一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法
【專利摘要】本發明涉及埡口段超淺埋隧道施工，具體為一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法。采用洞內小管棚預支護的手段，通過超淺埋段洞內加固施工后，利用雙側壁導坑法保證開挖、支護完畢后出洞的安全性，提高后期的洞口穩定性，然后采用明挖的方法施工蓋挖段，蓋挖段的套拱施工完畢后，進行頂部的反壓回填，最后進行蓋挖段暗洞的爆破施工。保證了暗洞爆破施工的安全性和環保性，避免了直接進行暗洞施工帶來的塌方、冒頂等危險事故的發生，并加快了施工進度，節省了成本。保證施工安全的前提下，工程整體縮短工期，節省了施工成本。
【專利說明】一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法
【技術領域】
[0001]本發明型涉及V級強風化的變粒巖及綠泥片巖為主的隧道圍巖，隧道位于埡口段，且周邊存在較多既有建筑物情況下的超淺埋隧道蓋挖法施工工藝。
【背景技術】
[0002]隧址區處于埡口地帶，周邊存在大量居民的環境下，進行爆破施工，產生的飛石和爆破噪音會帶來很大的安全隱患，如采用靜力爆破，一方面受溫度環境的限制，另一方面進度和經濟性方面都存在一定的不合理性。為保證爆破施工的安全性，以及最大限度的保證施工進度，降低經濟成本，形成了本超淺埋隧道蓋挖法施工工藝。
【發明內容】
[0003]采用超淺埋段出洞施工工藝，安全出洞后通過用蓋挖法施工工藝，防止隧道塌方、冒頂，并利用蓋子(套拱)遮擋飛石和減小爆破噪音，套拱頂部的反壓回填施工完畢后，最后進行暗洞施工，降低了工程成本，解決了超淺埋段隧道塌方、冒頂的難題，并減小了對周邊既有建筑的影響。由于蓋挖法施工過程，大部分在明處作業，施工方便，操作簡單，便于機械和人工結合作業，施工中需要注意做好周邊排水工作。
[0004]一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法，其特征在于:采用超淺埋段出洞施工工藝、蓋挖法施工工藝；
[0005]超淺埋段出洞施工工藝具體為:超淺埋段洞內小管棚預支護施工、雙側壁導坑法施工、超淺埋出洞段拱頂范圍內，采用系統錨桿和鋼管進行拱頂加固；
[0006]蓋挖法施工工藝具體為:拱架采用間距為50cm的加工成弧形的多道工字鋼，每道弧形的工字鋼是由多段工字鋼焊接而成，每兩段工字鋼之間通過分別焊接在兩塊鋼板上，并且兩道鋼板通過螺栓連接在一起；多道工字鋼作為蓋挖法中“蓋子”的骨架，每道弧形的工字鋼的兩端上焊接有槽鋼做“蓋子”的底梁，多道工字鋼通過槽鋼連接成一體并澆筑混凝土形成“蓋子”。
[0007]進一步，超淺埋段洞內小管棚預支護施工采用長度3.5m的Φ50無縫鋼管，縱向間距1.2m，環向間距40cm，拱頂120°范圍內設置，并采用M20級水泥漿進行壓漿處理。
[0008]進一步，在超淺埋隧道出洞段拱頂120°范圍內，采用系統錨桿和Φ50無縫鋼管進行拱頂加固的施工工藝。
[0009]利用本發明型的施工工藝，具有如下優點:
[0010]一、采用蓋挖法，大部分施工處于明處作業，避免了超淺埋段暗挖施工發生塌方、冒頂的風險；
[0011]二、利用蓋挖法的“蓋子”遮擋作用，降低了爆破飛石產生的安全隱患，減少了爆破噪音的影響；
[0012]三、蓋挖法的“蓋子”在后期中與二襯共同阻擋地表示對隧道主體的危害；
[0013]四、利用本發明減低約200萬的施工成本；[0014]五、施工進度方面，利用蓋挖法施工縮短工期50d ；
[0015]六、采用蓋挖法增加一定的工作面，更能充分利用機械施工，提高了機械使用效率，且施工工藝簡單，易于操作，便于施工。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是蓋挖法施工流程圖。
圖2是套拱混凝土澆筑圖
圖3是套拱拱架圖 圖4是雙側壁導坑開挖法施工圖。
圖5環向注漿加固措施圖。
蓋挖法施工流程:1、超淺埋段洞內小管棚預支護一2超淺埋段洞內加固一3、雙側壁導坑開挖及初期支護施工一4、套拱鋼架架設一5、套拱混凝土澆筑一6、套拱頂反壓回填7、洞內施工
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖具體說明:
[0018]超淺埋段出洞技術主要特征為:超淺埋隧道洞內采用小管棚施工工藝，雙側壁導坑方法開挖，超淺埋隧道洞內加固施工工藝，保證了出洞的安全性及出洞后洞口的穩定性。
[0019]蓋挖法施工工藝主要特征為:
[0020]采用118的工字鋼，縱向間距為50cm，每榀鋼架段與段之間采用螺栓連接，118工字鋼焊接在24cmX24cmXlcmQ235鋼板上，焊縫厚度不小于10mm，鋼拱架榀與榀之間用Φ22的螺紋鋼連接，環向間距1.0m，兩邊墩墻處用兩根[20的槽鋼與118的工字鋼焊接成縱向底梁，騎縫處焊接。然后架設模板，利用輸送泵澆筑C25混凝土。最后對“蓋子”頂部進行反壓回填，進行超淺埋段隧道暗洞施工。
[0021]超淺埋隧道洞內小管棚預支護施工工藝主要特征為:采用長度3.5m的Φ50無縫鋼管，縱向間距1.2m,環向間距40cm，拱頂120°范圍內設置，并采用M20級水泥漿進行壓漿處理，起到預先支護的作用，防止開挖過程出現塌方或者較大超挖現象；
[0022]超淺埋隧道洞內加固施工工藝主要特征為:在超淺埋隧道出洞段拱頂120°范圍內，采用系統錨桿(間距:縱向*環向=60*75cm)和Φ50無縫鋼管(間距:60cm*75cm)進行拱頂加固的施工工藝。
[0023]本發明型是一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法，具體施工步序如下:
[0024]第一步:①超淺埋段洞內加固，對洞口段采用Φ50無縫鋼管和Φ25的中空注漿系統錨桿(長3.5m,間距:縱向*環向=60*75cm)環向注漿加固措施，保證洞口的圍巖及初期支護的穩定。見圖4、圖5
[0025]第二步:②小管棚預支護施工，采用加密Φ50*4πιπι注漿小導管超前支護，長度為
3.50m，縱向間距為1.20m，環向間距為40cm，前后排注漿小導管相交錯布設，外插角分別為6°?8°和12°?15°，在隧道拱部120°范圍內設置。見圖1
[0026]第三步:③雙側壁導坑開挖
[0027]采用雙側壁導坑開挖法施工，分為6步開挖，左側上導坑1、右側上到坑2、左側下導坑3、右側下導坑4、中導坑上5、中導坑下6，開挖時保持左右側上導坑錯開15m左右，上下導坑錯開5m左右，開挖后及時做好初期支護的施工，保證安全。見圖4
[0028]第四步:④蓋挖法套拱拱架施工
[0029]超淺埋段加強支護安全出洞后，進行蓋挖法的套拱拱架施工，拱架采用118的工字鋼，縱向間距為50cm，每榀鋼架段與段之間采用螺栓連接，118工字鋼焊接在24cmX24cmXlcmQ235鋼板上，焊縫厚度不小于10mm，鋼拱架榀與榀之間用22的螺紋鋼連接，環向間距1.0m，兩邊墩墻處用兩根[20的槽鋼與118的工字鋼焊接成縱向底梁，騎縫處焊接。見圖3
[0030]第五步:⑤套拱混凝土澆筑
[0031]套拱拱架，基礎澆筑80cm，拱部澆筑60cm，為保證混凝土澆筑質量及施工安全，套拱拱架縱向施工5m長左右后，架設模板進行混凝土澆筑。見圖2
[0032]第六步:⑥洞頂反壓回填
[0033]套拱混凝土強度達到設計強度后進行套拱頂部的反壓回填，回填材料采用碎石土回填+50cm厚粘土層+30cm耕植土，兩側均勻對稱回填，保證洞身受力均勻，回填時分層夯實，保證回填密實。見圖2
[0034]第七步:⑦蓋挖段洞內施工
[0035]套拱及回填施工完畢后，進行蓋挖段的暗洞施工，暗洞施工包括初期支護施工和二襯施工兩部分。
[0036]使用本發明型一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法，要注意蓋挖法的套拱(蓋子)中的底梁基礎有足夠的承載力，一般要求承載力不小于350Kpa，避免因基礎承載力不足，導致套拱下沉量過大，導致洞內支護厚度不足。同時在施工前，應注意對套拱施工現場周邊的排水設施的施工，避免因為施工期間雨水進入洞內，帶來安全隱患和質量隱患。
[0037]以上本發明型一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法，為北固山隧道的典型實施案例，本發明型的實施不限于此。
【權利要求】
1.一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法，其特征在于:采用超淺埋段出洞施工工藝、蓋挖法施工工藝； 超淺埋段出洞施工工藝具體為:超淺埋段洞內小管棚預支護施工、雙側壁導坑法施工、超淺埋出洞段拱頂范圍內，采用系統錨桿和鋼管進行拱頂加固； 蓋挖法施工工藝具體為:拱架采用間距為50cm的加工成弧形的多道工字鋼，每道弧形的工字鋼是由多段工字鋼焊接而成，每兩段工字鋼之間通過分別焊接在兩塊鋼板上，并且兩道鋼板通過螺栓連接在一起；多道工字鋼作為蓋挖法中“蓋子”的骨架，每道弧形的工字鋼的兩端上焊接有槽鋼做“蓋子”的底梁，多道工字鋼通過槽鋼連接成一體并澆筑混凝土形成“蓋子”。
2.根據權利要求1所述一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法，其特征在于:超淺埋段洞內小管棚預支護施工采用長度3.5m的Φ50無縫鋼管，縱向間距1.2m，環向間距40cm，拱頂120°范圍內設置，并采用M20級水泥漿進行壓漿處理。
3.根據權利要求1所述一種超淺埋隧道出洞蓋挖施工方法，其特征在于:在超淺埋隧道出洞段拱頂120°范圍內，采用系統錨桿和Φ50無縫鋼管進行拱頂加固的施工工藝。
【文檔編號】E21D9/00GK103628885SQ201310539423
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】李文, 靳志強, 陳勝亮, 王眾, 魏國濤, 段勇 申請人:中交一公局第三工程有限公司