專利名稱：一種大跨隧道中洞二次襯砌防開裂的施工方法
技術領域：
本發明屬于暗挖多聯拱隧道先期二次襯砌的施工的技術領域，具體涉及一種大跨隧道中洞二次襯砌防開裂的施工方法。
背景技術：
隨著人口的增長和城市化的進一步推進，交通亟待快速跟進，而地面資源有限，隧道建設成為解決交通特別是城市交通的極為最要的手段得到空前發展和應用。隨著隧道技術的發展，隧道逐漸向大斷面、超大斷面發展，在大斷面和超大斷面隧道建設的過程中， 目前鉆爆暗挖支護技術主要采用聯拱方案，即把一個大的斷面分成多個拱形進行開挖和支護，以保持開挖面和圍巖的穩定。經過計算比較分析，先開挖中間洞室并先期澆注中洞二次襯砌然后開挖兩側洞室的中洞法從力學特征和施工工藝上都是比較合理，所以中洞法被廣泛應用于大斷面隧道的開挖設計與施工過程中。中洞拱頂二次襯砌施作完畢后開挖兩側洞室時拱頂二次襯砌開裂是當下中洞法施工過程中普遍存在的問題，也是直接影響隧道安全和質量的重大問題，一直沒有得到很好的解決。目前，中洞法施工過程中，中洞拱頂二次襯砌保護技術主要采用在中洞拱頂二次襯砌施作過程中預留鋼筋頭，在側洞開挖之前，用制作好的鋼筋把預留的鋼筋頭連接起來， 起到拉緊襯砌防止其向外位移的作用。這種方法一定程度上限制了襯砌位移，對防止中洞拱頂襯砌開裂起到一定作用。但實踐證明這種方法只限制了襯砌向兩側的外向位移，并沒有限制限制襯砌的向內側位移，所以用這種方法進行加固后，在側洞開挖的過程中中洞拱頂二次襯砌仍會發生開裂，在實際工程中類似事故時有發生。
發明內容
本發明為了解決現有暗挖多聯拱隧道施工過程中，側洞開挖的過程易引起已經施作好的中洞拱頂二次襯砌開裂的問題，提供了一種大跨隧道中洞二次襯砌防開裂的施工方法。本發明采用如下的技術方案實現
大跨隧道中洞二次襯砌防開裂的施工方法，其步驟如下
1)、進行中間洞室的開挖并進行初期支護層與格柵鋼架臨時支撐的施工，格柵臨時支撐包括豎向格柵鋼架和橫向格柵鋼架；
2)、在中間洞室的底部施作仰拱二次襯砌和底部縱梁；
3)、在底部縱梁上安裝鋼管柱，然后施作中間洞室的拱頂二次襯砌和上部縱梁，相鄰鋼管柱之間的兩上部縱梁上預留穩定桿孔道，兩上部縱梁上的穩定桿孔道相對于隧道軸線對稱；
4)、拆除豎向格柵鋼架上部至上部縱梁的下方，在對稱的穩定桿孔道之間架設支撐鋼管，同時在穩定桿孔道和支撐鋼管內穿入螺桿鋼筋并及時擰緊端頭螺母，形成穩定的拉壓穩定結構；5)、施作中間板層；
6)、開挖兩側的側洞室并及時襯砌，形成聯拱隧道結構。本發明的有益效果在中間洞室的拱頂二次襯砌預留孔道，然后利用螺桿和支撐鋼管使得鋼管柱和拱頂二次襯砌形成穩定結構，在后期中間板層和側洞室施工過程中保證拱頂二次襯砌不受拉力和壓力作用，有效保護拱頂襯砌，并保證襯砌的質量。本方法簡單易操作，造價低廉，而且拉力螺桿和支撐鋼管可以重復使用，在當今大規模地下工程特別是大跨隧道建設領域其經濟效益和社會效益尤為突出，意義深遠，有極高的推廣價值。
圖1為中洞開挖并初期支護的示意圖
圖2為底部施作仰拱二次襯砌和底部縱梁基礎的示意3為施工鋼管柱、拱頂二次襯砌和上部縱梁的示意4為二次襯砌拉壓穩定結構的示意5為二次襯砌拉壓穩定結構的俯視6為施作中間半層的示意7為形成的聯拱隧道結構的示意圖
圖中1_初期支護層，2-豎向格柵鋼架，3-橫向格柵鋼架，4-仰拱二次襯砌，5-底部縱梁，6-鋼管柱，7-拱頂二次襯砌，8-上部縱梁，9-穩定桿孔道，10-支撐鋼管，11-螺桿鋼筋， 12-中間板層，13-中間洞室，14-側洞室。
具體實施例方式結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步說明。本發明是針對大斷面或超大斷面多聯拱隧道施工過程中中洞拱頂二次襯砌保護的新技術，其具體實施方法為
1、進行中間洞室13的開挖并進行初期支護，如圖1所示。2、底部施作仰拱二次襯砌4和底部縱梁5，并保證豎向格柵鋼架2嵌入仰拱二次襯砌4不小于10cm。如圖2所示。3、在底部縱梁5上安裝鋼管柱6，并施作中間洞室13的拱頂二次襯砌7和上部縱梁8，并在拱頂二次襯砌7下部的上部縱梁8上預留穩定桿孔道9，同時豎向格柵鋼架2上部拆除至上部縱梁8下方，如圖3所示。4、及時在中間洞室13的拱頂二次襯砌7下部的兩側上部縱梁8中間架設厚壁支撐鋼管10，同時在穩定桿孔道9和其內厚壁支撐鋼管10內穿入螺桿鋼筋11并及時擰緊端頭螺母，形成穩定的拉壓穩定結構，如圖4、圖5所示。5、施作中間板層12，如圖6所示。6、開挖兩側的側洞室14并及時襯砌，最終形成聯拱隧道結構，如圖7所示。
權利要求
1. 一種大跨隧道中洞二次襯砌防開裂的施工方法，其特征在于步驟如下1)、進行中間洞室(13)的開挖并進行初期支護層(1)與格柵鋼架臨時支撐的施工，格柵臨時支撐包括豎向格柵鋼架(2)和橫向格柵鋼架(3)；2)、在中間洞室(13)的底部施作仰拱二次襯砌(4)和底部縱梁(5)；3)、在底部縱梁(5)上安裝鋼管柱(6)，然后施作中間洞室(13)的拱頂二次襯砌(7)和上部縱梁(8)，相鄰鋼管柱(6)之間的兩上部縱梁(8)上預留穩定桿孔道(9)，兩上部縱梁 (8)上的穩定桿孔道(9)相對于隧道軸線對稱；4)、拆除豎向格柵鋼架(2)上部至上部縱梁(8)的下方，在對稱的穩定桿孔道(9)之間架設支撐鋼管(10)，同時在穩定桿孔道(9)和支撐鋼管(10)內穿入螺桿鋼筋(11)并及時擰緊端頭螺母，形成穩定的拉壓穩定結構；5)、施作中間板層(12);6)、開挖兩側的側洞室(14)并及時襯砌，形成聯拱隧道結構。
全文摘要
本發明屬于暗挖多聯拱隧道先期二次襯砌施工的技術領域，具體涉及一種大跨隧道中洞二次襯砌防開裂的施工方法，解決了現有隧道施工中，側洞開挖易引起中洞拱頂二次襯砌開裂的問題。其步驟如下進行中間洞室的施工，在中間洞室上部縱梁上預留穩定桿孔道，在對稱的穩定桿孔道之間架設支撐鋼管，同時在穩定桿孔道和支撐鋼管內穿入螺桿鋼筋并及時擰緊端頭螺母，形成穩定的拉壓穩定結構，開挖兩側的側洞室并及時襯砌，形成聯拱隧道結構。本發明的有益效果簡單易操作，造價低廉，而且拉力螺桿和支撐鋼管可以重復使用，在當今大規模地下工程特別是大跨隧道建設領域其經濟效益和社會效益尤為突出，意義深遠，有極高的推廣價值。
文檔編號E21D11/00GK102182469SQ20111011408
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月4日 優先權日2011年5月4日
發明者張俊兵, 辛振省, 鄭保才 申請人:中鐵三局集團有限公司