本發(fā)明屬于隧道施工，具體涉及一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國鐵路建設(shè)特別是高速鐵路的快速發(fā)展，受到山區(qū)地形、使用功能等限制，同區(qū)段不同截面隧道交替修建的情況也必將越來越多，安全且高效的過渡到不同斷面隧道進(jìn)行施工是變截面隧道工程建設(shè)的重點和難點，尤其是針對隧道交界斷面跨度差過大的工況，如超大跨截面隧道與普通單線隧道，合理的工法選擇對于保障隧道安全建設(shè)至關(guān)重要。現(xiàn)有技術(shù)在遇到小斷面至大斷面的施工工況時，大多直接采用挑頂施工進(jìn)行隧道擴(kuò)挖，該種施工方式的安全系數(shù)較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，確保了變截面隧道交界面處施工安全，避免斷面驟變所帶來的安全隱患。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明公開的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，包括以下步驟：

4、s1，開挖第一漸變擴(kuò)挖段，具體包括：

5、s1.1，按預(yù)設(shè)的環(huán)向間距施作超前小導(dǎo)管支護(hù)；

6、s1.2，開挖第一漸變擴(kuò)挖段的上臺階及擴(kuò)挖部分，并施作對應(yīng)截面一次初支；

7、s2，開挖第二漸變擴(kuò)挖段至大斷面與小斷面交界處，具體包括：

8、s2.1，按預(yù)設(shè)的環(huán)向間距施作超前小導(dǎo)管支護(hù)；

9、s2.2，開挖第二漸變擴(kuò)挖段的上臺階及擴(kuò)挖部分，并施作對應(yīng)截面一次初支；

10、s2.3，測量數(shù)據(jù)并矯正支護(hù)參數(shù)；

11、s2.4，依照開挖步距設(shè)置，重復(fù)以上開挖步驟至大斷面與小斷面交界處；

12、s3，開挖第三漸變擴(kuò)挖段，具體包括：

13、s3.1，按預(yù)設(shè)的環(huán)向間距施作超前小導(dǎo)管支護(hù)；

14、s3.2，開挖第三漸變擴(kuò)挖段的上臺階及擴(kuò)挖部分，并施作對應(yīng)截面一次初支；

15、s3.3，測量數(shù)據(jù)并矯正支護(hù)參數(shù)；

16、s3.4，爬坡施工后進(jìn)入大斷面隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面施工；

17、s4，下臺階施工，具體包括：

18、s4.1，根據(jù)二次初支的施作里程來控制下臺階開挖步距，錯距開挖下臺階；

19、s4.2，施作下臺階周邊初期支護(hù)。

20、進(jìn)一步，步驟s2.3和步驟s3.3中的測量數(shù)據(jù)并矯正支護(hù)參數(shù)包括，對已施作一次初支處的鋼架變形及鋼架與圍巖之間的接觸壓力進(jìn)行測量，對后續(xù)施工安全性進(jìn)行判斷，并指導(dǎo)已施作一次初支處的二次初支參數(shù)取值，及后續(xù)擴(kuò)挖斷面一次初支支護(hù)參數(shù)。

21、進(jìn)一步，步驟s3.4中，爬坡施工的坡度為13%。

22、進(jìn)一步，步驟s4.1中，下臺階開挖面距離二次初支的里程不小于10m。

23、進(jìn)一步，在對三個漸變擴(kuò)挖段進(jìn)行擴(kuò)挖時，按步距實時監(jiān)測隧道頂部各縱向位置的土壓力，并為后一步距超前小導(dǎo)管支護(hù)的支護(hù)參數(shù)做指導(dǎo)。

24、進(jìn)一步，具體在監(jiān)測隧道頂部各縱向位置的土壓力時，首先按爬坡施工的坡度相同的角度施工監(jiān)測孔并進(jìn)行清孔，然后沿著監(jiān)測孔插入監(jiān)測管，監(jiān)測管上按照步距安裝有壓力監(jiān)測點，調(diào)節(jié)壓力監(jiān)測點的位置使其與監(jiān)測孔的內(nèi)壁貼合，然后將壓力監(jiān)測點的數(shù)值歸零。

25、進(jìn)一步，監(jiān)測管上開設(shè)有氣孔，氣孔通過氣囊封閉，氣囊的表面安裝有壓力監(jiān)測點，具體在調(diào)節(jié)壓力監(jiān)測點的位置時，通過向監(jiān)測管內(nèi)通氣，使得氣囊膨脹，從而讓壓力監(jiān)測點與監(jiān)測孔的內(nèi)壁貼合，隨后將監(jiān)測孔的外端密封。

26、進(jìn)一步，漸變擴(kuò)挖段開挖結(jié)束后，不斷往監(jiān)測孔后注漿直至氣囊破裂，將漿液注滿監(jiān)測孔內(nèi)后封孔。

27、本發(fā)明的有益效果在于：

28、1、本發(fā)明采方法采用拱部階梯式擴(kuò)挖，對比傳統(tǒng)的過渡的挑頂施工，避免了“倒三角”危險塊的產(chǎn)生，并配合鋼拱架支護(hù)施工，施工可操作性與適用性強(qiáng)。鋼架規(guī)格和形式易調(diào)整，配工配套技術(shù)成熟?？蛇m用于各類斷面形式，具有布置形式靈活，應(yīng)用范圍廣等特點。

29、2、本發(fā)明采用雙層初期支護(hù)，安全性高。具體的，通過鉆機(jī)鉆孔，跟進(jìn)安裝鋼管注漿，開挖后針對該階段漸變斷面進(jìn)行一次初期支護(hù)，保證后續(xù)擴(kuò)挖安全。待開挖至大斷面隧道后，安裝二次襯砌鋼架并進(jìn)行噴砼，形成標(biāo)準(zhǔn)斷面，此時一次初支與二次初支可形成一個穩(wěn)定的整體加固區(qū)。

30、3、本發(fā)明中，通過對已施作一次初支處的鋼架變形及鋼架與圍巖之間的接觸壓力進(jìn)行測量，可在擴(kuò)挖過程中根據(jù)壓力值調(diào)整后續(xù)擴(kuò)挖斷面一次及二次初支參數(shù)，從而保證了支護(hù)的穩(wěn)定性和施工的安全性。

31、本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，步驟s3.4中，爬坡施工的坡度為13%。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，步驟s4.1中，下臺階開挖面距離二次初支的里程不小于10m。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，在對三個漸變擴(kuò)挖段進(jìn)行擴(kuò)挖時，按步距實時監(jiān)測隧道頂部各縱向位置的土壓力，并為后一步距超前小導(dǎo)管支護(hù)的支護(hù)參數(shù)做指導(dǎo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，具體在監(jiān)測隧道頂部各縱向位置的土壓力時，首先按爬坡施工的坡度相同的角度施工監(jiān)測孔并進(jìn)行清孔，然后沿著監(jiān)測孔插入監(jiān)測管，監(jiān)測管上按照步距安裝有壓力監(jiān)測點，調(diào)節(jié)壓力監(jiān)測點的位置使其與監(jiān)測孔的內(nèi)壁貼合，然后將壓力監(jiān)測點的數(shù)值歸零。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，監(jiān)測管上開設(shè)有氣孔，氣孔通過氣囊封閉，氣囊的表面安裝有壓力監(jiān)測點，具體在調(diào)節(jié)壓力監(jiān)測點的位置時，通過向監(jiān)測管內(nèi)通氣，使得氣囊膨脹，從而讓壓力監(jiān)測點與監(jiān)測孔的內(nèi)壁貼合，隨后將監(jiān)測孔的外端密封。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，其特征在于，漸變擴(kuò)挖段開挖結(jié)束后，不斷往監(jiān)測孔后注漿直至氣囊破裂，將漿液注滿監(jiān)測孔內(nèi)后封孔。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種由小斷面漸變到大斷面的分岔隧道施工方法，屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，方法具體包括以下步驟，首先對小斷面截面輪廓進(jìn)行擴(kuò)挖規(guī)劃，并形成漸在變斷面時施加一次初支，在保證后續(xù)斷面擴(kuò)挖施工作業(yè)空間的前提下，對前段擴(kuò)挖擴(kuò)挖斷面施作二次初支，二次初支輪廓與小隧道原設(shè)計輪廓保持一致。然后進(jìn)行大斷面隧道下臺階施工，最后施作仰拱和二次襯砌。采用本發(fā)明的施工方法確保了變截面隧道交界面處施工安全，避免斷面驟變所帶來的安全隱患，采用拱部階梯式擴(kuò)挖，并配合鋼拱架支護(hù)施工，施工可操作性與適用性強(qiáng)。鋼架規(guī)格和形式易調(diào)整，施工配套技術(shù)成熟。

技術(shù)研發(fā)人員：徐輝,王朝振,江明峰,章慧健,王脈,苗增潤,付柏毅,白文良,龔倫,劉超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵建大橋工程局集團(tuán)第三工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10