一种超大断面隧道施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种超大断面隧道施工工艺，该上台阶

【技术实现步骤摘要】
一种超大断面隧道施工工艺


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体来说，涉及一种超大断面隧道施工工艺
。

技术介绍

[0002]随着铁路交通的发展和城市化进程，铁路隧道施工作为关键的基础设施建设领域，也经历了持续的发展和创新
。
铁路隧道施工主要涉及开挖技术和支护技术
。
在开挖技术方面，盾构法
、
钻爆法和挖掘机械法等不断演进，以提高施工效率和安全性
。
盾构法的引入使得大型隧道的开挖更加高效，钻爆法在处理较硬岩层上具有优势，挖掘机械法则广泛应用于一般地质条件下的隧道开挖
。
支护技术方面，钢架支护
、
喷射混凝土衬砌
、
锚杆和预应力锚杆等技术的应用，提高了隧道的稳定性和耐久性
。
[0003]同时，随着国家经济的快速发展，铁路建设中超大断面隧道越来越多，对超大断面隧道施工提出了更高要求
。
在超大断面隧道施工中，施工所需的工程设备和材料成本较高，需要大量的资金投入
。
其次，超大断面隧道的地质条件复杂多变，地层不稳定
、
地下水位高等问题会增加施工难度和风险
。
超大断面隧道施工大多延用双侧壁导坑法或
CRD
法等，施工组织极为复杂，施工难度大，施工中不可控因素较多，施工风险高，采用合理的开挖方式是超大断面施工的关键
。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0005](
一
)
解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了超大断面隧道施工工艺，具备施工工序减少，减少交叉作业，提高施工工效，降低了对人员
、
机械的需求和投入的优点，进而解决现有施工组织极为复杂，施工难度大，施工中不可控因素较多，施工风险高的问题
。
[0007](
二
)
技术方案
[0008]为实现上述施工工序减少，减少交叉作业，提高施工工效，降低了对人员
、
机械的需求和投入的优点，本专利技术采用的具体技术方案如下：
[0009]一种超大断面隧道施工工艺，该工艺包括以下步骤：
[0010]S1、
上台阶左导坑开挖施工，并施作上台阶左导坑初期支护与临时支护；
[0011]S2、
上台阶右导坑开挖施工，并施作上台阶右导坑初期支护与临时支护；
[0012]S3、
利用机械配合人工的方式实施临时支护的分段拆除施工；
[0013]S4、
下台阶左侧边墙开挖施工，并施作部分导坑周边初期支护；
[0014]S5、
下台阶右侧边墙开挖施工，并施作部分导坑周边初期支护；
[0015]S6、
下台阶中部及仰拱开挖施工，隧道初支整体闭合成环
。
[0016]进一步地，上台阶左导坑开挖施工，并施作上台阶左导坑初期支护与临时支护包括以下步骤：
[0017]S11、
利用上循环架立的钢架施作左导坑超前支护及侧壁超前支护；
[0018]S12、
利用机械开挖
、
局部爆破的方式对上台阶左导坑进行开挖施工，最大开挖进尺2榀，且确保开挖轮廓线顺直；
[0019]S13、
利用混凝土钢架方式施作上台阶左导坑周边初期支护和临时支护
。
[0020]进一步地，左导坑超前支护采用超前管棚，环向间距
0.4m
，单根长度
9m
，搭接长度
3.6m
，且超前管棚共计
25
根；
[0021]侧壁超前支护采用
φ
42
超前小导管，环向间距
0.4m
，单根长度
3.5m
，搭接长度
1.1m
，且超前小导管共计
16
根
。
[0022]进一步地，利用混凝土钢架方式施作上台阶左导坑周边初期支护和临时支护包括以下步骤：
[0023]S131、
初喷
4cm
喷射混凝土，架立
I28a
型钢钢架作为所述上台阶左导坑洞身支护，架立
I25b
临时钢架作为所述上台阶左导坑周边的临时竖撑与临时横撑；
[0024]S132、
安装
φ
10
钢筋网片和
φ
22
连接钢筋，且网片网格间距
20cm*20cm
，连接钢筋环向间距
1.0m
；
[0025]S133、
采用
φ
42
超前小导管打设锁脚锚管，锁脚锚管采用双排锁脚并在拱腰位置增加一组锁脚锚管，且型钢钢架锁脚长
4.5m
，临时竖撑锁脚长
3.0m
；
[0026]S134、
施作系统锚杆，采用
φ
25
低预应力树脂中空注浆锚杆和
φ
32
低预应力树脂中空注浆锚杆，且
φ
25
低预应力树脂中空注浆锚杆长度
4.5m
，环纵间距为
2.4m*0.8m
，
φ
32
低预应力树脂中空注浆锚杆长度
8.0m
，环纵间距为
2.4m*0.8m
；
[0027]S135、
复喷混凝土至设计厚度，完成初期支护与临时支护搭建
。
[0028]进一步地，利用机械配合人工的方式实施临时支护的分段拆除施工包括以下步骤：
[0029]S31、
在施工面布置分布式监测网络，利用监测点测取拆除前初始数据；
[0030]S32、
依据逐榀钢架自上而下的顺序，采用机械设备凿除喷射混凝土，并采用等离子切割钢筋网，且保证不破坏钢架连接钢筋的连接结构；
[0031]S33、
依据监测点的实时监测数据对临时支护拱架进行逐断拆除
。
[0032]进一步地，在施工面布置分布式监测网络，利用监测点测取拆除前初始数据包括以下步骤：
[0033]S311、
设定隧道变形量与变形速率作为监测指标，在隧道施工面环形布置监测点并安装变形量监测传感器，相邻环之间的间隔为
5m
；
[0034]S312、
利用
ZigBee
技术实现各个监测点的无线通信，组建分布式监测网络，并与监测终端建立无线通信连接；
[0035]S313、
监测终端实时接收监测点采集的变形量，并根据变形量数据进行变形点位置定位及变形速率预测；
[0036]S314、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超大断面隧道施工工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
S1、
上台阶左导坑开挖施工，并施作上台阶左导坑初期支护与临时支护；
S2、
上台阶右导坑开挖施工，并施作上台阶右导坑初期支护与临时支护；
S3、
利用机械配合人工的方式实施临时支护的分段拆除施工；
S4、
下台阶左侧边墙开挖施工，并施作部分导坑周边初期支护；
S5、
下台阶右侧边墙开挖施工，并施作部分导坑周边初期支护；
S6、
下台阶中部及仰拱开挖施工，隧道初支整体闭合成环
。2.
根据权利要求1所述的一种超大断面隧道施工工艺，其特征在于，所述上台阶左导坑开挖施工，并施作上台阶左导坑初期支护与临时支护包括以下步骤：
S11、
利用上循环架立的钢架施作左导坑超前支护及侧壁超前支护；
S12、
利用机械开挖
、
局部爆破的方式对上台阶左导坑进行开挖施工，最大开挖进尺2榀，且确保开挖轮廓线顺直；
S13、
利用混凝土钢架方式施作上台阶左导坑周边初期支护和临时支护
。3.
根据权利要求2所述的一种超大断面隧道施工工艺，其特征在于，所述左导坑超前支护采用超前管棚，环向间距
0.4m
，单根长度
9m
，搭接长度
3.6m
，且所述超前管棚共计
25
根；所述侧壁超前支护采用
φ
42
超前小导管，环向间距
0.4m
，单根长度
3.5m
，搭接长度
1.1m
，且所述超前小导管共计
16
根
。4.
根据权利要求1所述的一种超大断面隧道施工工艺，其特征在于，所述利用混凝土钢架方式施作上台阶左导坑周边初期支护和临时支护包括以下步骤：
S131、
初喷
4cm
喷射混凝土，架立
I28a
型钢钢架作为所述上台阶左导坑洞身支护，架立
I25b
临时钢架作为所述上台阶左导坑周边的临时竖撑与临时横撑；
S132、
安装
φ
10
钢筋网片和
φ
22
连接钢筋，且网片网格间距
20cm*20cm
，连接钢筋环向间距
1.0m
；
S133、
采用
φ
42
超前小导管打设锁脚锚管，锁脚锚管采用双排锁脚并在拱腰位置增加一组锁脚锚管，且型钢钢架锁脚长
4.5m
，临时竖撑锁脚长
3.0m
；
S134、
施作系统锚杆，采用
φ
25
低预应力树脂中空注浆锚杆和
φ
32
低预应力树脂中空注浆锚杆，且
φ
25
低预应力树脂中空注浆锚杆长度
4.5m
，环纵间距为
2.4m*0.8m
，
φ
32
低预应力树脂中空注浆锚杆长度
8.0m
，环纵间距为
2.4m*0.8m
；
S135、
复喷混凝土至设计厚度，完成初期支护与临时支护搭建
。5.
根据权利要求1所述的一种超大断面隧道施工工艺，其特征在于，所述利用机械配合人工的方式实施临时支护的分段拆除施工包括以下步骤：
S31、
在施工面布置分布式监测网络，利用监测点测取拆除前初始数据；
S32、
依据逐榀钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志强，高伟杰，徐志杰，王欢，王荣华，师振中，李湘祁，
申请(专利权)人：中交一公局第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：