[发明专利]一种控制隧道挤压型变形的快速施工方法

说明书

一种控制隧道挤压型变形的快速施工方法，所述快速施工是指相对于常用的设置临时横撑、锁脚锚杆等施工速度或施工效率而言加快了速度或提高了效率，适合隧道台阶法分步施工的作业空间，能够有效控制初期支护钢拱架拱脚变形，从而有利于施工效率提高和施工安全保障，其特征在于，包括以下步骤：(1)在隧道台阶法分步施工中，在前期台阶的左右两侧均开挖出拱脚基槽；(2)在所述拱脚基槽内设置拱脚变形控制装置，所述拱脚变形控制装置在往下开挖相邻下一级台阶时对本级初期支护中纵向分布的若干拱脚形成可拆装悬臂支撑。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是一种控制隧道挤压型变形的快速施工方法，所述快速施工是指相对于常用的设置临时横撑、锁脚锚杆等施工速度或施工效率而言加快了速度或提高了效率，适合隧道台阶法分步施工的作业空间，能够有效控制初期支护钢拱架拱脚变形，从而有利于施工效率提高和施工安全保障。

背景技术

在膨胀性围岩、高地应力软岩等地层修建隧道时，不可避免地出现挤压型变形现象，目前在这些地层一般采用台阶法、CRD法施工(CRD施工，全称交叉中隔墙法，是一种适用于软弱地层的隧道施工方法)。台阶法和CRD法施工时为控制围岩水平收敛，施工中常采用设置临时横撑、锁脚锚杆等方法。然而临时横撑的设置影响上台阶出渣和下台阶开挖，降低隧道施工效率，影响隧道施工进度。另一方面，隧道分步施工时作业空间狭小，锁脚锚杆安设困难施工质量难以保障，不能有效控制初期支护钢拱架拱脚变形，进而引发围岩大变形、塌方等事故，甚至造成严重的人员伤亡和财产损失。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种控制隧道挤压型变形的快速施工方法，所述快速施工是指相对于常用的设置临时横撑、锁脚锚杆等施工速度或施工效率而言加快了速度或提高了效率，适合隧道台阶法分步施工的作业空间，能够有效控制初期支护钢拱架拱脚变形，从而有利于施工效率提高和施工安全保障。

本发明技术方案如下：

一种控制隧道挤压型变形的快速施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在隧道台阶法分步施工中，在前期台阶的左右两侧均开挖出拱脚基槽；

(2)在所述拱脚基槽内设置拱脚变形控制装置，所述拱脚变形控制装置在往下开挖相邻下一级台阶时对本级初期支护中纵向分布的若干拱脚形成可拆装悬臂支撑。

所述隧道台阶法分步施工采用三级台阶施工，所述三级台阶包括上台阶、中台阶和下台阶，所述上台阶和所述中台阶均为所述前期台阶。

所述前期台阶为上台阶，所述上台阶的初期支护包括以下各项：铺设钢筋网，打设径向锚杆，安装钢拱架，喷射混凝土。

在所述本级初期支护中安装钢拱架时，将钢拱架的拱脚安设在所述拱脚变形控制装置中，所述拱脚变形控制装置包括沿纵向分布的若干个盒体，相邻盒体之间通过螺栓紧固连接成整体，一个盒体接纳一个拱脚，所述盒体的底部对拱脚端面焊接的拱脚连接钢板形成接触支撑，所述拱脚连接钢板上设置有拱脚连接孔，所述拱脚连接孔用于接续下段支护的钢拱架。

在所述安装钢拱架完成后，回填并夯实拱脚基槽，并堆高形成反压，利用围岩强度限制隧道挤压型变形。

所述盒体为顶面开口的长方形盒体，由5块钢板焊接而成，相邻盒体之间通过高强度螺栓紧固连接成整体。

在相邻下一级台阶开挖后，拆除悬空的盒体并利用拱脚连接钢板接续下段支护的钢拱架。

所述上台阶包括上台阶初期支护，所述中台阶包括中台阶初期支护，所述下台阶包括下台阶初期支护。

所述上台阶与中台阶之间，以及中台阶与下台阶之间采用开挖弃渣填筑成斜坡。

所述上台阶长度3～5m，各台阶循环进尺根据初期支护钢拱架间距调整，但循环进尺≤1m。