[发明专利]隧道浅埋暗挖预留核心土改良CRD施工工法

说明书

技术领域

本发明公开一种隧道浅埋暗挖预留核心土改良CRD施工工法，属于隧道浅埋暗挖CRD施工工法的技术领域。

背景技术

    近年来，随着隧道施工技术的不断进步和创新，在隧道穿越浅埋暗挖地段已涌现出诸多技术可靠、工艺成熟的施工方法，CRD法就是其一。但该方法因开挖时分割洞室空间小，一般仅适于人工开挖，机械施工受限，工作效率低，严重制约工期。

发明内容

本发明的目的是提供一种可便于机械施工、工作效率高、工期短的隧道浅埋暗挖预留核心土改良CRD施工工法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

    一种隧道浅埋暗挖预留核心土改良CRD施工工法，将整个隧道断面分割成上下台阶左右共4个洞室，合并上台阶两部洞室，扩大洞室空间，预留不小于断面50%的核心土法开挖上台阶，并立即成型拱部钢架，使围岩或土层表面形成密贴薄壁型支护结构，利用核心土压力及初期支护控制围岩的初变，再施作临时仰拱快速封闭成环，而后根据各部洞室开挖进度适时施作中隔墙，该工法可充分发挥支护体系与临时支撑的共同受力，有效控制拱顶下沉和收敛变形，从而达到机械化施工安全稳定，提高工效的目的。具体包括如下步骤：

左上台阶部和右上台阶部导坑测量放线→拱部超前小导管支护→左上台阶部和右上台阶部合并导坑开挖、出渣，并预留核心土→进行左上台阶部和右上台阶部的导坑拱部钢架喷锚支撑施工→挖除核心土、出渣→临时仰拱安装→左上台阶部和右上台阶部之间的上部中隔墙施工→左下台阶部导坑测量放线→左下台阶部导坑开挖、出渣→左下台阶部的导坑边墙初期支护、导坑仰拱初期支护及下部中隔墙施工→右下台阶部导坑测量放线→右下台阶部导坑开挖、出渣→右下台阶部的导坑边墙初期支护和导坑仰拱初期支护→左下台阶部和右下台阶部的仰拱钢筋砼施工（即在左下台阶部和右下台阶部的导坑仰拱初期支护部位上进行钢筋混泥土施工）→仰拱二次衬砌、仰拱填充施工→上部中隔墙、临时仰拱、下部中隔墙拆除。

作为上述方案的进一步设置，所述小导管采用热轧无缝钢管，钢管前端做成尖楔状，外倾角度为5～10度，纵向搭接长度不应小于1000mm。在管身前部2.0m范围内按梅花形布置，钻φ8～10mm的注浆孔，以便钢管进入底层后对围岩空隙注浆。

所述核心土面积不得小于开挖断面的50%（即所预留的核心土面积不小于左上台阶部和右上台阶部断面总和面积的1/2）。

所述导坑拱部钢架喷锚支撑施工具体包括先在拱部喷5cm厚的混凝土，待混凝土固化后，再架设拱部钢架，安装锁脚小导管，按设计要求钻设系统锚杆，挂钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。

    所述临时仰拱安装具体包括先在导坑底部喷射15cm厚的混凝土，待混凝土固化后，再安装临时仰拱钢架，临时仰拱钢架的左右两个端部分别与导坑拱部钢架喷锚支撑相应侧上的钢架进行固定连接，封闭成环。具体施工时，临时仰拱钢架与导坑拱部钢架喷锚支撑采用螺栓和L型钢板焊接牢固，封闭成环，相邻两榀钢架之间用纵向钢筋可靠连接。

所述下部中隔墙施工具体包括先安装中隔墙钢架，再在中隔墙钢架上挂网喷射混凝土。

    所述仰拱二次衬砌、仰拱填充施工具体包括先在左下台阶部进行仰拱二次衬砌、仰拱填充的施工，再在右下台阶部进行仰拱二次衬砌、仰拱填充的施工。

    所述临时仰拱、上部中隔墙、下部中隔墙拆除具体包括先拆除上部中隔墙，再拆除临时仰拱的右半边，接着拆除临时仰拱的左半边，最后拆除下部中隔墙。

    本发明以化整为零分割洞室，通过调整开挖工序和临时支撑顺序，合并上台阶两部洞室，预留核心土法开挖，先做临时仰拱再做中隔墙，在监控量测数据的指导下合理控制各部施工节奏，充分发挥了支护体系的受力性能，快速封闭成环。在保证安全施工的前提下加快了施工进度，达到安全、快速、经济的效果。

    本发明的有益效果在于：

1.预留核心土改良CRD法调整了开挖工序和临时支撑顺序，先将上台阶两部洞室合并，预留核心土法开挖上台阶并立即成型拱部钢架，再施作临时仰拱，后施作中隔墙；

2.预留核心土改良CRD法充分发挥了临时仰拱和中隔墙的支撑作用，并辅以超前小导管、挂网和型钢喷射混凝土支护有效控制了拱顶下沉和收敛变形，较常规CRD法安全稳定；

3.预留核心土改良CRD法扩大了洞室空间，工序简化，转换较少，便于机械作业，加快了施工进度；

4.能有效采用监控量测，信息化管理手段指导施工，使隧道掘进处于动态受控状态。