地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法技术

本发明专利技术公开了一种地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，包括以下步骤：中导洞开挖及初期支护，并在中导洞上方的顶部围岩中埋设墙顶中空锚杆注浆加固；左洞的左侧导洞和右洞的右侧导洞开挖及支护，并分别埋设与支护相连的初支锁定锚杆注浆加固；中导洞底部埋设底部加固管组注浆加固；施作曲中墙与墙顶中空锚杆及底部加固管组连接成整体，并施作曲中墙的临时支撑；左洞和右洞剩余部分的开挖、支护及防水施工，并埋设与支护相连的初支锁定锚杆注浆加固。本发明专利技术的施工方法施工步骤简单，当在地形偏压下隧道开挖时，不易引起曲中墙因不均匀受力诱发墙体偏转、压裂，甚至是隧道围岩或结构失稳破坏的问题。岩或结构失稳破坏的问题。岩或结构失稳破坏的问题。

【技术实现步骤摘要】
地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法


[0001]本专利技术涉及连拱隧道施工
，特别地，涉及一种地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法。

技术介绍

[0002]在交通工程修建过程中，涉及到大量的地形偏压大跨隧道工程，而采用连拱隧道方式是最常用的方法之一。连拱隧道复合式曲中墙对保证隧道围岩与结构稳定具有重要意义。地形偏压条件下软弱破碎围岩连拱隧道曲中墙存在主要问题有：地形偏压下隧道开挖引起曲中墙发生不均匀受力，诱发墙体偏转、压裂，甚至是隧道围岩或结构失稳破坏。如何解决现有的地形偏压条件下软弱破碎围岩连拱隧道曲中墙偏转以及增强其抗偏转能力是工程中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，以解决现有地形偏压下隧道开挖易存在曲中墙因不均匀受力诱发墙体偏转、压裂，甚至是隧道围岩或结构失稳破坏的技术问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：中导洞开挖及初期支护，并在中导洞上方的顶部围岩中埋设墙顶中空锚杆注浆加固；S20：左洞的左侧导洞和右洞的右侧导洞开挖及支护，并分别埋设与支护相连的初支锁定锚杆注浆加固；S30：中导洞底部埋设底部加固管组注浆加固；S40：施作曲中墙与墙顶中空锚杆及底部加固管组连接成整体，并施作曲中墙的临时支撑；S50：左洞和右洞剩余部分的开挖、支护及防水施工，并埋设与支护相连的初支锁定锚杆注浆加固。
[0006]进一步地，步骤S10中的墙顶中空锚杆的数量为多根，多根墙顶中空锚杆呈辐射状间隔布设；各墙顶中空锚杆包括中空的中空锚杆体、连接于中空锚杆体打入端的塑性胀壳、连接于中空锚杆体注浆端的锚固件、用于注浆时排气的排气管；中空锚杆体的壁面上开设有贯穿壁面的注浆孔，且中空锚杆体的注浆端用于通过锚固件与曲中墙顶部的结构配筋相连，其相对的打入端向上打入顶部围岩，且通过塑性胀壳受力后膨胀增强抗拔力；排气管的一端位于中空锚杆体和锚杆孔之间，其相对的另一端延伸出锚杆孔。
[0007]进一步地，步骤S20具体包括以下步骤：左侧导洞上部超前支护；左侧导洞上台阶开挖；左侧导洞初期支护及临时支撑，并在左侧导洞的壁面内埋设初支锁定锚杆注浆加固；右侧导洞上部超前支护；右侧导洞上台阶开挖；右侧导洞初期支护及临时支撑，并在右侧导洞的壁面内埋设初支锁定锚杆注浆加固。
[0008]进一步地，步骤S20中的初支锁定锚杆的数量为多根，多根初支锁定锚杆呈辐射状间隔设置；各初支锁定锚杆的结构与墙顶中空锚杆的结构相同。
[0009]进一步地，步骤S30中的底部加固管组包括用于对曲中墙的底部地基进行加固的
导管注浆杆，及用于增强曲中墙与底部围岩之间连接强度的注浆钢管桩；导管注浆杆的数量为多根，多根导管注浆杆呈辐射状间隔设置，且各导管注浆杆的上端用于连接于曲中墙内，其相对的下端向下打入底部地基内；注浆钢管桩的数量为多根，多根注浆钢管桩呈辐射状间隔设置，且各注浆钢管桩的上端用于连接于曲中墙内，其相对的下端向下打入底部围岩中。
[0010]进一步地，导管注浆杆包括中空的注浆杆体，注浆杆体的壁面上设有贯穿壁面的漏浆孔，且注浆杆体的打入端延伸成锥头，其相对的注浆端开口以供浆液注入注浆杆体内。
[0011]进一步地，注浆钢管桩包括中空的钢管体，及用于增强注浆钢管桩结构强度和刚度的钢筋笼；钢管体的壁面上设有贯穿壁面的出浆孔，且钢管体的打入端延伸成锥头，其相对的注浆端开口以供浆液注入钢管体内；钢筋笼沿钢管体的长度方向延伸布设于钢管体内。
[0012]进一步地，步骤S40具体包括以下步骤：曲中墙的结构配筋绑扎，并使结构配筋分别与墙顶中空锚杆和底部加固管组连接固定；浇筑成型曲中墙；施作曲中墙的临时支撑。
[0013]进一步地，结构配筋包括用于构筑出曲中墙外形骨架的周向钢筋，外形骨架包括位于两侧的两块侧壁架，及上下相对布置且分别与两块侧壁架相连的顶面架和底面架；曲中墙的结构配筋还包括沿外形骨架的外周线依次间隔设置且沿纵向延伸的纵向钢筋、连接于两块侧壁架之间的横向箍筋、用于增强结构整体强度的增强箍筋；增强箍筋连接于顶面架与两块侧壁架，及底面架与两块侧壁架之间。
[0014]进一步地，步骤S50包括左洞剩余部分施工及右洞剩余部分施工；左洞剩余部分施工包括：左洞主洞上部超前支护；左洞主洞上台阶开挖及初期支护；左侧导洞下台阶开挖；左侧导洞下部初期支护及临时支撑；左洞主洞下台阶开挖；左洞主洞下部初期支护；左洞仰拱施工；左洞防水层施工及拱墙二衬浇筑；右洞剩余部分施工包括：右洞主洞上部超前支护；右洞主洞上台阶开挖及初期支护；右侧导洞下台阶开挖；右侧导洞下部初期支护及临时支撑；右洞主洞下台阶开挖；右洞主洞下部初期支护；右洞仰拱施工；右洞防水层施工及拱墙二衬浇筑。
[0015]本专利技术具有以下有益效果：
[0016]本专利技术的施工方法施工步骤简单，当在地形偏压下隧道开挖时，不易引起曲中墙因不均匀受力诱发墙体偏转、压裂，甚至是隧道围岩或结构失稳破坏的问题；采用本专利技术的施工方法施工出的地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构，包括曲中墙、左洞、右洞、墙顶中空锚杆、底部加固管组及初支锁定锚杆，其适用于复杂偏压地质条件，具有适用范围广、结构整体稳定性好、抗偏转性能强的特点；本专利技术结构中，在左洞和右洞的施工过程中同步施工初支锁定锚杆，使施工出的初支锁定锚杆由左洞和右洞分别打入外部围岩中，使曲中墙由“集中偏压”受力状态转变为“分布偏压”受力状态，以限制左洞和右洞的初次衬砌与围岩间的相对滑动，实现衬砌结构与围岩的协调变形；本专利技术结构中，曲中墙的顶部与顶部围岩之间设置墙顶中空锚杆，并同时在曲中墙的底部与底部围岩之间设置底部加固管组进行强化加固处理，充分保证曲中墙与周围围岩形成整体，从而实现增强曲中墙的承受偏压荷载及抗偏转能力，改善曲中墙的承载性能和稳定性。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1是采用本专利技术施工方法施工出的地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构示意图；
[0020]图2是本专利技术施工方法中曲中墙结构配筋示意图；
[0021]图3是本专利技术施工方法中墙顶中空锚杆工作状态示意图；
[0022]图4是本专利技术施工方法中导管注浆杆结构示意图；
[0023]图5是图4中导管注浆杆布设方式示意图；
[0024]图6是本专利技术施工方法中注浆钢管桩结构示意图；
[0025]图7是图6的左视结构示意图；
[0026]图8是本专利技术地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法的施工步骤示意图。
[0027]图例说明
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：中导洞(120)开挖及初期支护，并在中导洞(120)上方的顶部围岩(40)中埋设墙顶中空锚杆(50)注浆加固；S20：左洞(10)的左侧导洞和右洞(20)的右侧导洞开挖及支护，并分别埋设与支护相连的初支锁定锚杆(90)注浆加固；S30：中导洞(120)底部埋设底部加固管组注浆加固；S40：施作曲中墙(30)与墙顶中空锚杆(50)及底部加固管组连接成整体，并施作曲中墙(30)的临时支撑；S50：左洞(10)和右洞(20)剩余部分的开挖、支护及防水施工，并埋设与支护相连的初支锁定锚杆(90)注浆加固。2.根据权利要求1所述的地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，其特征在于，步骤S10中的所述墙顶中空锚杆(50)的数量为多根，多根所述墙顶中空锚杆(50)呈辐射状间隔布设；各所述墙顶中空锚杆(50)包括中空的中空锚杆体(51)、连接于所述中空锚杆体(51)打入端的塑性胀壳(52)、连接于所述中空锚杆体(51)注浆端的锚固件(53)、用于注浆时排气的排气管(54)；所述中空锚杆体(51)的壁面上开设有贯穿壁面的注浆孔(501)，且所述中空锚杆体(51)的注浆端用于通过所述锚固件(53)与所述曲中墙(30)顶部的结构配筋相连，其相对的打入端向上打入所述顶部围岩(40)，且通过所述塑性胀壳(52)受力后膨胀增强抗拔力；所述排气管(54)的一端位于所述中空锚杆体(51)和锚杆孔之间，其相对的另一端延伸出所述锚杆孔。3.根据权利要求1所述的地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，其特征在于，步骤S20具体包括以下步骤：左侧导洞上部超前支护；左侧导洞上台阶开挖；左侧导洞初期支护及临时支撑，并在左侧导洞的壁面内埋设所述初支锁定锚杆(90)注浆加固；右侧导洞上部超前支护；右侧导洞上台阶开挖；右侧导洞初期支护及临时支撑，并在右侧导洞的壁面内埋设所述初支锁定锚杆(90)注浆加固。4.根据权利要求1所述的地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，其特征在于，步骤S20中的所述初支锁定锚杆(90)的数量为多根，多根所述初支锁定锚杆(90)呈辐射状间隔设置；各所述初支锁定锚杆(90)的结构与所述墙顶中空锚杆(50)的结构相同。5.根据权利要求1所述的地形偏压下连拱隧道曲中墙防偏转结构施工方法，其特征在于，步骤S30中的所述底部加固管组包括用于对所述曲中墙(30)的底部地基进行加固的导管注浆杆(70)，及用于增强所述曲中墙(30)与底部围岩(60)之间连接强度的注浆钢管桩(80)；
所述导管注浆杆(70)的数量为多根，多根所述导管注浆杆(70)呈辐射状间隔设置，且各所述导管注浆杆(70)的上端用于连接于所述曲中墙(30)内，其相对的下端向下打入所述底部地基内；所述注浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗桂军，杨果林，帅建国，邱明明，廖纪明，付雄，胡敏，林宇亮，王明明，郭亚林，郑智雄，
申请(专利权)人：中建五局土木工程有限公司，
类型：发明
国别省市：