專利名稱：一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隧道工程結(jié)構(gòu)及其施工方法，特別是一種斷面為不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù)：
由于隧道工程的特點(diǎn)，在地下修建地鐵、公路、鐵路等工程時(shí)，需要在一定距離內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)折線或錯(cuò)車線，以保證車輛的正常及安全運(yùn)行。此部分轉(zhuǎn)折線一般設(shè)計(jì)為不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道斷面形式，選擇合理的施工方法，對(duì)保證其施工安全具有特別重要的意義。由于其斷面形式不規(guī)則，長(zhǎng)度相對(duì)較短，無(wú)法采用盾構(gòu)機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工。對(duì)于斷面為雙聯(lián)拱隧道施工方法一般采用中導(dǎo)坑法，即先施作中導(dǎo)坑，導(dǎo)坑完成后在其內(nèi)部施作中墻混凝土，后開挖兩側(cè)，此方法安全性低、作業(yè)量大、廢棄工程量大、成本高、對(duì)總體的施工進(jìn)度將造成較大的影響，不利于總體施工安排。若采用單拱大斷面形式，將顯著加大隧道結(jié)構(gòu)的跨度及高度，不僅工程量大大增加，而且加大了施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法，要解決傳統(tǒng)施工方法中作業(yè)量大，廢棄工程量大，成本高，施工進(jìn)度慢，施工安全得不到保證的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)，包括小洞和與之相連的大洞，所述小洞的圍巖上依次設(shè)有超前支護(hù)、小洞初期支護(hù)、小洞防水層和小洞二次襯砌，所述大洞的圍巖上依次設(shè)有超前支護(hù)、大洞初期支護(hù)、大洞防水層和大洞二次襯砌，在小洞與大洞交界處，每榀所述小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件上預(yù)埋有至少兩塊初支連接件，小洞初支鋼構(gòu)件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個(gè)延伸段的端部均預(yù)埋有一塊鋼構(gòu)件連接板；
每榀所述大洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即大洞初支鋼構(gòu)件與所述初支連接件和鋼構(gòu)件連接
板--連接形成整體，使大洞初期支護(hù)與小洞初期支護(hù)一起形成封閉結(jié)構(gòu)；
所述小洞防水層與大洞防水層沿小洞與大洞交界處連為一體；所述小洞二次襯砌的邊界預(yù)埋有鋼筋接駁器，大洞二次襯砌鋼筋伸入鋼筋接駁器，使大洞二次襯砌與小洞二次襯砌成為一整體結(jié)構(gòu)。這種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)的施工方法， 包括小洞和大洞的施工，施工步驟如下:
步驟一:先對(duì)小洞的圍巖進(jìn)行超前支護(hù)；
步驟二:采用臺(tái)階法開挖小洞土體并施作小洞初期支護(hù)；
步驟三:在小洞與大洞交界處，沿隧道開挖方向，每榀小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件上預(yù)埋至少兩塊初支連接件，小洞初支鋼構(gòu)件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個(gè)延伸段的端部預(yù)埋一列鋼構(gòu)件連接板，即整個(gè)小洞內(nèi)按小洞初支鋼構(gòu)件榀與榀的間隔，至少預(yù)埋形成間隔設(shè)置的兩列初支連接件和一列鋼構(gòu)件連接板； 步驟四:小洞初期支護(hù)完畢后，鋪設(shè)小洞防水層，沿小洞與大洞交界處的小洞防水層不封閉；
步驟五:綁扎鋼筋，施作小洞二次襯砌，小洞二次襯砌的邊界設(shè)有預(yù)留澆筑空間并預(yù)埋鋼筋接駁器，用于與大洞二次襯砌鋼筋進(jìn)行對(duì)接；
步驟六:待小洞二次襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，再對(duì)大洞圍巖進(jìn)行超前支
護(hù)；
步驟七:采用交叉中隔壁法開挖大洞土體并施作大洞初期支護(hù)和大洞臨時(shí)中隔壁，沿小洞與大洞交界處的所述大洞初期支護(hù)不封閉，且在小洞與大洞交界處，每榀大洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即大洞初支鋼構(gòu)件與所述初支連接件和鋼構(gòu)件連接板一一連接形成整體，使大洞初期支護(hù)與小洞初期支護(hù)一起形成封閉結(jié)構(gòu)；
步驟八:大洞初期支護(hù)完畢后，按照先仰拱范圍內(nèi)、后邊墻及頂拱范圍內(nèi)的施工順序，分段拆除大洞臨時(shí)中隔壁、鋪設(shè)大洞防水層、綁扎大洞二次襯砌鋼筋、澆筑大洞二次襯砌四個(gè)步驟交叉進(jìn)行，其中大洞防水層與小洞防水層連為一體，大洞二次襯砌鋼筋伸入預(yù)留澆筑空間中預(yù)埋的鋼筋接駁器上連為一體，施工完畢。每榀所述小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件上預(yù)埋至少兩塊初支連接件，分別位于小洞與大洞初支交界最高點(diǎn)處和預(yù)接大洞臨時(shí)中隔壁處。所述步驟三中，初支連接件為預(yù)埋鋼板或預(yù)埋鋼筋。所述步驟七中，大洞初支鋼構(gòu)件與初支連接件采用螺栓錨固或焊接。所述步驟五中，小洞二次襯砌的澆筑順序依次為小洞二襯仰拱、小洞二襯中隔墻和小洞二襯頂拱。所述步驟七中，所述交叉中隔壁法開挖大洞土體即將大洞土體分層分部開挖，先開挖遠(yuǎn)離小洞一側(cè)的大洞土體，再開挖另一側(cè)的大洞土體，每部分土體的外側(cè)邊界施作大洞初期支護(hù)，內(nèi)側(cè)邊界施作臨時(shí)中隔壁。所述步驟八中，大洞初期支護(hù)完畢后，先分段拆除仰拱范圍內(nèi)的大洞臨時(shí)中隔壁和小洞與大洞交界處的部分小洞初期支護(hù)，鋪設(shè)大洞仰拱防水層并與小洞防水層的底部連為一體，綁扎仰拱鋼筋，澆筑仰拱混凝土形成大洞二襯仰拱；分段拆除其余的大洞臨時(shí)中隔壁，施作大洞邊墻及頂拱防水層并與小洞防水層的頂部連為一體，綁扎邊墻及頂拱鋼筋，澆筑邊墻及頂拱混凝土形成大洞二襯邊墻及頂拱。所述步驟八中，所述鋼筋接駁器沿小洞與大洞交界共設(shè)兩處，分別位于小洞與大洞二襯交界最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。所述步驟八中，拆除大洞臨時(shí)中隔壁時(shí)沿開挖方向采用跳段拆除。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果:
本發(fā)明采取類似單側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工原理，先開挖小洞，再開挖大洞，可有效降低大斷面隧道結(jié)構(gòu)的高度和跨度，相比全斷面法進(jìn)行施工，一次開挖跨度較小，安全性較好。本發(fā)明在遵循新奧法施工原理的基礎(chǔ)上，先完成不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道中的小洞二襯后再開挖大洞，相比傳統(tǒng)的中導(dǎo)坑法先施作中導(dǎo)坑，導(dǎo)坑完成后在其內(nèi)部施作中墻混凝土，后開挖兩側(cè)的施工順序減少了對(duì)相鄰結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)次數(shù)，安全性得到保證。本發(fā)明中小洞采用臺(tái)階法施工，相比中隔壁法或交叉中隔壁法進(jìn)行施工，大大減少了工程量且施工進(jìn)度較快，且可滿足安全及質(zhì)量要求。
本發(fā)明借助小洞初期支護(hù)上預(yù)埋的初支連接件，將大洞初期支護(hù)扣在與小洞初期支護(hù)上，使大洞初期支護(hù)與小洞初期支護(hù)一起形成封閉結(jié)構(gòu)，減少施工步驟，加快施工進(jìn)度。本發(fā)明中隧道的二襯施工順序依次為小洞二襯仰拱、小洞二襯中隔墻、小洞二襯頂拱、大洞二襯仰拱以及大洞二襯頂拱，與傳統(tǒng)的中導(dǎo)坑法小洞和大洞的二襯需分部多次施工相比，優(yōu)化了施工工序，施工分步少，減少了施工縫設(shè)置，防水層分段少，防水質(zhì)量得到提聞。本發(fā)明嚴(yán)格遵循“早成環(huán)、快封閉、控下沉”的施工原則，具有施工進(jìn)度快、成本低、施工完成質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明可應(yīng)用于各種地質(zhì)圍巖的暗挖施工，特別適用于地鐵、公路、鐵路等隧道工程類似斷面形式的暗挖施工。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明施工方法步驟一、步驟二小洞上臺(tái)階的施工示意圖。圖2為本發(fā)明施工方法步驟二小洞下臺(tái)階的施工示意圖。圖3為本發(fā)明施工方法步驟四小洞二次襯砌的施工示意圖。圖4為本發(fā)明施工方法步驟六、步驟七第一洞的施工示意圖。圖5為本發(fā)明施工方法步驟七第二洞的施工示意圖。圖6為本發(fā)明施工方法步驟七第三洞的施工示意圖。圖7為本發(fā)明施工方法步驟七第四洞的施工示意圖。圖8為本發(fā)明施工方法步驟八大洞二襯仰拱的施工示意圖。圖9為本發(fā)明施工方法步驟八大洞二襯頂拱的施工示意圖。圖10為圖7中節(jié)點(diǎn)A的小洞和大洞初支鋼構(gòu)件連接局部放大圖。圖11為圖9中節(jié)點(diǎn)B的小洞和大洞二襯鋼筋連接局部放大圖。圖12為本發(fā)明實(shí)施例中隧道結(jié)構(gòu)斷面完成后的示意圖。附圖標(biāo)記:1 一小洞、2 —小洞初期支護(hù)、2.1 一小洞初期支護(hù)頂拱、2.2 一小洞初期支護(hù)仰拱、3 —小洞二次襯砌、3.1 一小洞二襯仰拱、3.2 一小洞二襯中隔墻、3.3 一小洞二襯頂拱、4 一大洞、5 —大洞初期支護(hù)、5.1 一第一洞初期支護(hù)、5.2 一第二洞初期支護(hù)、5.3 一第三洞初期支護(hù)、5.4 一第四洞初期支護(hù)6 —大洞臨時(shí)中隔壁、7 —大洞二次襯砌、7.1 —大洞二襯仰拱、7.2 一大洞二襯邊墻及頂拱、8 —超前小導(dǎo)管、9 一小洞上臺(tái)階、10 —小洞下臺(tái)階、11 一小洞防水層、12 —第一洞、13 —第二洞、14 一第二洞、15 —第二洞、16 —大洞仰拱防水層、17—大洞邊墻及頂拱防水層、18—大洞隧道中線、19 一大洞線路中線、20 —小洞隧道中線、21 —小洞線路中線、22 —小洞初支鋼構(gòu)件、23 —初支連接件、24 —大洞初支鋼構(gòu)件、25 —鋼構(gòu)件連接板、26 —小洞與大洞初支交界最高點(diǎn)處、27 —預(yù)接大洞臨時(shí)中隔壁處、28 一預(yù)留澆筑空間、29 —大洞二次襯砌鋼筋、30 —鋼筋接駁器、31 —中隔壁鋼構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參見圖1-12所示，一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的斷面為小洞與大洞相交叉型結(jié)構(gòu)，包括小洞I和與之相連的大洞4，所述小洞的圍巖上依次設(shè)有超前支護(hù)8、小洞初期支護(hù)2、小洞防水層11和小洞二次襯砌3，所述大洞的圍巖上依次設(shè)有超前支護(hù)8、大洞初期支護(hù)5、大洞防水層和大洞二次襯砌7，在小洞與大洞交界處，每榀所述小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件22上預(yù)埋有至少兩塊初支連接件23，小洞初支鋼構(gòu)件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個(gè)延伸段的端部預(yù)埋有一塊鋼構(gòu)件連接板25 ；
每榀所述大洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即大洞初支鋼構(gòu)件24與所述初支連接件23和鋼構(gòu)件連接板25 —一連接形成整體，使大洞初期支護(hù)與小洞初期支護(hù)一起形成封閉結(jié)構(gòu)；
所述小洞防水層沿小洞與大洞交界處不封閉，大洞防水層與小洞防水層在此處連為一體；所述小洞二次襯砌的邊界預(yù)埋有鋼筋接駁器30，大洞二次襯砌鋼筋29伸入鋼筋接駁器30，使大洞二次襯砌與小洞二次襯砌成為一整體結(jié)構(gòu)。這種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，施工步驟如下:
步驟一:參見圖1所示，先對(duì)小洞的圍巖進(jìn)行超前支護(hù)8，沿小洞I拱部的開挖輪廓線外側(cè)打設(shè)超前小導(dǎo)管。步驟二:參見圖1-2所示，采用臺(tái)階法開挖小洞土體并施作小洞初期支護(hù)2，其中小洞土體可分兩層施工:先開挖小洞上臺(tái)階9并施作小洞初期支護(hù)頂拱2.1，然后開挖小洞下臺(tái)階10并施作小洞初期支護(hù)仰拱2.2，小洞上臺(tái)階9與小洞下臺(tái)階10錯(cuò)開一定距離，錯(cuò)開距離可為3-5m。步驟三:參見圖10所示，在小洞與大洞交界處，沿隧道開挖方向，每榀小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件22上預(yù)埋至少初支連接件23，小洞初支鋼構(gòu)件22可以是鋼格柵或鋼支架，按小洞初支鋼構(gòu)件(22)榀與榀的間隔，預(yù)埋形成間隔設(shè)置的兩列初支連接件，分別位于小洞與大洞初支交界最高點(diǎn)處26和預(yù)接大洞臨時(shí)中隔壁處27，本實(shí)例中可使用預(yù)埋鋼板或預(yù)埋鋼筋作為初支連接件，預(yù)埋的連接方式為焊接或錨固；
小洞初支鋼構(gòu)件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個(gè)延伸段的端部預(yù)埋一列鋼構(gòu)件連接板25，按小洞初支鋼構(gòu)件(22)榀與榀的間隔，預(yù)埋形成間隔設(shè)置的一列鋼構(gòu)件連接板，至此小洞初期支護(hù)上設(shè)置了三列預(yù)埋連接點(diǎn)。步驟四:參見圖3所示，小洞初期支護(hù)2完畢后，鋪設(shè)小洞防水層11，沿小洞與大洞交界處的小洞防水層不封閉，即小洞左側(cè)與大洞交界處不鋪設(shè)小洞防水層。步驟五:參見圖11所示，綁扎鋼筋，施作小洞二次襯砌3，小洞二次襯砌的邊界設(shè)有預(yù)留澆筑空間28并預(yù)埋鋼筋接駁器30，用于與大洞二次襯砌鋼筋29進(jìn)行對(duì)接，澆筑順序依次為澆筑小洞二襯仰拱3.1、小洞二襯中隔墻3.2和小洞二襯頂拱3.3。步驟六:參見圖4所示，待小洞二次襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，再對(duì)大洞圍巖進(jìn)行超前支護(hù)8，沿大洞4拱部的開挖輪廓線外側(cè)打設(shè)超前小導(dǎo)管8。步驟七:所述交叉中隔壁法開挖大洞土體即將大洞土體分層分部開挖，先開挖遠(yuǎn)離小洞一側(cè)的大洞土體，再開挖另一側(cè)的大洞土體，每部分土體的外側(cè)邊界施作大洞初期支護(hù)5，內(nèi)側(cè)邊界施作臨時(shí)中隔壁6，本實(shí)施例采用中隔壁法雙層四導(dǎo)洞的形式開挖大洞土體并施作大洞初期支護(hù)5，以左上，左下，右上，右下四個(gè)順序進(jìn)行施工，分別為第一洞12，第二洞13、第三洞14，第四洞15;
參見圖4所示，首先開挖第一洞12并施作第一洞初期支護(hù)5.1即大洞初期支護(hù)頂拱的左半部分，然后施作第一洞12的臨時(shí)中隔壁6 ;參見圖5所示，繼續(xù)向下開挖第二洞13并施作第二洞初期支護(hù)5.2即大洞初期支護(hù)仰拱的左半部分，然后施作第二洞13的臨時(shí)中隔壁6，第二洞13與第一洞12的臺(tái)階錯(cuò)開3-5m ;參見圖6所示，繼續(xù)向右開挖第三洞14并施作第三洞初期支護(hù)5.3即大洞初期支護(hù)頂拱的右半部分；
參見圖10所示，小洞與大洞交界處，每榀第三洞初期支護(hù)5.3的鋼構(gòu)件即鋼格柵或鋼支架的端頭鋼板與小洞與大洞初支交界最高點(diǎn)處26的初支連接件23連接，可采用螺栓固定連接或焊接形成整體，這樣第三洞初期支護(hù)5.3底端搭接在小洞初期支護(hù)的拱腰上，以保證上部應(yīng)力能夠有效傳遞，然后施作第三洞14的臨時(shí)中隔壁6，中隔壁鋼構(gòu)件31與預(yù)接大洞臨時(shí)中隔壁處27的初支連接件23連接，可采用螺栓固定連接或焊接形成整體；
參見圖7所示，繼續(xù)向下開挖第四洞15并施作第四洞初期支護(hù)5.4即大洞初期支護(hù)仰拱的右半部分，參見圖10所示，這部分大洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即大洞初支鋼構(gòu)件24與所述初支連接件23和鋼構(gòu)件連接板25 —一連接形成整體，三處預(yù)埋連接點(diǎn)連接完畢，使大洞初期支護(hù)借助小洞初期支護(hù)一起形成封閉結(jié)構(gòu)。步驟八:參見圖8所示，大洞初期支護(hù)完畢后，根據(jù)變形監(jiān)測(cè)情況，按照先仰拱范圍內(nèi)、后邊墻及頂拱范圍內(nèi)的施工順序，分段拆除大洞臨時(shí)中隔壁、鋪設(shè)大洞防水層、綁扎大洞二次襯砌鋼筋29和澆筑大洞二次襯砌7四個(gè)步驟交叉進(jìn)行，其中拆除大洞臨時(shí)中隔壁6時(shí)沿開挖方向采用跳段拆除，即上一段二襯完成后再進(jìn)行下一段的拆除工作；
先分段拆除仰拱范圍內(nèi)的大洞臨時(shí)中隔壁和小洞與大洞交界處的部分小洞初期支護(hù)，這部分小洞初期支護(hù)包括預(yù)接大洞臨時(shí)中隔壁處27的中隔壁鋼構(gòu)件31和初支連接件23，鋪設(shè)大洞仰拱防水層16并與小洞防水層11的底部連為一體，綁扎仰拱鋼筋，澆筑仰拱混凝土形成大洞二襯仰拱7.1 ;參見圖9所示，分段拆除其余的大洞臨時(shí)中隔壁，施作大洞邊墻及頂拱防水層17并與小洞防水層11的頂部連為一體，綁扎邊墻及頂拱鋼筋，澆筑邊墻及頂拱混凝土形成大洞二襯邊墻及頂拱7.2，填充預(yù)留澆筑空間的空隙；
參見圖11所示，其中大洞防水層與小洞防水層連為一體，大洞二次襯砌鋼筋29錨入步驟五所述預(yù)留澆筑空間28預(yù)埋的鋼筋接駁器30上連為一體，錨入深度大于等于lm，所述鋼筋接駁器30沿小洞與大洞交界共設(shè)兩處，分別位于小洞與大洞二襯交界最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，施工完畢。參見圖12所示，斷面施工完成后，小洞為封閉式馬蹄形斷面，大洞作為后施工斷面，其初期支護(hù)及二次襯砌均扣在已成型的小洞上，形成封閉結(jié)構(gòu)。大洞隧道中線18、大洞線路中線19、小洞隧道中線20和小洞線路中線21如圖12所示。臨時(shí)中隔壁拆除過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)拱頂沉降及凈空收斂的監(jiān)測(cè)，通過(guò)信息化施工指導(dǎo)拆除作業(yè)。若變形過(guò)大，應(yīng)及時(shí)暫停拆除、工字鋼恢復(fù)或采取其他補(bǔ)強(qiáng)措施。拆除長(zhǎng)度不可過(guò)長(zhǎng)，拆除過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)拱頂沉降及凈空收斂的監(jiān)測(cè)，做到信息化施工。本發(fā)明每個(gè)單元在施工過(guò)程中需要進(jìn)行臨時(shí)固定，可在單元兩側(cè)打設(shè)鎖腳錨管并注漿加固。本發(fā)明若應(yīng)用在圍巖為中風(fēng)化板巖或輝綠巖等硬質(zhì)巖層時(shí)，開挖第三洞14及第四洞15時(shí)需要采用減震爆破施工，使爆破對(duì)小洞二襯的影響降到最低。
權(quán)利要求
1.一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)，包括小洞(I)和與之相連的大洞(4)，所述小洞的圍巖上依次設(shè)有超前支護(hù)(8)、小洞初期支護(hù)(2)、小洞防水層(11)和小洞二次襯砌(3)，所述大洞的圍巖上依次設(shè)有超前支護(hù)(8)、大洞初期支護(hù)(5)、大洞防水層和大洞二次襯砌(7)，其特征在于:在小洞與大洞交界處，每榀所述小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件(22)上預(yù)埋有至少兩塊初支連接件(23)，小洞初支鋼構(gòu)件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個(gè)延伸段的端部均預(yù)埋有一塊鋼構(gòu)件連接板(25)；每榀所述大洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即大洞初支鋼構(gòu)件(24)與所述初支連接件(23)和鋼構(gòu)件連接板(25) —一連接形成整體，使大洞初期支護(hù)與小洞初期支護(hù)一起形成封閉結(jié)構(gòu)；所述小洞防水層與大洞防水層沿小洞與大洞交界處連為一體；所述小洞二次襯砌的邊界預(yù)埋有鋼筋接駁器(30)，大洞二次襯砌鋼筋(29)伸入鋼筋接駁器(30)，使大洞二次襯砌與小洞二次襯砌成為一整體結(jié)構(gòu)。
2.—種權(quán)利要求1所述不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)的施工方法，包括小洞(I)和大洞(4)的施工，其特征在于:施工步驟如下: 步驟一:先對(duì)小洞的圍巖進(jìn)行超前支護(hù)(8)； 步驟二:采用臺(tái)階法開挖小洞土體并施作小洞初期支護(hù)(2)； 步驟三:在小洞與大洞交界處，沿隧道開挖方向，每榀小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件(22)上預(yù)埋至少兩塊初支連接件(23)，小洞初支鋼構(gòu)件拱腳處水平段向大洞方向延伸，每個(gè)延伸段的端部預(yù)埋一列鋼構(gòu)件連接板(25)，即整個(gè)小洞內(nèi)按小洞初支鋼構(gòu)件(22)榀與榀的間隔，至少預(yù)埋形成間隔設(shè)置的兩列初支連接件和一列鋼構(gòu)件連接板； 步驟四:小洞初期支護(hù)完畢后，鋪設(shè)小洞防水層(11)，沿小洞與大洞交界處的小洞防 水層不封閉； 步驟五:綁扎鋼筋，施作小洞二次襯砌(3)，小洞二次襯砌的邊界設(shè)有預(yù)留澆筑空間(28)并預(yù)埋鋼筋接駁器(30)，用于與大洞二次襯砌鋼筋(29)進(jìn)行對(duì)接； 步驟六:待小洞二次襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，再對(duì)大洞圍巖進(jìn)行超前支護(hù)(8)； 步驟七:采用交叉中隔壁法開挖大洞土體并施作大洞初期支護(hù)(5)和大洞臨時(shí)中隔壁(6)，沿小洞與大洞交界處的所述大洞初期支護(hù)(5)不封閉，且在小洞與大洞交界處，每榀大洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即大洞初支鋼構(gòu)件(24)與所述初支連接件(23)和鋼構(gòu)件連接板(25)--連接形成整體，使大洞初期支護(hù)與小洞初期支護(hù)一起形成封閉結(jié)構(gòu)； 步驟八:大洞初期支護(hù)完畢后，按照先仰拱范圍內(nèi)、后邊墻及頂拱范圍內(nèi)的施工順序，分段拆除大洞臨時(shí)中隔壁、鋪設(shè)大洞防水層、綁扎大洞二次襯砌鋼筋(29)、澆筑大洞二次襯砌(7)四個(gè)步驟交叉進(jìn)行，其中大洞防水層與小洞防水層連為一體，大洞二次襯砌鋼筋(29)伸入預(yù)留澆筑空間(28)中預(yù)埋的鋼筋接駁器(30)上連為一體，施工完畢。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟三中，每榀所述小洞初期支護(hù)的鋼構(gòu)件即小洞初支鋼構(gòu)件(22)上預(yù)埋至少兩塊初支連接件(23)，分別位于小洞與大洞初支交界最高點(diǎn)處(26)和預(yù)接大洞臨時(shí)中隔壁處(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟三中，初支連接件(23)為預(yù)埋鋼板或預(yù)埋鋼筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟七中，大洞初支鋼構(gòu)件(24)與初支連接件(23)采用螺栓錨固或焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟五中，小洞二次襯砌(3)的澆筑順序依次為小洞二襯仰拱(3.1)、小洞二襯中隔墻(3.2)和小洞二襯頂拱(3.3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟七中，所述交叉中隔壁法開挖大洞土體即將大洞土體分層分部開挖，先開挖遠(yuǎn)離小洞一側(cè)的大洞土體，再開挖另一側(cè)的大洞土體，每部分土體的外側(cè)邊界施作大洞初期支護(hù)(5)，內(nèi)側(cè)邊界施作臨時(shí)中隔壁(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟八中，大洞初期支護(hù)完畢后，先分段拆除仰拱范圍內(nèi)的大洞臨時(shí)中隔壁和小洞與大洞交界處的部分小洞初期支護(hù)，鋪設(shè)大洞仰拱防水層(16)并與小洞防水層(11)的底部連為一體，綁扎仰拱鋼筋，澆筑仰拱混凝土形成大洞二襯仰拱(7.1);分段拆除其余的大洞臨時(shí)中隔壁，施作大洞邊墻及頂拱防水層(17)并與小洞防水層(11)的頂部連為一體，綁扎邊墻及頂拱鋼筋，澆筑邊墻及頂拱混凝土形成大洞二襯邊墻及頂拱(7.2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟八中，所述鋼筋接駁器( 30)沿小洞與大洞交界共設(shè)兩處，分別位于小洞與大洞二襯交界最聞點(diǎn)和最低點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道的施工方法，其特征在于:所述步驟八中，拆除大洞臨時(shí)中隔壁時(shí)沿開挖方向采用跳段拆除。
全文摘要
一種不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法，其結(jié)構(gòu)包括小洞和與之相連的大洞，其施工步驟依次包括小洞超前支護(hù)，小洞初期支護(hù)，小洞初支上預(yù)埋初支連接件，小洞二次襯砌，大洞超前支護(hù)，大洞初期支護(hù)，大洞臨時(shí)中隔壁，大洞初期支護(hù)與小洞初支上的初支連接件連為一體，跳段拆除大洞臨時(shí)中隔壁，大洞二次襯砌。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)不對(duì)稱雙聯(lián)拱隧道施工方法中作業(yè)量大，廢棄工程量大，成本高，施工進(jìn)度慢，施工安全得不到保證的技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)E21D9/14GK103174434SQ20131008194
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者肖龍鴿, 孫貴華, 楊昆鵬, 傅啟路, 楊兵 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司