[发明专利]一种穿越流沙地层隧道开挖支护体工法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种穿越流沙地层隧道开挖支护体工法。

背景技术

当今社会，交通系统的发展直接制约着国家综合实力的发展。在我国复杂的地形中存在大量流沙地层，流沙地层不同于一般软岩、土的特性，其具有流变性，造成该地层隧道成洞困难，稳定性差，支护难度大。目前国内外针对该地层隧道施工进度慢，稳定性差，施工安全性低。

鉴于上述缺陷，本发明作者经过长时间的研究和实践获取了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿越流沙地层隧道开挖支护体工法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种穿越流沙地层隧道开挖支护体工法，该具体过程为：

步骤a，施作超前支护，进行掌子面核心土的插钢管作业；

步骤b，开挖上台阶，在拱部和掌子面设置薄木板插板，施作上台阶导坑周边的永久初期支护；

步骤c，施作锁脚锚杆、系统锚杆，安装临时横撑钢架；

步骤d，开挖中台阶，施作中台阶导坑周边的永久初期支护和临时仰拱支护；

步骤e，开挖下台阶，施作下台阶导坑周边的永久初期支护；

步骤f，开挖隧底，施作隧底初期支护，初期支护封闭成环；

步骤g，仰拱初期支护、二衬和填充。

进一步地，在上述步骤a中，该具体过程为：

步骤a1，超前支护：利用上一循环架立的钢架进行施作超前小导管注浆支护，形成顶部孤形护顶；选用L＝2.6m，Φ42小导管进行预注浆，隧道拱顶左侧小导管环向间距为10cm，拱顶右侧小导管环向间距为30cm，注浆浆液采用水灰比为1∶1的水泥单液浆；

步骤a2，掌子面核心土插钢管作业。

进一步地，在上述步骤b中，该具体过程为：

步骤b1，开挖上台阶：环形开挖上台阶，每循环进尺0.4m，预留核心土；

步骤b2，在拱部设置薄木板插板：拱部利用超前小导管，在小导管外侧进行插板，插板厚度为3mm，宽度为20～30cm；

步骤b3，在所述的掌子面设置薄木板插板：在掌子面设置薄木板插板，插板厚度为3mm，宽度为20～30cm，长度为0.4～0.6m；在所述的拱部超前与核心土导管上，贴近掌子面焊钢筋，间距适合挡住薄木板，插板与围岩面满铺；

步骤b4，施作上台阶导坑周边的永久初期支护及临时仰拱：铺设钢筋网、架立钢架，并施作上台阶导坑周边的永久初期支护的径向系统锚杆、超前支护、喷混凝土；钢架支撑选用I20b工字钢，间距为0.4/榀，左侧拱部均在钢架外侧，靠近围岩侧，设置木插板，插板厚度为4mm，宽度为20cm，长度为0.4-0.6m；钢拱架纵向连接筋环向间距为0.5m，设置在钢拱架内侧，远离围岩侧；临时仰拱采用I18工字钢、厚度为25cm的C20喷射混凝土。

进一步地，在上述步骤c中，该具体过程为：

步骤c1，施作锁脚锚杆和系统锚杆：每榀施作两根系统锚杆，锁脚锚管以上1m，左右侧各施作2根锁脚锚杆；

步骤c2，临时横撑钢架安装：因上台阶要留2～3m核心土，故临时横撑在掌子面后2～3m处安装，随掌子面进尺，后方超过3m的核心土挖除，紧跟安装临时横撑，并喷射混凝土。

根据权利要求1所述的穿越流沙地层隧道开挖支护体工法，其特征在于，在上述步骤d中，该具体过程为：

步骤d1，开挖中台阶：上台阶施工至适当距离后，开挖中台阶，利用上一循环架立的钢架支护，开挖中台阶，每循环进尺0.4m；中台阶施工时，需与上台阶拉开距离，控制在5～6m左右；

步骤d2，施作中台阶导坑周边的永久初期支护和临时仰拱支护：铺设钢筋网、架立钢架、打设锁脚锚杆左右各2根、锁脚锚管左右各2根，喷射混凝土；钢架支撑选用I20b工字钢，间距为0.4/榀，左侧拱部均在钢架外侧，靠近围岩侧，设置木插板，插板厚度为4mm，宽度为20cm，长度为0.4-0.6m；钢拱架纵向连接筋环向间距为0.5m，设置在钢拱架内侧，远离围岩侧；临时仰拱采用I18工字钢、厚度为25cm的C20喷射混凝土。

进一步地，在上述步骤f中，该具体过程为：

步骤f1，开挖下台阶：利用上一循环架立的钢架支护，开挖下台阶，每循环进尺0.6m；下台阶施工时，需与中台阶拉开距离，控制在5～6m左右；