隧道施工中兩洞交叉小洞進入大洞時的小導洞穿入施工法的製作方法
2023-09-13 12:17:35 1
專利名稱：隧道施工中兩洞交叉小洞進入大洞時的小導洞穿入施工法的製作方法
技術領域：
本發明涉及隧道施工中兩洞交叉小洞進入大洞時的施工方法。
背景技術：
在隧道施工中，當兩洞交叉且為小洞進入大洞時，目前常用的施工方法為大包法，即把小洞截面積擴大，把將要施工的大洞包起來，形成大的臨時施工洞，在臨時施工洞中形成工作面，進行大洞的施工。見附圖1、附圖2。這種施工方法的臨時導洞需要做的很大，而且需要很多格柵鋼支架、焊鋼筋網、噴混凝土等，還需要做一些輔助工程，如超前注漿小導管、超前小管棚、注漿錨杆等。因此工程量大，技術複雜，施工難度也大。
發明內容
本發明的目的是減少施工導洞的工程量，縮短施工導洞的施工工期，從而降低工程造價。
本發明的施工方法是小洞進入大洞界限後以較小的截面，沿大洞的橫截面方向直線水平掘進，並以工字鋼及木板作臨時支護，形成導洞。導洞截面積的大小以方便作業為限，一般寬×高為2.5米×3.0米。導洞截面以矩形為好，這樣結構簡單，便於施工。導洞臨時支護由支架和擋土板組成，支架所用材料可用鋼材，也可用木材，以用工字鋼為好。支架由底梁、頂梁和兩側立柱組成，支架各構件以螺栓連接，便於拆裝。支架間距為30～50釐米，支架底梁安放在隧道初期支護仰拱的底面，兩根相鄰底梁之間應用鋼筋電焊連接，並噴混凝土以形成整體底板。支架兩側立柱用螺栓與底梁工字鋼連接，頂梁用螺栓與立柱連接，立柱外側及頂梁上緣安放擋土木板用以擋土，這樣導洞就形成了。導洞形成後，可以把導洞內隧道大洞初期支護的部分仰拱做好，以便於導洞以上隧道斷面的掘進開挖及初期支護施工。此外，還須在導洞兩側適當的位置留出門洞，以便於隧道開挖作業及出渣通行。留門洞的方法是在計劃留門洞的位置安放門頂過梁和門底過梁，然後在門頂過梁和門底過梁之間安放門側邊框立柱用以頂住門頂過梁，並與上下過梁焊接牢固，然後拆除門洞範圍內的導洞立柱及擋土板，這樣門洞就形成了。至此，導洞即算完成，若首先開挖隧道斷面下部，即可進行掘進開挖。導洞結構示意圖見附圖3。若首先開挖隧道斷面的上部，則在導洞的上部沿隧道輪廓進行掘進開挖並做好初期支護，當施工至導洞寬度範圍以外時，則按照各自不同的施工方法進行正常的掘進開挖和初期支護施工。首先開挖隧道上部的開挖方法見附圖4。此外，在小洞進入大洞的連接處處應做一堅固的加強門框，以便大洞初期支護的鋼拱架安坐在門框的門頂過梁上，門框結構各部位的尺寸，應根據各個工程的具體情況，進行詳細具體的設計，以確保工程安全，不能一概而論。加強門框示意圖見附圖5。
本發明的施工方法與現有施工方法相比，有如下特點1、省，本發明所採用導洞斷面小，臨時支護邊牆和頂板都用工字鋼和木板拼裝，不用噴混凝土、焊鋼筋、打錨杆，也不用打超前小導管及注漿，導洞邊牆和頂板的材料都可回收利用，導洞內也不需任何支撐，省工省料，因此，具有突出的省的特點。2、結構簡單，便於施工。本發明採用直線導洞，且為矩形截面，結構簡單，便於施工。3、施工速度快。由於本發明所用導洞工程量小，結構簡單，施工工藝簡單，因此，施工速度快，工期短。4、便於拆除，回收利用率高。
附圖1是目前採用的大包法導洞縱斷面示意圖。圖中11是隧道大洞初期支護鋼拱架，12是大包法導洞支護結構，為格柵鋼架噴混凝土，13是錨固導管。
附圖2是目前採用的大包法導洞橫斷面示意圖。圖中21是大包法導洞兩側支護結構，為格柵鋼架噴混凝土，22是導洞頂部支護結構，為雙層鋼筋網片、格柵鋼架、噴混凝土，23是φ42超前注漿小導管，24是錨固鋼管，25是25號工字鋼支撐，27是隧道大洞初期支護鋼拱架。
附圖3是本發明採用的小導洞法導洞縱斷面示意圖。圖中30是導洞加強門框，31是隧道初期支護鋼拱架，32是隧道初期支護仰拱的鋼拱架，33是導洞臨時支護支架的頂梁，34是導洞臨時支架的底梁，35是導洞擋土板，36是導洞兩側門洞的底梁，37是導洞兩側門洞的頂過梁，38是門洞邊框立柱，39是導洞加強門框立柱的基礎梁。
附圖4是本發明的小導洞法首先開挖隧道上部時的開挖方法示意圖。
附圖5是本發明的導洞加強門框示意圖。圖中51是加強門框立柱，52是加強門框頂過梁，53是加強門框底過梁，54是門框立柱基礎梁，55是隧道大洞初期支護鋼拱架。
附圖6是本發明的小導洞法導洞橫斷面示意圖。圖中61是導洞臨時支護支架的立柱，62是支架頂梁，63是支架底梁，64是兩側擋土木板，65是上部擋土木板。
具體實施例方式
本發明的施工方法是小洞進入隧道大洞界線後以較小的截面沿著大洞橫截面方向直線水平掘進開挖，並採取臨時支護的方法形成導洞。導洞不考慮大型機械作業，因此採取較小的截面，一般寬×高為2.5×3.0米。臨時支護的結構由支架和擋土板組成，支架材料可用鋼材，也可用木材，最好是採用工字鋼，支架各杆件採用螺栓連接，擋土板採用木板，見附圖6。由於導洞截面較小，掘進開挖時採用全斷面開挖法，開挖後即按裝支架底梁，兩底梁之間用鋼筋電焊連接，然後依次安裝兩側立柱、安裝頂梁，安裝兩側及頂部擋土板，最後噴底板混凝土。每一循環進尺多少根據地質條件決定，一般為0.5～2.0米。導洞形成後，即可做好導洞內隧道初期支護的一部分仰拱，以便於隧道上部的施工。導洞形成後，還須在導洞兩側適當的位置開留門洞，以便隧道大洞掘進開挖及出渣通行。留門洞的方法是在計劃留門洞的位置安放門頂過梁和門底過梁，然後在上下過梁之間安放門側邊框立柱，並與上下過梁電焊連接牢固，然後拆除門洞範圍內的導洞臨時支護支架立柱及擋土板，這樣門洞就形成了。此外，在小洞與隧道大洞交界處，需做一加強門框，以便隧道大洞初期支護的鋼拱架安坐在加強門框的門頂過梁上。加強門框見附圖5。門框門頂過梁應用兩根不小於40號的工字鋼並在一起使用，門框立柱也應用兩根40號工字鋼並在一起使用，立柱基礎梁應用4根長度不小於2米的20號工字鋼並在一起使用，立柱基礎梁應壓在導洞支架底梁的上面。至此，即告導洞施工完成。若首先施工隧道斷面的下部時，即可進行正常的施工了，若首先施工隧道斷面上部時，即在導洞上部沿隧道上部輪廓環形開挖並做好初期支護，當施工至導洞寬度範圍以外時，則按各自不同的施工方法進行正常施工。
權利要求
1.隧道施工中兩洞交叉小洞進入大洞時的小導洞穿入施工法，其特徵是1)當小洞進入大洞界線後，以較小的截面沿大洞的橫截面方向水平直線開挖，穿入大洞，並以拼裝式結構的型式進行臨時支護，形成導洞，導洞截面以矩形為好，導洞截面的大小可根據具體情況設定，一般寬×高為2.5×3.0米，臨時支護結構由支架和擋土板組成，支架材料可用鋼材，也可用木材，支架由底梁、立柱和頂梁組成，支架各構件以螺栓連接，便於拆裝。支架間距為0.3～0.5米，擋土板採用木板。施工順序是全斷面掘進開挖，安放支架底梁，兩根相鄰的底梁用鋼筋以電焊連接成整體，以螺栓連接安裝立柱及頂梁，安裝兩側及頂梁上緣擋土板，噴底板混凝土。每一循環進尺根據地質情況決定，一般為0.5～2.0米，按所述方法循環作業，直至貫通隧道大洞全斷面。2)導洞形成後，則可做好導洞範圍內大洞初期支護的一部分仰拱，以便隧道上部的施工。3)在導洞兩側計劃位置開留門洞，以便隧道大洞施工作業及出渣通行，留門洞的方法是首先在留門洞的位置安放門洞底過梁和門洞頂過梁，然後在上下過梁之間安放門側邊框立柱，頂緊上下過梁，並用電焊焊接牢固，之後拆除門洞範圍內的導洞支架立柱及擋土板，門洞即開通。4)在小洞與大洞連接處須設置一加強門框，以便大洞初期支護鋼拱架安坐在加強門框門頂過梁上，加強門框應為矩形，加強門框各部位尺寸應根據各自工程的不同情況進行專門設計，不能一概而論。至此，導洞施工作業即告完成。5)若首先施工隧道大洞下部，即可進行正常的施工作業。
2.若首先施工大洞上部，則完全按照權利要求1所述的方法完成導洞施工作業，然後沿隧道大洞上部輪廓進行環形開挖，並做好初期支護，當施工至導洞寬度範圍以外時，即可按照各自不同的施工方法進行正常的施工。
全文摘要
在隧道建設施工中，當小洞進入大洞時，常用的方法是採用大包法修建施工導洞，在施工導洞中進行大洞的施工作業。本發明的施工方法是當小洞進入大洞後，以較小的截面沿大洞的橫截面方向水平直線穿入大洞，並以拼裝式的臨時支護型式形成導洞，在導洞內進行大洞的施工作業。這樣可以大幅度減少導洞工程量，縮短工期，降低工程造價。
文檔編號E21D9/00GK1920254SQ200610103719
公開日2007年2月28日 申請日期2006年7月27日 優先權日2006年7月27日
發明者董淑練 申請人:董淑練