一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法

摘要

本发明公开一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法，左侧硐室为埋深较深硐室，右侧硐室为埋深较浅的硐室，先开挖左侧硐室，再开挖右侧硐室；左侧先行洞用三台阶环形开挖预留核心土法；当开挖至右洞下台阶开挖时，在左侧先行洞右下方拱脚位置，靠近后行洞一侧开挖一个沟槽，靠近右侧硐室一侧铺设EVA泡沫减震材料，初期支护的工字钢延伸至沟槽内，回填混凝土；拱脚沟槽扩大位置采用小导管注浆，加固地基强度；加厚先行洞连拱区拱腰部位的初期支护及连接板，降低后行洞施工过程中对先行洞二衬造成的影响；右侧后行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法；右侧后行洞初期支护钢拱架搭接在先行洞初期支护钢拱架上；超前支护均采用超前小导管对地层加固。

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法。

背景技术

连拱隧道常在线路选线困难尤其在桥隧相连地段大量使用，其具有减少工程投资、节省占地面积等优势，而复合式曲中墙连拱隧道是目前采用最多的连拱隧道结构形式，但施工效率低、结构受力状态转换复杂。而无中导洞连拱隧道继承了传统连拱隧道的所有优点，同时具有占地少、保护自然环境、线形流畅等优点，较好地克服了传统连拱隧道的一些缺点。此外，无中导连拱隧道工序简单，工期短，成本低，在隧道设计施工中被广泛采用。传统的无中导连拱隧道施工方法仅仅是将初期支护钢拱架简单地搭接在一起，这样设计通常容易导致连拱隧道受到地形偏压，运营和在建中的连拱隧道出现衬砌开裂等病害，特别是先行洞二次衬砌出现了大量纵向、斜向裂缝。

发明内容

为此，本发明提供一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法，以解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S100、连拱隧道分为左右两个硐室，左侧硐室为埋深较深硐室，右侧硐室为埋深较浅的硐室，开挖方式是先开挖左侧硐室，再开挖右侧硐室，左侧硐室为左侧先行洞，右侧硐室为右侧后行洞；

步骤S200、左侧先行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法；

步骤S300、当开挖至右洞下台阶开挖时，在左侧先行洞右下方拱脚位置，靠近后行洞一侧开挖一个沟槽，靠近右侧硐室一侧铺设EVA泡沫减震材料，初期支护的工字钢延伸至沟槽内，回填混凝土；

步骤S400、拱脚沟槽扩大位置采用小导管注浆，加固地基强度；

步骤S500、加厚先行洞连拱区拱腰部位的初期支护及连接板，以降低后行洞施工过程中对先行洞二衬造成的影响；

步骤S600、右侧后行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法；

步骤S700、右侧后行洞初期支护钢拱架搭接在先行洞初期支护钢拱架上，采用连接板连接；

步骤S800、超前支护均采用超前小导管对地层加固，解决围岩差以及土压力偏压严重的问题。

进一步地，步骤S200具体包括：

步骤S201、右洞左侧上台阶弧形导坑开挖，右洞右侧上台阶初期支护；

步骤S202、右洞上台阶核心土开挖；

步骤S203、右洞中台阶开挖，右洞中台阶初期支护；

步骤S204、右洞下台阶开挖，右洞下台阶、仰拱初期支护；

步骤S205、浇筑左洞仰拱二次衬砌、仰拱填充；

步骤S206、铺设防水层、浇筑左洞拱墙二次衬砌。

进一步地，步骤S300中的沟槽深度为100cm，宽度为50cm-80cm。

进一步地，步骤S300中的EVA泡沫减震材料的厚度为10cm。

进一步地，步骤S300中初期支护的工字钢延伸至沟槽内100cm处。

进一步地，步骤S300中混凝土的类型为C50混凝土。

进一步地，步骤S400中的小导管规格为Φ42×4；长度为3米，分布间距80cm×80cm。

进一步地，步骤S600具体包括：

步骤S601、右洞上台阶弧形导坑开挖，右洞上台阶初期支护；

步骤S602、右洞上台阶核心土开挖，右洞上台阶临时仰拱；

步骤S603、右洞中台阶开挖，右洞中台阶初期支护；

步骤S604、右洞下台阶开挖，右洞下台阶、仰拱初期支护；

步骤S605、分段拆除左洞临时仰拱，浇筑左洞仰拱二次衬砌、仰拱填充；

步骤S606、铺设防水层、浇筑左洞拱墙二次衬砌。

进一步地，步骤S800中的超前小导管的长度L＝3.5m或2.5m，分布间距100cm×60cm。

本发明具有如下优点：使用该方法能够有效解决隧道建设完毕后，先行洞二次衬砌开裂、渗水问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例提供的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法的无中导洞连拱隧道结构图。

图2为本发明一些实施例提供的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法的左侧先行洞初期支护及开挖图。

图3为本发明一些实施例提供的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法的左侧先行洞初期支护钢拱架图。

图4为本发明一些实施例提供的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法的后行洞初期支护及开挖施工图。

图5为本发明一些实施例提供的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法的后行洞初期支护钢拱架搭设图。

图6为本发明一些实施例提供的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法的步骤S300示意图。

图7为本发明一些实施例提供的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法的先行洞初期支护示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明第一方面实施例中的一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S100、连拱隧道分为左右两个硐室，左侧硐室为埋深较深硐室，右侧硐室为埋深较浅的硐室，开挖方式是先开挖左侧硐室，再开挖右侧硐室，左侧硐室为左侧先行洞，右侧硐室为右侧后行洞；

步骤S200、左侧先行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法；

步骤S300、当开挖至右洞下台阶开挖时，在左侧先行洞右下方拱脚位置，靠近后行洞一侧开挖一个沟槽，靠近右侧硐室一侧铺设EVA泡沫减震材料，初期支护的工字钢延伸至沟槽内，回填混凝土；

步骤S400、拱脚沟槽扩大位置采用小导管注浆，加固地基强度；

步骤S500、加厚先行洞连拱区拱腰部位的初期支护及连接板，以降低后行洞施工过程中对先行洞二衬造成的影响；

步骤S600、右侧后行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法；

步骤S700、右侧后行洞初期支护钢拱架搭接在先行洞初期支护钢拱架上，采用连接板连接；

步骤S800、超前支护均采用超前小导管对地层加固，解决围岩差以及土压力偏压严重的问题。

上述实施例达到的技术效果为：使用该方法能够有效解决隧道建设完毕后，先行洞二次衬砌开裂、渗水问题。

具体的，包括以下几个步骤：

步骤S100、连拱隧道一般是属于浅埋暗挖隧道，隧道受地形偏压大；连拱隧道分为左右两个硐室，左侧硐室为埋深较深硐室，右侧硐室为埋深较浅的硐室；开挖方式是先开挖左侧硐室，再开挖右侧硐室；见图1。

步骤S200、左侧先行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法，其具体方法如下，见图2：其中，图中希腊字母(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等)表示开挖顺序，阿拉伯数字(1、2、3等)表示衬砌支护顺序；隧道施工时应先施工地质较差、埋深较浅的一幅；隧道先施工埋深较浅的右洞；图中“B”为隧道开挖跨度。

施工步骤：

Ⅰ、右洞左侧上台阶弧形导坑开挖；1、右洞右侧上台阶初期支护。

Ⅱ、右洞上台阶核心土开挖。

Ⅲ、右洞中台阶开挖；2、右洞中台阶初期支护。

Ⅳ、右洞下台阶开挖；3、右洞下台阶、仰拱初期支护。

4、浇筑左洞仰拱二次衬砌、仰拱填充。

5、铺设防水层、浇筑左洞拱墙二次衬砌。

步骤S300、左侧先行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法，当开挖至第Ⅳ步的右洞下台阶开挖时，在左侧先行洞右下方拱脚位置，靠近后行洞一侧开挖一个深100cm，宽50cm-80cm的沟槽；靠近右侧硐室一侧铺设10cm厚度的EVA泡沫减震材料；初期支护的工字钢延伸100cm至沟槽内，回填C50混凝土；使其先行洞初期支护，在中部起到支撑作用，将先行洞侧压力传递至隧道底部，见图3。

步骤S400、拱脚沟槽扩大位置采用Φ42×4小导管注浆，小导管长度为3米，间距80cm×80cm，加固地基强度，见图4。

步骤S500、加厚先行洞连拱区拱腰部位的初期支护及连接板，以降低后行洞施工过程中对先行洞二衬造成的影响。

步骤S600、右侧后行洞采用三台阶环形开挖预留核心土法，其方法见下，见图4：

Ⅴ、右洞上台阶弧形导坑开挖；6、右洞上台阶初期支护。

Ⅵ、右洞上台阶核心土开挖；7、右洞上台阶临时仰拱。

Ⅶ、右洞中台阶开挖；8、右洞中台阶初期支护。

Ⅷ、右洞下台阶开挖；9、右洞下台阶、仰拱初期支护。

10、分段拆除左洞临时仰拱，浇筑左洞仰拱二次衬砌、仰拱填充。

11、铺设防水层、浇筑左洞拱墙二次衬砌。

步骤S700、右侧后行洞初期支护钢拱架搭接在先行洞初期支护钢拱架上，采用连接板连接，连接方式见步骤S400，见图5.

步骤S800、超前支护均采用Φ42超前小导管L＝3.5m，2.5m，间距100cm×60cm对地层加固，解决围岩差，土压力偏压严重的问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。