本发明专利技术涉及隧道施工技术领域，提供了一种隧道交叉口落底的施工方法，包含以下步骤：步骤S1，对掌子面进行加固，对交叉口落底范围围岩进行注浆加固；步骤S2，进行交叉口横通道落底，施作门架底部纵梁；步骤S3，开挖下台阶，施作下台阶临时仰拱；步骤S4，分别向大、小里程掌子面方向施作下台阶正式仰拱，完成交叉口落底。通过该隧道交叉口落底的施工方法，使支护的结构强度能抵抗交口处的应力集中；支护的结构强度能抵抗落底时对围岩扰动造成的应力重分布；仰拱能够尽快成环，防止落底开挖两侧发生溜坍，从而有效控制交叉口落底施工支护变形的侵限，可满足在高地应力软弱破碎地层安全地进行交叉口落底施工，保障施工人员和财产的安全。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工，特别是一种隧道交叉口落底的施工方法。
技术介绍
1、在隧道中，由于地质条件复杂，在高地应力软弱破碎围岩、地下水等不良条件综合作用下，易产生支护结构的变形、破坏，在交叉口位置表现尤为明显，所以交叉口落底施工存在较大的安全风险。
2、隧道在落底施工时会再次扰动地层，已暂时稳定的围护结构在扰动下再次松动，松动圈进一步扩大，引起应力重新分布。支护体系在应力重分布作用下易发生大变形。高地应力软岩破碎地层的落底施工扰动围岩后，支护体系变形更大。
3、目前通常的做法是在采用加强门架与挑顶超前支护、辅以长锚杆加固围岩、增加预留变形量等措施的基础上，分步施作下台阶与仰拱。在围岩较好的隧道中实施此种方案较为可行，但在高地应力软弱破碎底地层中，此种方法并不能避免大变形和可能发生的安全事故。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：解决现有交叉口落底施工方式在高地应力软弱破碎地层中，由于高地应力软弱破碎地层的性质，落底施工扰动围岩后，产生应力重分布，易发生支护结构的大变形、破坏从而导致交叉口落底施工存在较大的安全风险的问题，提供了一种隧道交叉口落底的施工方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种隧道交叉口落底的施工方法，包含以下步骤：
4、步骤s1，对正洞两侧大、小里程掌子面分别进行加固，对交叉口落底范围围岩进行注浆加固；
5、步骤s2，进行交叉口横通道落底，施作门架纵梁；
>6、步骤s3，开挖下台阶，完成边墙钢架连接，施作下台阶临时仰拱；7、步骤s4，分别向大、小里程所述掌子面施作下台阶正式仰拱，完成交叉口落底。
8、本方案落底施工前，对正洞两侧大、小里程掌子面分别进行加固，确保围岩固结，对交叉口落底范围的围岩支护进行加固，此步骤对围岩加固能抵抗落底时对围岩扰动造成的应力重分布；本方案进行交叉口横通道落底，施作门架底部纵梁，此步骤使得正洞与交叉口横通道交口处结构强度提高能抵抗交口处的应力集中；本方案采用所述隧道交叉口落底的施工方法在下台阶施作临时仰拱的方式，确保下台阶临时仰拱可以尽快成环，防止落底开挖时两侧发生溜坍现象。
9、通过该隧道交叉口落底的施工方法，使支护的结构强度能抵抗交口处的应力集中；支护的结构强度能抵抗落底时对围岩扰动造成的应力重分布；仰拱能够尽快成环，防止落底开挖两侧发生溜坍，从而有效控制交叉口落底施工支护变形的侵限，可满足在高地应力软弱破碎地层安全地进行交叉口落底施工，保障施工人员和财产的安全。
10、作为本专利技术的优选方案，步骤s1还包括，在落底施工前对交叉口落底范围围岩进行注浆加固后，在交叉口两端大小里程上台阶临时仰拱设若干根竖向支撑，所述竖向支撑上部设有支撑纵梁，所述支撑纵梁上设有垫块与拱部支护钢架固定连接。
11、此方案增加竖向支撑用来帮助现有支护结构在发生应力重分布时，更好的保证原有支护结构不发生大变形，所述竖向支撑上设有支撑纵梁，支撑纵梁可以提高所述竖向支撑的抗侧刚度，使得所述竖向支撑有更好的受力性能，支撑纵梁上设有垫块与拱部支护钢架固定连接，
12、作为本专利技术的优选方案，若干所述竖向支撑在交叉口两端大小里程上台阶临时仰拱对称布置，若干所述竖向支撑的行数与列数与正洞尺寸适配。
13、对称布置使支撑顶端与拱顶受力均匀，避免所述竖向支撑偏心受压。竖向支撑的排布依据不同正洞的尺寸灵活布置。
14、作为本专利技术的优选方案，相邻两根所述竖向支撑的间距应满足所述下台阶正式仰拱施工时分段破除长度。
15、由于此方案中的竖向支撑是临时结构，在后期下台阶正式仰拱施工时需要破除，为了保证在下台阶正式仰拱施工时上台阶支护结构未施工部分依旧保持原受力状态，需要相邻两根所述竖向支撑的间距满足下台阶正式仰拱施工时分段破除长度，以保证在施工一段下台阶正式仰拱时，相邻的竖向支撑不在此段下台阶正式仰拱的破除范围内。
16、作为本专利技术的优选方案，步骤s2还包括，进行交叉口横通道落底，破除交叉口横通道路面混凝土、开挖回填土至原填充顶面，进行初支套衬，再进行加强门架支护并接长门架实现交叉口横通道落底。
17、本方案采用破除交叉口横通道路面混凝土至原填充顶面，开挖回填土至原填充顶面，进行交叉口横通道初支套衬，再进行加强门架支护并接长门架实现交叉口横通道落底。采用此方案实现了交叉口横通道的落底，进行了交叉口横通道初纸套村保证交叉口横通道的安全稳定，对门架支护进行加强，并接长门架实现门架落底，进一步加强交叉口处的支护强度。
18、作为本专利技术的优选方案，采用加强件纵向连接门架落底段与初支套衬型钢，门架底部采用加强件沿交叉口横通道纵向布设门架纵梁，所述门架纵梁与交叉口横通道仰拱混凝土紧贴，门架落底段与所述门架纵梁固定连接。
19、本方案在交叉口横通道落底时，加强门架支护结构，采用加强件纵向连接门架落底段与初支套衬型钢，可以加强门架受力性能，门架底部采用加强件沿线路纵向布设形成所述门架纵梁，所述门架纵梁与交叉口横通道仰拱混凝土紧贴，门架落底段与所述门架纵梁固定连接，尤其门架处是交叉口横通道与正洞的交口处，此处存在应力集中现象，对此处进行加固，能够保证门架在正洞落底时不受扰动，支护结构不产生大变形，保证施工安全。
20、作为本专利技术的优选方案，步骤s3还包括，开挖下台阶时，由交叉口横通道放坡、拉槽开挖正洞下台阶，拉槽采用放坡开挖。
21、本方案挖下台阶时，由交叉口横通道放坡、拉槽开挖正洞下台阶，在交叉口横通道处开始开挖下台阶，交叉口横通道经过落底施工与门架加强，能够更加安全，拉槽采用放坡开挖，放坡为了防止土壁塌方，确保施工安全。
22、作为本专利技术的优选方案，所述放坡边坡坡度为1:0.3～1:0.5。
23、放坡边坡坡度控制在1:0.3～1:0.5之间，边坡坡度过小需要的作业面积就变大，而正洞内没有足够的空间，增加施工成本，边坡坡度过大在开挖时两侧易发生垮塌，存在安全隐患。故将边坡坡度控制在1:0.3～1:0.5。
24、作为本专利技术的优选方案，步骤s4还包括，所述下台阶临时仰拱施工完成后，交替分段向所述下台阶临时仰拱两侧施工所述下台阶正式仰拱，每段所述下台阶正式仰拱施工时，破除所述上台阶临时仰拱，先开挖下台阶边墙，进行支护，再开挖中部剩余下台阶和仰拱土方石，接长拱架仰拱成环，形成一段下台阶正式仰拱，再重复上述步骤，直至交叉口落底范围内下台阶正式仰拱施工完毕，完成交叉口落底施工。
25、本方案在下台阶临时仰拱施工完成后，交替分段向下台阶临时仰拱两侧施工下台阶正式仰拱，采用交替分段的方式施工下台阶正式仰拱，每个施工段施工范围小，为周边围岩支护影响小，而且由于施工段施工范围小，可以使一段正式仰拱快速成环，使得施工更加安全。
26、作为本专利技术的优选方案，还包括如下步骤：
27、步骤s5，在步骤s4之后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，步骤S1还包括，在落底施工前对交叉口落底范围围岩进行注浆加固后，在交叉口两端大小里程上台阶临时仰拱(5)设若干根竖向支撑(2)，所述竖向支撑(2)上部设有支撑纵梁(3)，所述支撑纵梁(3)上设有垫块与拱部支护钢架固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，若干所述竖向支撑(2)在交叉口两端大小里程所述上台阶临时仰拱(5)对称布置，若干所述竖向支撑(2)的行数与列数与正洞尺寸适配。
4.根据权利要求2所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，相邻两根所述竖向支撑(2)的间距应满足所述下台阶正式仰拱(9)施工时分段破除长度。
5.根据权利要求1所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，步骤S2还包括，进行交叉口横通道(1)落底，破除交叉口横通道(1)路面混凝土、开挖回填土至原填充顶面，进行初支套衬，再进行加强门架支护并接长门架实现交叉口横通道(1)落底。
>6.根据权利要求5所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，采用加强件纵向连接门架落底段与初支套衬型钢，门架底部采用加强件沿交叉口横通道(1)纵向布设门架纵梁(11)，所述门架纵梁(11)与交叉口横通道(1)仰拱混凝土紧贴，门架落底段与所述门架纵梁(11)固定连接。7.根据权利要求1所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，步骤S3还包括，开挖下台阶(41)时，由交叉口横通道(1)放坡、拉槽开挖正洞下台阶，拉槽采用放坡开挖。
8.根据权利要求7所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于所述放坡边坡坡度为1:0.3～1:0.5。
9.根据权利要求1所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，步骤S4还包括，所述下台阶临时仰拱(8)施工完成后，交替分段向所述下台阶临时仰拱(8)两侧施工所述下台阶正式仰拱(9)，每段所述下台阶正式仰拱(9)施工时，破除所述上台阶临时仰拱(5)，先开挖下台阶边墙，进行支护，再开挖中部剩余下台阶和仰拱土方石，接长拱架仰拱成环，形成一段下台阶正式仰拱(9)，再重复上述步骤，直至交叉口落底范围内下台阶正式仰拱(9)施工完毕，完成交叉口落底施工。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，还包括如下步骤：
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【技术特征摘要】
1.一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，步骤s1还包括，在落底施工前对交叉口落底范围围岩进行注浆加固后，在交叉口两端大小里程上台阶临时仰拱(5)设若干根竖向支撑(2)，所述竖向支撑(2)上部设有支撑纵梁(3)，所述支撑纵梁(3)上设有垫块与拱部支护钢架固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，若干所述竖向支撑(2)在交叉口两端大小里程所述上台阶临时仰拱(5)对称布置，若干所述竖向支撑(2)的行数与列数与正洞尺寸适配。
4.根据权利要求2所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，相邻两根所述竖向支撑(2)的间距应满足所述下台阶正式仰拱(9)施工时分段破除长度。
5.根据权利要求1所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，步骤s2还包括，进行交叉口横通道(1)落底，破除交叉口横通道(1)路面混凝土、开挖回填土至原填充顶面，进行初支套衬，再进行加强门架支护并接长门架实现交叉口横通道(1)落底。
6.根据权利要求5所述的一种隧道交叉口落底的施工方法，其特征在于，采用加强...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军，沙宗天，汪俊杰，李学文，刘世杰，杨家松，钟友江，杨龙伟，王光辉，陈敏融，李京，郭普峰，王晓峰，苟志伟，周俊成，
申请(专利权)人：中铁二局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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