一种大断面隧道双侧壁导坑法边洞同步里程施工方法

摘要

发明公开一种大断面隧道双侧壁导坑法边洞同步里程施工方法，包括：开挖左导洞；安装初期支护；安装测距仪和显示屏；保证左导洞的实际施工数据与设计数据一致；开挖右导洞；右导洞内安装初期支护；安装测距仪和显示屏；所述右导洞内的实际施工数据和左导洞内的实际施工数据一致；左、右导洞满足设计和规范要求的间距后开挖中导洞。本发明方法利用左导洞数据作为控制数据，对右导洞开挖的单榀格栅进行有效把控里程，实现了开挖同步里程的目的。本发明有效解决中导洞格栅连接节点偏差的问题，保证左右导洞与中导洞格栅节点位于同一垂直立面，进而使得两侧的边导洞与中导洞初期支护有效连接，保证初期支护结构的牢固稳定，适用于城市轨道交通施工。

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工领域，涉及城市轨道交通施工，尤其是一种大断面隧道双侧壁导坑法边洞同步里程施工方法。

背景技术

随着国内轨道交通日新月异的发展，各轨道线路间相互交叉、并行、连接、共建等情况日益增多。为节省地下空间的开发及交通出行的方便，新建地下结构越来越多的采用大断面隧道的设计方案。新建线路下大断面隧道通常采用双侧壁导坑法施工，双侧壁导坑法施工的原理是：利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成上下各左、中、右三个小断面6个导洞施工，上层左、右导洞先行，然后下层左、右导洞，最后中间先上后下，中导洞断面与两侧导洞连接施工，进而形成全断面。

上述施工方法存在的问题为：①边洞与中洞存在不同步施工问题，影响后续中洞的初期支护施工；②初期支护主要依靠格栅节点螺栓连接，不同步施工，造成节点螺栓无法连接，进而帮焊或者搭接焊接均不能保证连接的质量和效果；③双侧壁导坑法施工为6个小导洞连接进而形成一个整体受力体系，中导洞是连接边洞形成整体的关键环节，保证初期支护稳定的基础。上层导洞施工过程中一直存在左、右洞口施工不同步，预留角板或者钢板与中洞格栅节点不在同一垂直立面，螺栓无法安装或者连接，在使用L型或者U型钢筋连接过程中，采用的均是焊接，在有限空间作业时无法保证连接的位置和方向以及搭接长度和焊接质量，进而产生两侧边洞与中洞初期支护不能有效连接，进而影响整体结构受力。

因此，为确保初期支护的结构安全、中洞格栅与两侧边洞有效连接，需要发明一种大断面隧道双侧壁导坑法边洞同步里程施工方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种大断面隧道双侧壁导坑法边洞同步里程施工方法，以解决现有技术中所存在的上述问题。

本发明提供的一种大断面隧道双侧壁导坑法边洞同步里程施工方法，包括以下步骤：

步骤一，将隧道上断面分成左导洞、中导洞、右导洞施工；

步骤二，开挖左导洞；

步骤三，在所述左导洞内安装初期支护；

步骤四，在所述初期支护上安装测距仪和显示屏；

步骤五，保证所述左导洞的实际施工数据与设计数据保持一致；

步骤六，开挖右导洞

所述左导洞进尺一段距离后再开挖右导洞；

步骤七，在所述右导洞内安装初期支护；

步骤八，在所述右导洞的初期支护上安装测距仪和显示屏；

步骤九，所述右导洞内的实际施工数据和左导洞内的实际施工数据保持一致；如果不一致，则调整右导洞内的格栅位置，直至一致；

步骤十，左、右导洞满足设计和规范要求的间距后开挖中导洞；

步骤十一、重复上述步骤二至步骤十直至整体隧道开挖完成。

而且，所述步骤三中，所述初期支护为钢格栅，在左导洞内安装三榀联立格栅，并记录每一榀格栅的里程及坐标，于第三榀侧墙连接板外侧上排螺栓孔位置及拱顶连接板下排螺栓孔位置预留预埋件。

而且，从第三榀开始每榀均需要测量里程及坐标位置，记录数据，上台阶开挖至3-5m，下台阶开始开挖时，在所述预埋件位置安装测距仪，测距仪的位置距离格栅内排主筋均为500mm，并且做好机械安全防护。

而且，所述步骤四中，待左导洞上台阶进尺至3-5m时，开始在侧墙安装显示屏，数据链接做好矫正，后台数据传输做好链接；先前测定数据同时传入控制系统。

而且，所述步骤四中，正在施工的掌子面格栅上，根据预设的距离安装与所述测距仪一一对应的遮挡控制板，进行实施定位核对数据与显示屏设计数据进行对比矫正。

而且，所述步骤五中，待左导洞进尺10-15m时，开始右导洞的开挖。

而且，所述步骤五中，所述右导洞测距仪(2)、显示屏(3)于与遮挡控制板(4)的安装同左导洞。

而且，所述左导洞的数据与右导洞待进尺开挖掌子面数据同步更新对比，以此控制开挖的进尺和施工里程，进而保证开挖的边洞里程有效对应，保证中导洞格栅顺利施工；

而且，所述左导洞和右导洞中的所述测距仪(2)的数量为两个，分别安装在洞内的侧墙及拱顶处。

而且，所述显示屏显示的数据包括：开挖导洞名称及位置、初始格栅控制点坐标及里程、格栅设计间距及榀数对应数据、正在开挖左导洞某榀格栅数据、正在开挖右导洞某榀格栅数据。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明方法采用两侧的边导洞①③先施工，而中导洞②待①③错开规范和设计要求的间距后方可施工。在边导洞①施工时控制好间距里程和每一榀格栅坐标并且做好相应的记录，通过洞内数据传输表明每一榀格栅的设计位置，显示在洞内显示屏上。边导洞内前三榀格栅施工完成后，记录好相关数据，安装测距仪于侧墙及拱顶各一处，掌子面上同位置掉线与测距仪进行测距，相应的数据传输到显示屏上从而与设计数据进行对比从而保证该榀格栅的位置里程准确无误。在边洞①进尺10-15m时，开始边洞③施工，边洞③的每一榀格栅与边洞①的实际和设计数据必须保持一致，边导洞③与边导洞①的洞内构造一致。该方法简便准确的控制同步里程的数据，从而达到后期中导洞②格栅的有效连接，从而保证边导洞①③与中导洞②的格栅节点位于同一垂直立面，有效保证初期支护结构的稳定，确保开挖过程中施工的安全，减少材料的浪费，降低施工成本，加快施工进度，适用于城市轨道交通施工。

2、本发明方法，在初期支护开挖过程中，有效控制开挖进尺、位置，从而达到左、右导洞同步同里程开挖，通过测距仪实时测得数据存储并上传至控制系统，通过显示屏显示设计值与实测值对比调整格栅的位置，从而达到同步控制的目的，利用①号左导洞数据作为控制数据，对③号右导洞开挖的单榀格栅进行有效把控里程，达到位置一致，开挖同步的目的。

3、本发明方法施工简单，有效减少中导洞格栅连接节点偏差的问题，降低整体结构安全隐患，从而降低整体沉降，确保了既有车站的运营安全；本发明方法中使用的设备简单，重复利用率高，数据传输及后台控制精确，有效保证初期支护结构的稳定，本发明适用性强，有效降低施工成本，降低了安全隐患，提高了施工进度，具有广泛推广应用的价值。

附图说明

图1是本发明施工方法流程图；

图2是本发明施工方法初始位置的剖面示意图；

图3是本发明施工方法的施工开挖掌子面示意图；

图4是本发明施工方法的平顶直墙式双侧壁导坑法施工结构的剖面示意图；

图5是本发明施工方法椭圆形双侧壁导坑法施工结构的剖面示意图。

图中，1为支护结构，2为测距仪，3为显示屏，4遮挡控制板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明提供的一种大断面隧道双侧壁导坑法边洞同步里程施工方法，如图1至图3所示，包括以下步骤：

步骤一，将隧道上断面分成①号左导洞、②号中导洞和③号右导洞施工；

步骤二，开挖①号左导洞

根据设计图纸对①号左导洞隧道马头门范围拆除，安装三榀联立格栅，并记录每一榀格栅的里程及坐标，于第三榀侧墙连接板外侧上排螺栓孔位置及拱顶连接板下排螺栓孔位置预留预埋件；

步骤三，从第三榀开始每榀均需要测量里程及坐标位置，记录数据，上台阶开挖至5m，下台阶开始开挖时，在所述预埋件位置安装测距仪2，测距仪2的位置距离格栅内排主筋均为500mm，并且做好机械安全防护；

步骤四，待①号左导洞上台阶进尺至5m时，开始侧墙定位安装显示屏3，数据链接做好矫正，后台数据传输做好链接；先前测定数据也传入系统；

正在安装的掌子面格栅根据定制的距离安装与所述测距仪2一一对应的遮挡控制板4，进行实施定位核对数据与显示屏设计数据进行对比矫正；

保证所述①号左导洞的实际施工数据与设计数据保持一致；

步骤五，施工③号右导洞

待①号左导洞进尺10-15m时，开始③号右导洞的开挖；

步骤六，根据设计图纸位置进行③号右导洞隧道马头门范围拆除，安装三榀联立格栅，并与记录的①号左导洞格栅的里程及坐标一一对应，全部采用全站仪进行复核，于第三榀侧墙连接板外侧上排螺栓孔位置及拱顶连接板下排螺栓孔位置预留预埋件；

步骤七，待③号右导洞上台阶开挖至5m，下台阶开始开挖时，在所述预埋件位置安装测距仪2，测距仪2位置距离格栅内排主筋均为500mm，并且做好机械安全防护；

步骤八，待③号右导洞上台阶进尺至5m时，侧墙定位安装显示屏(3)，数据链接做好矫正，后台数据传输做好链接；

所述③号右导洞内的实际施工数据和左导洞内的实际施工数据保持一致；如果不一致，则调整③号右导洞内的格栅位置，直至一致。通过此步骤有效保证边导洞①③与中导洞②的格栅节点位于同一垂直立面，从而保证初期支护结构的牢固稳定，确保开挖过程中施工的安全。

步骤九，①号左导洞的数据与③号右导洞待进尺开挖掌子面数据同步更新对比。以此控制开挖的进尺和施工；进而保证开挖的两个边洞里程有效对应，保证②号中导洞格栅顺利施工。

步骤十，左、右导洞满足设计和规范要求的间距后开挖②号中导洞；

步骤十一、开挖②号中导洞

步骤十二、重复上述步骤二至步骤十一直至整体隧道开挖完成。

本实例中，所述测距仪2的数量为两个，分别安装在所述①号左导洞及③号右导洞的侧墙及拱顶处。

所述显示屏3显示的数据包括：开挖导洞名称及位置、初始格栅控制点坐标及里程、格栅设计间距及榀数对应数据、正在开挖①号左导洞某榀格栅数据、正在开挖③号右导洞某榀格栅数据等。施工人员观察显示屏3即可快速了解另一洞室的施工进程，从而准确控制施工进度，保证左右导洞内的施工数据同步。

所述测距仪2、显示屏3采用蓝牙传输方式，传送至控制系统。

所述测距仪2与遮挡控制板4配合的测距原理为：

测距仪2的激光发射至遮挡控制板4位置后反射回初始位置，测距仪2内的接收器接收激光后测得激光往返时间t，并将测量数据上传至控制系统；

距离d＝ct，其中，c为光在大气中传播的速度，t为激光往返时间；

通过安装显示屏3将测量数据直观地反映出来，施工人员观察显示屏3即可快速了解另一洞室的施工进程，从而准确控制施工进度。

本发明方法有效降低了中导洞格栅连接节点偏差的问题，降低整体结构安全隐患，从而降低整体沉降，确保了既有车站的运营安全；该施工方法步骤简单、设备安拆方便，重复利用率高，数据传输及后台控制精确，数据对比简单，适用性强，降低了施工成本及施工中的安全隐患，有效提高了施工进度，适合于多种施工场合。

本方法可用于在既有地铁车站(图4)平顶直墙式双侧壁导坑法中或者区间(图5)椭圆形双侧壁导坑法中。

例如，在椭圆形双侧壁导坑法(图5)中，全部由弧形段的两个连接点进行控制，将两个测距仪2位置调整为弧形段的两个连接点进行控制，两个遮挡控制板4可使用反光贴配合垂线进行控制光的反射距离和位置，进而进行调整待架立格栅位置。显示屏3上面的相关数据可以进行调整为需要实际使用的其它数据。所有设备数据链接可以使用蓝牙、无线网络或者网线等进行通讯。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。