一种软岩隧道多层拱架初期支护方法技术

本发明专利技术涉及建筑施工领域，具体涉及一种软岩隧道多层拱架初期支护方法。包括以下步骤：步骤1，软岩隧道采用三台阶法铣挖施工，开挖完成后，施作0号支护，利用0号支护释放围岩压力；步骤2，待0号支护变形充分后，对0号支护进行拆换，施作第一层初期支护；步骤3，第二层初期支护分台阶紧跟第一层初期支护施作；步骤4，待第一层和第二层初期支护下台阶落底后，施作第三层支护钢筋骨架并喷射混凝土；步骤5开挖仰拱并完成初期支护，跟进仰拱和二次衬砌，完成多层拱架初期支护施作。本发明专利技术作为软岩隧道支护结构，有效解决了软岩隧道大变形的问题，提高了施工质量，降低了施工安全风险。降低了施工安全风险。降低了施工安全风险。

【技术实现步骤摘要】
一种软岩隧道多层拱架初期支护方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工领域，具体涉及一种软岩隧道多层拱架初期支护方法。

技术介绍

[0002]铁路隧道施工过程中，软弱围岩地段（页岩夹泥岩，且伴有遇水易崩解软化，呈薄层状，胶结性差，产状与隧道轴线小角度相交，岩层陡倾，高地应力，顺层偏压）采取传统单层支护结构或双层支护取得的变形控制效果较差，无法满足现场施工需要，施工中存在较大施工安全质量隐患，导致进度严重滞后，同时造成了严重的经济损失，也为后续铁路运营交通安全埋下了隐患。

技术实现思路

[0003]本专利技术的提供了一种软岩隧道多层拱架初期支护方法，能够有效降低软岩隧道大变形施工的安全风险。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种软岩隧道多层拱架初期支护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，软岩大变形隧道开挖前，对拱部140度范围内的软弱围岩进行超前支护和注浆加固处理，在所述软弱围岩上方设置超前支护；步骤2，所述超前支护施工完成后，进行隧道软岩开挖，开挖上台阶后进行混凝土初喷，完成0号支护；步骤3，完成0号支护6榀初期支护钢拱架后暂停作业，让0号支护发挥超前导洞应力释放的作用，待0号支护充分变形；步骤4，开始对0号支护进行初期支护钢拱架拆换作业，施作第一层初期支护，在拆换0号支护施作第一层初期支护过程中，同步跟进中台阶和下台阶的第一层初期支护；步骤5，完成第一层初期支护的喷射混凝土作业后，施工径向钢花管，上台阶采用短径向钢花管，中台阶和下台阶采用长径向钢花管，同时进行注浆加固作业；步骤6，第二层初期支护施工，上台阶、中台阶和下台阶的第二层初期支护跟进第一层初期支护施工，距离控制在2榀钢拱架的位置；步骤7，待第二层初期支护和第一层初期支护的下台阶钢拱架落底达到6榀时，进行第三层初期支护作业；步骤8，第三层初期支护完成6榀钢架间距长度后，进行仰拱开挖，仰拱初期支护结合作业空间设置，利用第二层初期支护同钢架型号封闭成环；仰拱初期支护只设置一层钢拱架；步骤9，施工过程中加强监控量测，确保初期支护累计变形量不大于阈值，以及封闭成环以后变形速率不大于阈值，即进行防水结构施工，及时跟进仰拱、仰拱填充和二次衬砌。
[0005]还包括：
步骤10，当施工段与所述超前支护的末端之间的距离大于距离阈值时，则重复步骤2～步骤9进行软岩隧道施工；当施工段与所述超前支护的末端之间的距离小于或者等于距离阈值时，则重复步骤1～步骤9进行软岩隧道施工，直至完成软岩隧道大变形多层支护施工。
[0006]所述距离阈值为3m。
[0007]所述第二层初期支护和第一层初期支护包括：HW型钢钢架、纵向连接钢筋、纵向加强连接拱架、锁脚锚管、径向钢花管、钢筋网和喷射混凝土。
[0008]所述第三层初期支护包括：双层纵向钢筋、双层横向钢筋、箍筋和喷射混凝土。
[0009]所述步骤2中，开挖采用三台阶预留核心土加铣挖法施工。
[0010]所述步骤3中，0号支护需要拆除，不作为永久初期支护。
[0011]所述步骤4中，中台阶和下台阶左右两侧要错步开挖。
[0012]所述步骤6中，第二层初期支护与第一层初期支护钢拱架间隔布置。
[0013]所述步骤8中，仰拱初期支护封闭钢拱架只设置一层，且与第二层初期支护钢拱架连接。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：针对高地应力、顺层偏压软岩隧道大变形施工，通过施作超前支护、机械铣挖开挖、0号支护应力释放、三层初期支护、长短钢花管径向注浆补偿控制软岩挤压变形，根据监控量测结果，合理确定二衬施作时机，保证了结构安全，降低了施工安全风险。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术一个实施例中软岩隧道多层拱架初期支护方法的流程示意图。
[0017]图2为本专利技术多层支护结构示意图；图3为本专利技术软岩隧道施工纵断面示意图；图中：1
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超前支护，2
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0号支护，3
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第一层初期支护，4
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第二层初期支护，5
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第三层初期支护，6
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上台阶，7
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中台阶，8
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下台阶，9
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仰拱，10
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预留核心土；11
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径向钢花管。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例子做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。
实施例
[0020]如图1所示，为一个实施例中软岩隧道多层支护方法的工艺流程图，包括以下步骤：步骤1，软岩大变形隧道开挖前，对拱部140度范围内的软弱围岩进行超前支护和注浆加固处理，在所述软弱围岩上方设置超前支护1；步骤2，所述超前支护1施工完成后，进行隧道软岩开挖，开挖采用三台阶预留核心土加铣挖法施工，开挖上台阶6后进行混凝土初喷，完成0号支护2；步骤3，完成0号支护2的6榀初期支护钢拱架后暂停作业，让0号支护2发挥超前导洞应力释放的作用，待0号支护2充分变形；0号支护需要拆除，不作为永久初期支护；步骤4，开始对0号支护2进行初期支护钢拱架拆换作业，施作第一层初期支护3，在拆换0号支护2施作第一层初期支护3过程中，同步跟进中台阶7和下台阶8的第一层初期支护3；中台阶7和下台阶8左右两侧要错步开挖；步骤5，完成第一层初期支护3的喷射混凝土作业后，施工径向钢花管11，上台阶采用短径向钢花管，中台阶7和下台阶8采用长径向钢花管，同时进行注浆加固作业；步骤6，第二层初期支护4施工，上台阶6、中台阶7和下台阶8的第二层初期支护4跟进第一层初期支护3施工，距离控制在2榀钢拱架的位置；第二层初期支护4与第一层初期支护3钢拱架间隔布置；步骤7，待第二层初期支护4和第一层初期支护3的下台阶8钢拱架落底达到6榀时，进行第三层初期支护5作业；步骤8，第三层初期支护5完成6榀钢架间距长度后，进行仰拱9开挖，仰拱初期支护结合作业空间设置，利用第二层初期支护4同钢架型号封闭成环；这里需要说明，仰拱初期支护只设置一层钢拱架，且与第二层初期支护钢拱架连接；步骤9，施工过程中加强监控量测，确保初期支护累计变形量不大于阈值，以及封闭成环以后变形速率不大于阈值，即进行防水结构施工，及时跟进仰拱、仰拱填充和二次衬砌；步骤10，当施工段与所述超前支护1的末端之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软岩隧道多层拱架初期支护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，软岩大变形隧道开挖前，对拱部140度范围内的软弱围岩进行超前支护和注浆加固处理，在所述软弱围岩上方设置超前支护(1)；步骤2，所述超前支护(1)施工完成后，进行隧道软岩开挖，开挖上台阶(6)后进行混凝土初喷，完成0号支护(2)；步骤3，完成0号支护(2)6榀初期支护钢拱架后暂停作业，让0号支护(2)发挥超前导洞应力释放的作用，待0号支护(2)充分变形；步骤4，开始对0号支护(2)进行初期支护钢拱架拆换作业，施作第一层初期支护(3)，在拆换0号支护(2)施作第一层初期支护(3)过程中，同步跟进中台阶(7)和下台阶(8)的第一层初期支护(3)；步骤5，完成第一层初期支护(3)的喷射混凝土作业后，施工径向钢花管(11)，上台阶(6)采用短径向钢花管，中台阶(7)和下台阶(8)采用长径向钢花管，同时进行注浆加固作业；步骤6，第二层初期支护(4)施工，上台阶(6)、中台阶(7)和下台阶(8)的第二层初期支护(4)跟进第一层初期支护(3)施工，距离控制在2榀钢拱架的位置；步骤7，待第二层初期支护(4)和第一层初期支护(3)的下台阶(8)钢拱架落底达到6榀时，进行第三层初期支护(5)作业；步骤8，第三层初期支护(5)完成6榀钢架间距长度后，进行仰拱(9)开挖，仰拱初期支护结合作业空间设置，利用第二层初期支护(4)同钢架型号封闭成环；仰拱初期支护只设置一层钢拱架；步骤9，施工过程中加强监控量测，确保初期支护累计变形量不大于阈值，以及封闭成环以后变形速率不大于阈值，即进行防水结构施工，及时跟进仰拱、仰拱填充和二次衬砌。2.根据权利要求1所述的一种软岩隧道多层拱...

【专利技术属性】
技术研发人员：余漾，陈刚，刘铁成，屈朝辉，匡凯，丁国龙，郭文静，李锡鑫，王奋奇，
申请(专利权)人：中交一航局第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：