[发明专利]高地应力软弱围岩喇叭式渐变收缩型小净距隧道施工方法

说明书

本发明公开了一种高地应力软弱围岩喇叭式渐变收缩型小净距隧道施工方法和设备，其中，方法包括以下步骤：S1.采用三台阶微台阶法开挖；S2.初喷混凝土，出渣后立拱架、挂网、设置锁脚锚杆；S3.复喷混凝土，先架设临时仰拱，然后施作长锚索；S4.进行径向注浆加固并设置仰拱；本方法能够对高地应力软弱围岩大变形得到有效控制。

技术领域

本发明涉及小净距隧道施工领域，具体是一种高地应力软弱围岩喇叭式渐变收缩型小净距隧道施工方法。

背景技术

兰渝铁路兰州至广元段处于高地应力区，围岩破碎，施工中多座炭质板岩隧道发生大变形，加之穿越秦岭山脉、多座小净距隧道以及部分车站建在桥梁、隧道内，施工条件十分困难。在高地应力软弱围岩地段施工小净距隧道，按常规隧道围岩分级采取的支护参数不能有效控制围岩变形，因此探索一种新型、合理的施工工法势在必行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能够对高地应力软弱围岩大变形得到有效控制；同时具有资源节约、环保节能的功能的高地应力软弱围岩喇叭式渐变收缩型小净距隧道施工方法。

本发明的高地应力软弱围岩喇叭式渐变收缩型小净距隧道施工方法，包括以下步骤：S1.采用三台阶微台阶法开挖；S2.初喷混凝土，出渣后立拱架、挂网、设置锁脚锚杆；S3.复喷混凝土，先架设临时仰拱，然后施作长锚索；S4.进行径向注浆加固并设置仰拱；

进一步，步骤S1中，将隧道分上台阶、中台阶、下台阶、仰拱共四部进行开挖：所述上台阶、中台阶、下台阶、仰拱的高度分别为4.0m、3.0m、3.5m及2.1m；其中，所述上台阶的长度为4～6m，中台阶的长度为4～6m，下断面至仰拱距离小于15m；

进一步，步骤S1中，进行所述开挖前，应采用大刚度钢架实施双层超前支护，其中第一层分台阶施作，第二层在仰拱施作前全环架立，以保证第二层钢架圆顺；

进一步，所述小净距隧道包括左线和右线，所述左线和右线分段交替施工；

进一步，后行隧道施工时，先施工超前应力释放小导洞，小导洞施工完成后，待临线通过后，再进行扩挖处理，扩挖用破碎锤配合人工开挖；

进一步，所述锚索的长度为松动圈厚度的两倍。

本发明的有益效果是：

1.高地应力区域隧道早期变形速率大，采用大刚度钢架、临时仰拱提前使初支成环，提高抗变形能力，减缓变形速率；

2.高地应力区隧道松动范围大，长锚杆+长锚索能有效穿过松动圈；

3.对拉锚杆限制中间岩柱变形，提高岩柱承载力；

4.分台阶设置不同预留量，可保证初支结构圆顺；

5.超前导洞提前释放应力，降低初支背后围岩压力；

6.左右线分段交替施工，减少后洞施工对前洞结构影响，保证施工安全。。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的施工工艺流程图；

图2为隧道预留变形量设值示意图；

图3为正洞与超前释放导洞位置关系断面图；

图4为左右线正断面示意图；

图5为左右线平面施工示意图；

图6为右线纵断面施工示意图；

图7为左线纵断面施工示意图。

具体实施方式