[发明专利]斜交正做偏压浅埋隧道进洞套拱的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于一种斜交正做偏压浅埋隧道进洞套拱的施工方法。

背景技术

目前，隧道进洞套拱的施工方法是，先动用大规模的人力物力对隧道外侧的山体进行切挖，形成一个利于大型机械运作的施工场地，同时要求山体切挖后形成的山体隧道进洞切面应与进洞隧道的行车轴心线垂直且该山体切面面积应大于进洞隧道套拱的截面积，而后再在隧道进洞切面外进行隧道进洞套拱的施工并使套拱延伸至隧道内一段距离形成稳定的隧道内作业面。这种传统的隧道进洞套拱的施工方法，山体切挖土石量大，费工费时，施工成本大，施工周期长，速度慢、效率低。

特别是，若施工场地是外侧(背离山体侧)窄、内侧(靠近山体侧)宽的山体进行施工，既隧道进洞套拱的施工地形存在严重的偏压状态，或隧道进洞套拱的施工工地位于山体较陡峻的坡面上，隧道进洞方向与山体斜切，导致靠近河道侧的山体存在埋深浅，而靠近山体侧存在严重偏压，且隧道洞口的进洞位置异常狭隘，不具备操作平台的施工地，若仍采用传统的施工方法，则必山体切挖土石量更大，更费工费时，施工成本更大，施工周期更长，速度更慢、效率更低。

发明内容

本发明的目的是设计一种斜交正做偏压浅埋隧道进洞套拱的施工方法，能保证偏压、浅埋且洞口地形条件狭窄的隧道安全顺利的进洞，能大幅度减少山体切挖土石量，节省施工资源，利于环保，具有方法简单实用，省工省时，施工成本低，施工周期短，安全可靠，效率高和质量好的优点。

为此，本发明该施工方法包括如下步骤：

(1)、依山体与隧道纵向斜切的角度确定山体切挖后形成的隧道进洞山体切面，山体切挖后形成的隧道进洞山体切面与隧道的行车轴心线斜交角度为45°～60°；

(2)、依隧道进洞山体切面与隧道的行车轴心线斜交角度，在隧道进洞山体切面前搭设支撑套拱的钢拱架，钢拱架的架设方向与隧道行车轴心线斜向45°～60°角安装，左侧端的钢拱架与右侧端的钢拱架错位架设，背离山体的右侧相邻的各钢拱架之间的间距小于靠近山体的左侧相邻的各钢拱架之间的间距；

(3)、钢拱架两端采用锁脚锚杆固定，并在纵向靠近山体侧采用砂浆锚杆做临时固定，并采用在钢拱架上呈间隔距离固定导向钢管固定钢拱架；

(4)、在钢拱架上搭设临时钢管支架，在钢管支架上逐层安装拱模板，采用拉杆对拉固定拱模板，套拱前、后端上部的模板左右不对称的部分应采用钢管支架进行支撑以保证模板整体结构的稳定平衡；

(5)、在拱模板上分层浇筑浇筑混凝土，应从两端向中心左、右对称浇筑钢筋混凝土，浇筑完成后，对混凝土养生，形成混凝土进洞套拱；

(6)、随着隧道套拱向山体内的延伸，采用加大靠近山体的左侧相邻的进洞后的各钢拱架之间的间距，且背离山体的右侧相邻的各钢拱架之间的间距保持不变的校正调整方法，逐渐校正进洞后的钢拱架与隧道的行车轴心线的夹角为垂直，进洞后的钢拱架校正调整的距离为自洞口向里进入隧道20～30m内；

(7)、依套拱与山体斜切，管棚的施工采用斜交不等长方式，即靠近山体侧的管棚施工长度小于背离山体侧的管棚施工长度；

(8)、进洞时，初期支护由锚喷挂网和进洞后的钢拱架构成，对进洞后的钢拱架连接处施作2根下插角为20°的锁脚锚管并注浆加固，克服周边围岩对边墙初期支护径向压力的水平分力，降低上部岩体对边墙的压力，拱部山体系统锚杆采用中空锚杆注浆加固，边墙采用砂浆锚杆加固，山体内开挖后应立即封闭挖后的周边围岩，构成第一层柔性支护层，限制松弛带的发展，使围岩自承能力尽快形成，进洞后的钢拱架的架设遵循循环微调的方法渐渐由斜交调整为正交，严格控制微调的尺寸；

(9)、在超前大管棚的支护下，先弱爆破开挖上导坑左侧部分，并及时施作周边初期支护和临时支护，即初喷混凝土，架设立钢架、铺设钢筋网，并钻径向锚杆；在滞后上导坑左部一段距离后，再弱爆破开挖下导坑左侧部分并及时施作周边初期支护和临时支护；其次弱爆破施工上导坑右侧部分，及时施作周边初期支护和临时支护，最后弱爆破施工下导坑右侧部分，及时施作周边初期支护和临时支护；

(10)、根据监控量测结果，待初期支护变形稳定后，拆除侧壁临时钢架下半部分，灌筑仰拱混凝土，待仰拱混凝土初凝后施作仰拱填充至设计高度，最后根据围岩监控量测数据分析，确定二次衬砌施作时机，拆除临时横撑，施作拱墙衬砌。

所述的背离山体的右侧相邻的各钢拱架之间的间距为50cm。所述的进洞口套拱的钢拱架数量为3～4根，为工字钢。所述的模板为定型钢模板。所述的各导向钢管连接构成钢拱架的各工字钢，各导向钢管与隧道的行车轴心线平行设置。