所述埋藏式锚筋桩采用由3根直径25mm、长度9m的钢筋而成的钢筋束，所述埋藏式锚筋桩的对中环间距2m，并采用直径12mm钢筋；
[0036]S24、注浆，所述注浆步骤采用的注浆管为直径2.5cm、长度16m～22m的聚乙烯塑料管，所述注浆管固定在钢筋束上，注浆时注浆管随钢筋束一起插入孔内，注浆管的出浆口插入距孔底30～50cm；所述注浆步骤采用的回浆管为直径1.5cm的聚乙烯塑料管，所述回浆管固定在钢筋束上，向下倾斜的钻孔内注浆时，所述回浆管插入锚筋孔50～100cm，以确保孔内排水及排气的顺利；
[0037]S25、封孔，所述封孔步骤采用棉纱裹紧后再用水泥砂浆在孔口段15～20cm环间隔隙封。
[0038]在一实施例中，步骤S3包括：
[0039]S31、测量放线；
[0040]S32、挖出套拱环形槽；
[0041]S33、在套拱环形槽中架立钢拱架；
[0042]S34、在钢拱架上安装联系钢筋；
[0043]S35、在钢锯架上安装管棚导向管，所述管棚导向管采用直径127mm、长度2m的无缝钢管，所述管棚导向管的环向间距为300mm；
[0044]S36、在钢拱架上安装套拱模板；
[0045]S37、在套拱模板内浇筑厚度80cm的C25套拱混凝土，以形成套拱；
[0046]S38、在套拱成型后设置管棚，所述管棚采用直径89mm、长度18m的热轧无缝钢管，所述无缝钢管的前端做成约10cm长的圆锥状、尾部焊套箍，所述无缝钢管的孔眼直径6mm～8mm，且尾部留不钻孔的止浆段不小于30cm，相邻无缝钢管的间距为100mm～200mm。
[0047]在一实施例中，步骤S4包括：
[0048]S41、沿隧洞轴线方向挖掘半明半暗洞段上台阶第一预设距离；
[0049]S42、对暗挖部位开挖面进行喷混凝土安全封闭；
[0050]S43、在暗挖部位架设钢拱架，钢拱架包括顶拱、侧拱及连接板，钢拱架的各单元在连接板处通过M20螺栓连接，钢拱架与隧洞周边轮廓误差不大于30mm，螺栓孔眼中心间误差不超过
±
5mm，钢拱架平放时，平面翘曲不大于
±
20mm，在架设钢拱架时，若钢拱架基脚处围岩较差，则可在基脚处设槽钢以增加基底承载力，钢拱架假设后，钢拱架平面隧洞中线垂直，其倾斜角度不大于2
°
，且钢拱架的任意部位偏离垂面不超过5cm；
[0051]S44、钢拱架施工完成后进行锁脚锚杆施工，所述锁脚锚杆设置为L型，且锁脚锚杆的弯钩长度不小于20cm，锁脚锚杆的弯钩与钢拱架焊接连接；
[0052]S45、钢拱架及锁脚锚杆施工完成后，对暗挖部位进行系统锚杆施工，相邻系统锚杆的间距小于1m，若半明半暗洞段的暗挖部位的顶拱沉降值较大，则加设吊顶锚杆，吊顶锚杆长度不小于9m；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，所述复合型偏压洞包括半明半暗洞段及浅埋洞段，其特征在于，包括以下步骤：S1、开挖洞脸边坡处堆积体并设置边坡支护；S2、设置洞口暗挖部分侧边墙埋藏式支护；S3、采用上下台阶法开挖复合型偏压洞段，在开挖前，于复合型偏压洞段的上台阶设置套拱及管棚；S4、开挖半明半暗洞段上台阶，并在开挖后设置半明半暗洞段上台阶支护；S5、开挖浅埋洞段上台阶，并在开挖后设置浅埋洞段上台阶支护；S6、复合型偏压洞段上台阶开挖完成后，进行复合型偏压洞段下台阶开挖，并在开挖后设置下台阶支护；S7、复合型偏压洞段开挖完成后，于半明半暗偏压洞段明外侧边墙浇筑支撑混凝土墙，并于半明半暗偏压洞段顶拱浇筑盖重混凝土。2.如权利要求1所述的大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，其特征在于，步骤S1包括：S11、自上而下分层开挖边坡处堆积体，每层高度控制在3m～5m，并在每层开挖完成后设置边坡支护；S12、在边坡开挖支护施工至复合型偏压洞洞口上方的安全防护设施设计高程时，边坡堆积体开挖可自下游向上游开挖或上游向下游开挖。3.如权利要求2所述的大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，其特征在于，设置边坡支护包括：S111、边坡基础面初步清理；S112、设置锚筋桩及锚杆，所述锚筋桩及锚杆均采用由3根直径25mm、长度9m的钢筋合并而成的钢筋束，所述锚筋桩及锚杆的对中环间距2m，并采用直径12mm钢筋，所述锚筋桩及锚杆均采用M30砂浆灌浆，并在边坡上以300cm
×
200cm间距呈梅花型布置；S113、边坡基础面细化清理；S114、于清理后的边坡基础面上进行厚度为5cm混凝土素喷，混凝土为C20混凝土；S115、在混凝土设置钢筋网片，所述钢筋网片的钢筋直径为6mm，网格间距200mm
×
200mm；S116、在钢筋网片上进行厚度为10cm混凝土素喷，混凝土为C20混凝土。4.如权利要求3所述的大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，其特征在于，步骤S12中的安全防护措施为被动防护网，所述被动防护网的施工方向可与边坡开挖方向可相反，设置被动防护网包括以下步骤：a、施工准备；b、基座及拉锚绳施工；c、基座安装；d、工字钢柱安装；e、上、下支撑绳安装及调试；f、挂钢绳网并缝合；g、格栅网铺设。
5.如权利要求4所述的大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，其特征在于，步骤S2包括：S21、测量布孔；S22、钻孔，钻孔时沿垂直隧洞轴线钻孔，钻孔深度为16m～22m；S23、埋藏式锚筋桩安装，所述埋藏式锚筋桩采用由3根直径25mm、长度9m的钢筋而成的钢筋束，所述埋藏式锚筋桩的对中环间距2m，并采用直径12mm钢筋；S24、注浆，所述注浆步骤采用的注浆管为直径2.5cm、长度16m～22m的聚乙烯塑料管，所述注浆管固定在钢筋束上，注浆时注浆管随钢筋束一起插入孔内，注浆管的出浆口插入距孔底30～50cm；所述注浆步骤采用的回浆管为直径1.5cm的聚乙烯塑料管，所述回浆管固定在钢筋束上，向下倾斜的钻孔内注浆时，所述回浆管插入锚筋孔50～100cm，以确保孔内排水及排气的顺利；S25、封孔，所述封孔步骤采用棉纱裹紧后再用水泥砂浆在孔口段15～20cm环间隔隙封。6.如权利要求5所述的大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，其特征在于，步骤S3包括：S31、测量放线；S32、挖出套拱环形槽；S33、在套拱环形槽中架立钢拱架；S34、在钢拱架上安装联系钢筋；S35、在钢锯架上安装管棚导向管，所述管棚导向管采用直径127mm、长度2m的无缝钢管，所述管棚导向管的环向间距为300mm；S36、在钢拱架上安装套拱模板；S37、在套拱模板内浇筑厚度80cm的C25套拱混凝土，以形成套拱；S38、在套拱成型后设置管棚，所述管棚采用直径89mm、长度18m的热轧无缝钢管，所述无缝钢管的前端做成约10cm长的圆锥状、尾部焊套箍，所述无缝钢管的孔眼直径6mm～8mm，且尾部留不钻孔的止浆段不小于30cm，相邻无缝钢管的间距为100mm～200mm。7.如权利要求6所述的大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法，其特征在于，步骤S4包括：S41、沿隧洞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓平，范庭梧，刘天祥，陈忠亭，罗金贵，李亚宁，杜红桥，海亮，彭世言，雷旺秀，陈磊，王玉，李蓉，曹凯，柴扬，巩亦真，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：发明
国别省市：