[发明专利]一种特大断面黄土隧道的支护结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道类，具体涉及一种特大断面黄土隧道的支护结构及其施工方法。

背景技术

黄土隧道施工过程中易发生较大变形甚至塌方事故，当前，针对大断面黄土隧道，已成功应用预留核心土短台阶法解决开挖面积140m²的大断面黄土隧道的施工，以及采用CRD法解决埋深25m、开挖面积120m²的新黄土隧道下穿既有铁路的施工。随着黄土隧道开挖断面的进一步加大，其施工难度及风险也逐步变大。侧壁导坑法虽能有效地控制沉降，但施工步序繁多，施工空间狭小，施工进度缓慢，工程造价较高，尤其是针对长距离、特大断面黄土隧道群的施工，要实现安全、快速、经济的施工，必须采用适宜的支护结构措施和合理的开挖方法。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种结构简单、施工工序简单，开挖空间大、有效保证特大断面黄土隧道施工安全的支护结构及其施工方法。

为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：

本发明包括初期支护、拱墙二次衬砌、仰拱，其特殊之处在于：沿隧道拱部的轮廓线设置有小导管超前支护，初期支护与拱墙二次衬砌之间设置有防水层。

上述的初期支护由喷射混凝土、架立型钢钢架、打设锚杆和挂设钢筋网构成。

上述的初期支护的仰拱部分包括喷射混凝土和架立型钢钢架。

上述的防水层由无纺布和防水板构成。

一种特大断面黄土隧道的支护结构的施工方法，其特殊之处在于：所述的施工方法通过以下步骤实现：

(1)、沿隧道拱部开挖轮廓线，施做小导管超前支护；

(2)、在小导管超前支护保护下进行上台阶的开挖并留核心土，每次开挖进尺为一榀钢架距离，然后施做初期支护的上台阶部分；

(3)、开挖中部核心土；

(4)、交错开挖左侧中台阶和右侧下台阶，每次开挖控制在1～2榀型钢钢架距离，然后施做初期支护的中台阶左侧和下台阶右侧部分；

(5)、交错开挖右侧中台阶和左侧下台阶，每次开挖控制在1～2榀型钢钢架距离，然后施做初期支护的中台阶右侧和下台阶左侧部分；

(6)、进行仰拱部分土体的开挖，每次开挖榀钢架距离，然后施做初期支护的仰拱部分，紧跟施做仰拱；

(7)、施做初期支护和拱墙二次衬砌间的防水层，然后进行衬砌钢筋绑扎；

(8)、浇注拱墙二次衬砌。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明在有效保证特大断面黄土隧道施工安全的同时，其施工工序简单，开挖空间大，便于大型机械作业，隧道施工进度快。

附图说明

图1是本发明的结构横断面图；

图2是本发明的施工工序横断面图；

图3是本发明的施工工序纵剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1，本发明包括初期支护2、拱墙二次衬砌3、仰拱4，沿隧道拱部的轮廓线设置有小导管超前支护1，初期支护2与拱墙二次衬砌3之间设置有防水层。

初期支护2由喷射混凝土、架立型钢钢架、打设锚杆和挂设钢筋网构成。

初期支护2的仰拱部分包括喷射混凝土和架立型钢钢架。

防水层由无纺布和防水板构成。

参见图2、3，实施本发明的施工方法的步骤为：

(1)、沿隧道拱部开挖轮廓线，施做小导管超前支护1；

(2)、在小导管超前支护1保护下进行上台阶5的开挖并留核心土，每次开挖进尺为一榀钢架距离，然后施做初期支护2的上台阶部分；

(3)、开挖中部核心土6；

(4)、交错开挖左侧中台阶7和右侧下台阶10，每次开挖控制在1～2榀型钢钢架距离，然后施做初期支护2的中台阶左侧和下台阶右侧部分；

(5)、交错开挖右侧中台阶8和左侧下台阶9，每次开挖控制在1～2榀型钢钢架距离，然后施做初期支护2的中台阶右侧和下台阶左侧部分；

(6)、进行仰拱部分土体11的开挖，每次开挖5榀钢架距离，然后施做初期支护2的仰拱部分，紧跟施做仰拱4；

(7)、施做初期支护2和拱墙二次衬砌3间的防水层，然后进行衬砌钢筋绑扎；

(8)、浇注拱墙二次衬砌3。