隧道出口平导横通道挑口及正洞双侧壁导坑法施
发布日期:2024-08-21 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370
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摘要: | 本发明涉及隧道工程,尤其涉及一种隧道出口平导横通道挑口及正洞双侧壁导坑法施工方法。、复杂地质条件下的隧道出口施工,采用高效的施工方法对于确保工程质量和施工安全至关重要。隧道平导洞常见于一些大长隧道工程中,平导洞是平行于隧道正洞的辅助施工隧洞,平导洞和正洞之间通常设有横通道,隧道正洞施工过程... | ||
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本发明涉及隧道工程,尤其涉及一种隧道出口平导横通道挑口及正洞双侧壁导坑法施工方法。背景技术:1、复杂地质条件下的隧道出口施工,采用高效的施工方法对于确保工程质量和施工安全至关重要。隧道平导洞常见于一些大长隧道工程中,平导洞是平行于隧道正洞的辅助施工隧洞,平导洞和正洞之间通常设有横通道,隧道正洞施工过程中,万一出现坍塌,可通过平导洞进行支护跟进,平导洞还可以用于供正洞排水、出碴、进料以及通风。现有技术在隧道出口段和横通道施工中面临诸多问题,施工效率低,且隧道出口及横通道施工常面临复杂的地质条件,如软弱围岩、断层、地下水等,传统施工方法难以有效应对,增加了施工安全风险。由于横通道是在洞内施工,平导洞进入横通道的开口处以及横通道进入正洞的开口处的施工难度较大,且通常平导洞和横通道的断面比正洞的断面小很多,平导洞进入横通道的开口处以及横通道进入正洞的开口处需要采用不同的施工工法,进一步提升了施工难度,且在横通道进入正洞的开口处会面临较大高度的挑顶,而挑顶高度越大施工难度越大。2、现有技术中的中国专利文献:cn106089215a中公开了一种公路隧道平行导洞进横通道开口施工方法,将平行导洞与横通道中心线交叉部位前后的初期支护结构中心线向横通道方向偏移,并根据设计轮廓将上台阶钢拱架半径增大,下台阶钢拱架半径延续原施工使用半径;根据横通道正常轮廓钢拱架基础上,分别对其每个拱架单元进行变角处理,并在每单元连接板接头及拱顶处分别布设注浆锁脚锚管。现有技术中的中国专利文献:cn104632228a中公开了一种横通道进入正线施工方法及横通道,涉及地铁隧道施工领域,由以下顺次步骤组成:①测量放线,在横通道侧墙上放处正线洞门位置;②在正线洞门位置安装格栅钢架,在格栅钢架内拱部打设超前小导管;③在正线洞门外的侧墙上布置锚管和双层钢筋网;④将超前小导管及锚管注浆,并与双层钢筋网片焊接为一体;⑤喷射混凝土,形成支撑墙。3、但上述方案在实施过程中,至少存在如下技术问题:不能有效的降低横通道进入正洞处的高挑顶的施工风险,且施工效率低下、施工成本高、环境影响大。因此,亟需提出一种隧道出口平导横通道挑口及正洞双侧壁导坑法施工方法。提高施工效率、降低成本、保障安全并减少对周围环境的影响。技术实现思路1、鉴于以上技术问题,本公开提供了一种隧道出口平导横通道挑口及正洞双侧壁导坑法施工方法,解决了现有技术中施工效率低下、安全风险高、成本控制难、环境影响大的技术问题。2、根据本公开的一个方面,提供一种隧道出口平导横通道挑口及正洞双侧壁导坑法施工方法,包括如下步骤:3、(1)横通道开口:首先在正洞与平导洞之间开设横通道,在横通道开口处,沿开挖轮廓线间隔施做超前小导管;超前小导管施做完成后,进行横通道开口拱架开挖支护,拱架立设完成后,喷砼覆盖拱架;4、(2)横通道施工:开挖横通道洞身,至横通道与正洞相交位置;5、(3)锁口施工:横通道开挖至与正洞交叉位置,即锁口,在横通道口并列设置多榀门型钢架,以保证围岩的稳定,在锁口处,正洞横梁与横通道钢架间空隙设置竖向立柱;6、(4)正洞挑顶施工:锁口施工完成后,对正洞拱顶进行挑顶扩挖,扩挖过程中,采用门型拱架支撑,沿正洞拱顶轮廓线开挖至正洞上台阶,开挖完成后,再采用正洞拱架、网片、锚杆及喷砼在门型拱架内侧支护,喷砼后,拆除门型拱架,然后依次进行正洞上台阶、中台阶、下台阶、仰拱铺底和二次衬砌的施工,最后完成横通道进正洞的挑顶施工;7、(5)双侧壁导坑法施工:正洞双侧壁导坑由挖机、风镐进行开挖,采用多功能作业台架配合气腿凿岩机,对石质围岩进行爆破掘进,挖掘机、装载机配合自卸汽车出碴;初期支护采用锚杆、网片、钢架、喷射混凝土支护,喷射混凝土采用湿喷工艺,由喷浆机配合混凝土罐车进行喷浆作业。8、在本公开的一些实施例中,所述步骤(1)中超前小导管施工包括如下步骤:9、a.小导管加工制作:小导管的前端为50mm长的尖椎形,在尾部焊接φ6.5钢筋加劲箍,管壁每隔150mm钻设梅花形溢浆孔,溢浆孔直径8mm,小导管尾部1050mm范围内不设溢浆孔;10、b.钻孔:采用yt-28风动凿岩机进行钻孔作业,钻孔直径50mm,由高孔位向低孔位进行钻孔;11、c.清孔:采用高压风从孔底向孔口清理钻渣;12、d.安装:将已加工的小导管用钻头顶进,顶进长度不小于90%管长,小导管外露长度20cm,以便连接孔口阀门及管路,尾部与钢架焊接,以便与注浆管路连接;13、e.注浆:注浆前先喷射5~10cm厚混凝土,以封闭注浆面形成止浆墙;注浆顺序为由下至上,浆液先稀后浓、注浆量先大后小,注浆压力由小到大;14、f.注浆结束后堵塞密实注浆孔,浆液强度达到70%以上,4h后进行下循环开挖。15、在本公开的一些实施例中,所述步骤(5)中双侧壁导坑法采用分断施工的顺序:利用两个中隔壁,把隧道大断面分成左中右三个小断面,先施工左、右导洞,后施工中间断面;初期支护仰拱成环后,待初期支护结构的拱顶沉降和收敛稳定后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。16、在本公开的一些实施例中,所述步骤(5)中初期支护中锚杆包括如下施工步骤:17、a.钻孔及清孔:用气腿式风动凿岩机钻孔,孔径与锚杆直径相匹配,孔向与所在部位的岩面垂直,孔深度大于锚杆长度;钻孔完成后,采用高压风进行清孔,逐个将孔内杂物清理干净;18、b.锚杆安装:锚杆体装入设计深度,然后,用水和空气洗孔,至孔口反水或返气,锚杆外露10~20cm,以便锚杆与压浆机出浆管连接,注浆料由杆体中孔灌入,在上仰孔设置止浆塞和排气孔;19、c.注浆:边墙或俯角下顷的锚孔安装中空注浆锚杆的过程中,锚孔注浆采用杆体中空通孔进浆,锚孔口排气的注浆工艺,具有上倾的仰角的锚孔施工过程中,锚孔注浆采用锚孔口进浆、中空锚杆体的中空通气口作排气回浆管的注浆工艺,当孔内水泥浆压满后,顶紧止浆塞,防止浆液流出,中空注浆锚杆的注浆压力为0.5~1.2mpa;20、d.垫板安装:注浆完毕,锚杆强度达到10mpa后,安装锚杆垫板,并拧紧螺帽,以使垫板与喷射混凝土面密贴,保证锚杆的受力良好。21、在本公开的一些实施例中,所述步骤(5)中初期支护中网片包括如下施工步骤:22、a.网片挂设:将钢筋网片与锚杆外露部分、钢架焊接连接固定;23、b.网片绑扎:网片搭接长度不小于20cm,采用扎丝绑扎连接牢固;24、所述步骤(5)中初期支护中钢架施工包括如下施工步骤:25、a.拱架安装:架立拱架,相邻拱架在掌子面以螺栓连接,在拱架每侧拱脚处施作多根锁脚锚杆,锚杆头与初期支护内净空面齐平,锚杆与拱架焊接连接;26、b.连接筋安装:连接筋从拱架外侧与拱架焊接连接。27、在本公开的一些实施例中,所述步骤(5)中喷射混凝土包括如下施工步骤:28、a.施工准备:先采用机械清理浮石,然后采用高压风吹净受喷面上的浮尘、岩屑;29、b.喷射混凝土:初喷砼厚度3~5cm;复喷混凝土时自下而上分层喷射,先喷拱架与岩面间混凝土,再喷拱架间混凝土,在前一层混凝土终凝后,进行后一层喷射,喷嘴与受喷面距离1.5~2.0米,喷射角度为90度;30、c.养护:混凝土终凝2h后,湿度小于90%,气温不低于+5℃,进行喷水养护,时间不少于14d。31、一种超前小导管,适用于上述的隧道出口平导横通道挑口及正洞双侧壁导坑法施工方法,超前小导管安装于直径50mm的导管孔内,超前小导管包括依次连接的前端、管壁、和尾部;所述前端为50mm长的尖椎形,所述管壁包括间隔150mm设置梅花形溢浆孔,溢浆孔直径8mm,所述尾部包括焊接连接的钢筋加劲箍;超前小导管尾部20cm设于导管孔外、连接孔口阀门及管路,尾部焊接钢架。32、本发明的有益效果在于:33、1.施做超前小导管,预先加固横通道开口处的围岩,有效控制开挖过程中的围岩稳定性,降低坍塌方风险,保障施工人员安全,横通道开口初期的开挖和及时支护,避免了围岩的过度扰动,保持了地质结构的稳定性。34、2.锁口施工与门型钢架,加固了横通道与正洞交界处的结构,提升了整体稳定性,有效防止了地质不稳定引发的坍塌方风险,通过逐步开挖至交叉位置后立即进行锁口施工,避免了因开挖过快导致的围岩体失稳,有效控制了施工风险。35、3.在锁口处设置竖向立柱,有效填补了正洞横梁与横通道钢架间的空隙,加强了结构的连续性,使得力的传递更为均匀,利于隧道的长期稳定。36、4.采用门型拱架支撑进行正洞挑顶扩挖,确保了挑顶作业的稳定性与安全性,同时门型拱架的使用提高了施工效率,减少了对围岩的扰动。37、5.采用正洞拱架、网片、锚杆等进行多层次支护,多层防护措施增强了挑顶及整个正洞的结构稳定性,防止了潜在的坍塌陷落石风险。38、6.使用挖机、风镐、多功能作业台架及气腿凿岩机等现代化设备,大幅提高了开挖效率,减少了人力需求,同时挖掘机与装载机、自卸汽车的配合自动化出碴流程,显著提升了作业速度,降低了物料搬运成本。39、7.湿喷射混凝土工艺的采用,通过喷浆机与混凝土罐车的配合,减少了干混喷造成的粉尘污染,降低了对施工区域及周边环境的空气质量影响,40、8.初期支护采用锚杆、网片、钢架和喷射混凝土,增强了侧壁的即时稳定性,有效控制了开挖后的围岩变形和塌方风险,确保了施工安全。