超大變斷面隧道施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軟弱圍巖中的隧道施工領域，具體涉及一種超大變斷面隧道施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著隧道工程建設的發展，以及施工技術研宄的深入和機械設備的不斷更新，超大斷面隧道施工方法有了長足的進步。目前，交通隧道開挖的具體方法主要有:全斷面法、臺階法、臺階分部法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)及側壁導坑法等。但在工程實踐中，對于軟弱圍巖中修建跨度達到20?30m的特大跨度隧道，若采用上述施工方法非常困難，前三者施工安全不能保證，圍巖變形不可控，易塌方；后三者存在臨時支撐多，不經濟且施工操作不便，降低施工自由度，拆除臨時支撐有受力體系轉換風險，導致一次拆撐距離受限等問題，工期進度將不能保證。
【發明內容】
[0003]針對上述技術問題，本發明提供了一種超大變斷面隧道施工方法，減少臨時支撐的使用，降低拆除臨時支撐的安全風險，增加作業自由度，加快施工進度。
[0004]本發明提供了一種超大變斷面隧道施工方法，包括以下步驟:
[0005]A.開挖左導洞和右導洞，并及時施作相應的導洞初期支護和導洞臨時支護；
[0006]B.現場采用混凝土灌注左導洞和右導洞內的靴型大墻腳；
[0007]C.在左導洞和右導洞之間開挖主洞，并及時施作相應的第一層初期支護、臨時橫撐和臨時豎撐；
[0008]D.一次性施作主洞的第二層初期支護；
[0009]E.在第一層初期支護和第二層初期支護的保護下，拆除主洞的臨時豎撐和臨時橫撐；
[0010]F.開挖主洞的核心土，并及時施作仰拱初期支護；
[0011]G.拆除左導洞和右導洞的導洞臨時支護；
[0012]H.采用鋼筋混凝土現場模筑主洞的二次襯砌，完成隧道結構施工。
[0013]所述步驟A中先開挖左導洞和右導洞上半部，并及時施作相應的導洞拱墻初期支護和導洞臨時支護；再開挖左導洞和右導洞下半部，并及時施作相應的導洞接長初期支護、導洞仰拱初期支護和導洞臨時支護，使導洞拱墻初期支護、導洞接長初期支護、導洞仰拱初期支護和導洞臨時支護封閉成環。
[0014]所述步驟C中先開挖主洞拱部左側上半部，施作相應的第一層初期支護、臨時橫撐和臨時豎撐；再開挖主洞拱部左側下半部，施作相應的第一層初期支護和臨時豎撐；然后開挖主洞拱部右側上半部，施作相應的第一層初期支護、臨時橫撐和臨時豎撐；再開挖主洞拱部右側下半部，施作相應的第一層初期支護和臨時豎撐；最后開挖主洞拱部中部上半部，施作相應的第一層初期支護，使主洞拱部的第一層初期支護連接成拱形后開挖主洞拱部中部下半部；
[0015]所述二襯襯砌包括封閉成環的仰拱二次襯砌和拱墻二次襯砌，仰拱二次襯砌和拱墻二次襯砌的施工縫位于靴型大墻腳的中部。
[0016]所述步驟H中先采用鋼筋混凝土現場模筑仰拱二次襯砌，并用混凝土進行隧底填充灌筑；再采用鋼筋混凝土一次性模筑拱墻二次襯砌，完成隧道結構施工。
[0017]所述左導洞、右導洞、主洞的拱部和核心土均采用臺階法進行開挖。
[0018]所述主洞拱部的第二層初期支護位于第一層初期支護的內側，第二層初期支護和第一層初期支護兩端均支承于左導洞和右導洞的靴型大墻腳。
[0019]所述導洞拱墻初期支護和導洞接長初期支護構成導洞初期支護，所述導洞初期支護由自鉆式錨桿、鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成。
[0020]所述主洞拱部的第一層初期支護由自鉆式錨桿、鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成；主洞拱部的第二層初期支護由格柵鋼架和噴射混凝土組成，主洞的仰拱初期支護由鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成。
[0021]所述步驟A之前先沿隧道開挖方向在待挖掘的主洞的核心土施作超前玻纖錨管，然后在待挖掘的主洞拱頂處圍巖沿隧道開挖輪廓線外施作沿隧道縱向方向布置的兩層高壓水平旋噴粧，在兩層旋噴粧之間施作沿隧道縱向方向布置的超前長管棚。在待挖掘的左導洞的拱頂處圍巖沿隧道開挖輪廓線外施作一層沿隧道縱向方向布置的高壓水平旋噴粧，在待挖掘的左右導洞與待挖掘的主洞之間的拱腳處圍巖沿隧道開挖輪廓線外施作多根沿隧道縱向方向布置的高壓水平旋噴粧。然后沿隧道開挖方向在待挖掘的主洞的掌子面拱部施作沿隧道縱向方向布置的高壓水平旋噴粧。
[0022]本發明先行施工位于主洞兩側邊墻的外擴式導洞，其結構形式既滿足了施工穩定要求，探明了前方地質條件，也為擴大的靴型基礎施作留下了空間。本發明在軟弱地層中通過擴大隧道支護墻腳形成靴型大墻腳，為上部結構提供穩定基礎，同時強化與仰拱的連接。本發明形成的施工結構通過第一層初期支護和第二層初期支護形成復合的加勁拱部結構，滿足拱部大跨結構的復雜受力要求，并能根據監控量測情況靈活掌控下步結構施作時機。本發明為全斷面協調性開挖方法，使得各部開挖斷面化大為小，同時能保證流水式的協同作業，合理加快施工進度；本發明精心設計了臨時支護、初期支護和二襯結構體系，使得各部支護體系有機銜接、工序轉換有序而靈活、銜接有效，具有良好的協調性和穩定性以及施工靈活性。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明施工結構示意圖
[0024]圖2為本發明施工過程示意圖a
[0025]圖3為本發明施工過程示意圖b
[0026]圖4為本發明施工過程示意圖c
[0027]圖5為本發明施工過程示意圖d
[0028]圖6為本發明施工過程示意圖e
[0029]圖7為本發明施工過程示意圖f
[0030]圖8為本發明施工過程示意圖g
[0031]圖9為本發明施工過程示意圖h
[0032]圖10為本發明施工過程示意圖1
[0033]圖11為本發明施工過程示意圖j
[0034]圖12為本發明施工過程示意圖k
[0035]圖13為本發明施工過程示意圖1
[0036]圖14為本發明施工過程示意圖m
[0037]圖15為本發明施工過程示意圖η
[0038]圖16為本發明施工過程示意圖ο
[0039]圖17為本發明施工過程示意圖P
[0040]圖18為本發明的超前支護示意圖
【具體實施方式】
[0041]下面結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步說明:
[0042]本發明提供了一種超大變斷面隧道施工方法，包括以下步驟:
[0043]Α.采用上、下臺階法開挖左導洞11上半部，如圖2所示，及時施作相應的由砂漿錨桿、工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的導洞拱墻初期支護16，以及由工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的導洞臨時支護17 ；
[0044]B.采用上、下臺階法開挖左導洞11下半部，如圖3所示，及時施作相應的帶有砂漿錨桿的導洞接長初期支護15、導洞仰拱初期支護14和導洞臨時支護17，使導洞拱墻初期支護16、導洞接長初期支護15、導洞仰拱初期支護14和導洞臨時支護17封閉成環；
[0045]C.現場采用C30混凝土灌注左導洞11內的靴型大墻腳13，如圖4所示；
[0046]D.采用上、下臺階法開挖右導洞12上半部，如圖5所示，及時施作相應的由砂漿錨桿、工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的導洞拱墻初期支護16，以及由工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的導洞臨時支護17 ；
[0047]Ε.采用上、下臺階法開挖右導洞12下半部，并及時施作相應的帶有砂漿錨桿的導洞接長初期支護15、導洞仰拱初期支護14和導洞臨時支護17，使導洞拱墻初期支護16、導洞接長初期支護15、導洞仰拱初期支護14和導洞臨時支護17封閉成環；
[0048]F.現場采用C30混凝土灌注右導洞12內的靴型大墻腳13 ;
[0049]G.如圖6所示，開挖主洞拱部左側上半部31，施作相應的由自鉆式錨桿、鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成的第一層初期支護23，以及工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的臨時豎撐91和臨時橫撐92 ；
[0050]H.如圖7所示，開挖主洞拱部左側下半部32，施作相應的由自鉆式錨桿、鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成的第一層初期支護23，以及工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的臨時豎撐91 ；
[0051]1.如圖8所示，開挖主洞拱部右側上半部41，施作相應的由自鉆式錨桿、鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成的第一層初期支護23，以及工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的臨時豎撐91和臨時橫撐92 ；
[0052]J.開挖主洞拱部右側下半部42，施作相應的由自鉆式錨桿、鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成的第一層初期支護23，以及工字鋼鋼架與噴射混凝土組成的臨時豎撐91 ;
[0053]K.如圖9所示，開挖主洞拱部中部上半部51，施作相應的由自鉆式錨桿、鋼筋網、型鋼鋼架與噴射混凝土組成的第一層初期支護23，使主洞2拱部的第一層初期支護23連接成拱形后開挖主洞拱部中部下半部52，如圖10所示；
[0054]L