一種特大斷面黃土隧道的支護結構及其施工方法
2023-10-19 08:44:37 1
專利名稱：一種特大斷面黃土隧道的支護結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及隧道類，具體涉及一種特大斷面黃土隧道的支護結構及其施工方法。
背景技術：
黃土隧道施工過程中易發生較大變形甚至塌方事故，當前，針對大斷面黃土隧道， 已成功應用預留核心土短臺階法解決開挖面積140m2的大斷面黃土隧道的施工，以及採用 CRD法解決埋深25m、開挖面積120m2的新黃土隧道下穿既有鐵路的施工。隨著黃土隧道開 挖斷面的進一步加大，其施工難度及風險也逐步變大。側壁導坑法雖能有效地控制沉降，但 施工步序繁多，施工空間狹小，施工進度緩慢，工程造價較高，尤其是針對長距離、特大斷面 黃土隧道群的施工，要實現安全、快速、經濟的施工，必須採用適宜的支護結構措施和合理 的開挖方法。
發明內容
本發明所解決的技術問題是提供一種結構簡單、施工工序簡單，開挖空間大、有效 保證特大斷面黃土隧道施工安全的支護結構及其施工方法。為解決上述的技術問題，本發明採取的技術方案本發明包括初期支護、拱牆二次襯砌、仰拱，其特殊之處在於沿隧道拱部的輪廓 線設置有小導管超前支護，初期支護與拱牆二次襯砌之間設置有防水層。上述的初期支護由噴射混凝土、架立型鋼鋼架、打設錨杆和掛設鋼筋網構成。上述的初期支護的仰拱部分包括噴射混凝土和架立型鋼鋼架。上述的防水層由無紡布和防水板構成。一種特大斷面黃土隧道的支護結構的施工方法，其特殊之處在於所述的施工方 法通過以下步驟實現(1)、沿隧道拱部開挖輪廓線，施做小導管超前支護；(2)、在小導管超前支護保護下進行上臺階的開挖並留核心土，每次開挖進尺為一 榀鋼架距離，然後施做初期支護的上臺階部分；(3)、開挖中部核心土；(4)、交錯開挖左側中臺階和右側下臺階，每次開挖控制在1 2榀型鋼鋼架距離， 然後施做初期支護的中臺階左側和下臺階右側部分；(5)、交錯開挖右側中臺階和左側下臺階，每次開挖控制在1 2榀型鋼鋼架距離， 然後施做初期支護的中臺階右側和下臺階左側部分；(6)、進行仰拱部分土體的開挖，每次開挖榀鋼架距離，然後施做初期支護的仰拱 部分，緊跟施做仰拱；(7)、施做初期支護和拱牆二次襯砌間的防水層，然後進行襯砌鋼筋綁紮；(8)、澆注拱牆二次襯砌。與現有技術相比，本發明的有益效果
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本發明在有效保證特大斷面黃土隧道施工安全的同時，其施工工序簡單，開挖空 間大，便於大型機械作業，隧道施工進度快。
圖1是本發明的結構橫斷面圖；圖2是本發明的施工工序橫斷面圖；圖3是本發明的施工工序縱剖面圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。參見圖1，本發明包括初期支護2、拱牆二次襯砌3、仰拱4，沿隧道拱部的輪廓線設 置有小導管超前支護1，初期支護2與拱牆二次襯砌3之間設置有防水層。初期支護2由噴射混凝土、架立型鋼鋼架、打設錨杆和掛設鋼筋網構成。初期支護2的仰拱部分包括噴射混凝土和架立型鋼鋼架。防水層由無紡布和防水板構成。參見圖2、3，實施本發明的施工方法的步驟為(1)、沿隧道拱部開挖輪廓線，施做小導管超前支護1 ；(2)、在小導管超前支護1保護下進行上臺階5的開挖並留核心土，每次開挖進尺 為一榀鋼架距離，然後施做初期支護2的上臺階部分；(3)、開挖中部核心土 6 ；(4)、交錯開挖左側中臺階7和右側下臺階10，每次開挖控制在1 2榀型鋼鋼架 距離，然後施做初期支護2的中臺階左側和下臺階右側部分；(5)、交錯開挖右側中臺階8和左側下臺階9，每次開挖控制在1 2榀型鋼鋼架距 離，然後施做初期支護2的中臺階右側和下臺階左側部分；(6)、進行仰拱部分土體11的開挖，每次開挖5榀鋼架距離，然後施做初期支護2 的仰拱部分，緊跟施做仰拱4 ；(7)、施做初期支護2和拱牆二次襯砌3間的防水層，然後進行襯砌鋼筋綁紮；(8)、澆注拱牆二次襯砌3。
權利要求
一種特大斷面黃土隧道的支護結構，包括初期支護(2)、拱牆二次襯砌(3)、仰拱(4)，其特徵在於沿隧道拱部的輪廓線設置有小導管超前支護(1)，初期支護(2)與拱牆二次襯砌(3)之間設置有防水層。
2.根據權利要求1所述的一種特大斷面黃土隧道的支護結構，其特徵在於所述的初 期支護(2)由噴射混凝土、架立型鋼鋼架、打設錨杆和掛設鋼筋網構成。
3.根據權利要求1或2所述的一種特大斷面黃土隧道的支護結構，其特徵在於所述 的初期支護(2)的仰拱部分包括噴射混凝土和架立型鋼鋼架。
4.根據權利要求3所述的一種特大斷面黃土隧道的支護結構，其特徵在於所述的防 水層由無紡布和防水板構成。
5.一種特大斷面黃土隧道的支護結構的施工方法，其特徵在於所述的施工方法通過 以下步驟實現(1)、沿隧道拱部開挖輪廓線，施做小導管超前支護(1)；(2)、在小導管超前支護(1)保護下進行上臺階(5)的開挖並留核心土，每次開挖進尺 為一榀鋼架距離，然後施做初期支護(2)的上臺階部分；(3)、開挖中部核心土(6)；(4)、交錯開挖左側中臺階(7)和右側下臺階(10)，每次開挖控制在1 2榀型鋼鋼架 距離，然後施做初期支護(2)的中臺階左側和下臺階右側部分；(5)、交錯開挖右側中臺階(8)和左側下臺階(9)，每次開挖控制在1 2榀型鋼鋼架距 離，然後施做初期支護(2)的中臺階右側和下臺階左側部分；(6)、進行仰拱部分土體(11)的開挖，每次開挖(5)榀鋼架距離，然後施做初期支護(2) 的仰拱部分，緊跟施做仰拱(4)；(7)、施做初期支護(2)和拱牆二次襯砌(3)間的防水層，然後進行襯砌鋼筋綁紮；(8)、澆注拱牆二次襯砌(3)。
全文摘要
本發明具體涉及一種特大斷面黃土隧道的支護結構及其施工方法。黃土隧道施工過程中易發生較大變形甚至塌方事故，當前，針對大斷面黃土隧道，已成功應用預留核心土短臺階法解決開挖面積140m2的大斷面黃土隧道的施工，以及採用CRD法解決埋深25m、開挖面積120m2的新黃土隧道下穿既有鐵路的施工，隨著黃土隧道開挖斷面的進一步加大，其施工難度及風險也逐步變大。本發明包括初期支護、拱牆二次襯砌、仰拱，沿隧道拱部的輪廓線設置有小導管超前支護，初期支護與拱牆二次襯砌之間設置有防水層。本發明在有效保證特大斷面黃土隧道施工安全的同時，其施工工序簡單，開挖空間大，便於大型機械作業，隧道施工進度快。
文檔編號E21D11/00GK101906974SQ20101024850
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月9日 優先權日2010年8月9日
發明者劉培碩, 劉小剛, 劉赬, 李凌志, 李國良, 李寧, 李雷, 楊國柱, 楊木高, 梁文灝, 王新東, 謝君泰, 趙秋林, 馬洪程 申請人:中鐵第一勘察設計院集團有限公司