[发明专利]极软弱破碎围岩层的门式挑顶工法

说明书

本发明提供了一种极软弱破碎围岩层的门式挑顶工法，包括以下步骤：S1)采用三台阶法开挖平行导洞和横通道，并对平行导洞和横通道施做支护；S2)在横通道与主洞的交接位置处架设与主洞轮廓贴合的异形门式支撑架；S3)沿主洞的洞顶弧线轮廓在主洞的宽度方向上采用三台阶法开挖主洞的梯形导洞，并对梯形导洞施作临时支护；S4)对完成临时支护的梯形导洞施作初期支护以及二次支护；S5)采用三台阶法分别朝向所述主洞的大里程方向和小里程方向开挖主洞；S6)对挖掘形成的主洞施作二次衬砌。本发明提供的挑顶工法能够开辟出新的工作面，且在所述门式挑顶工法中使用异形门式支撑架提高了隧道的施工效率，强化了所述横通道与所述主洞交接位置处的受力。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体地，涉及一种极软弱破碎围岩层的门式挑顶工法。

背景技术

随着我国交通建设的不断发展，工程中遇到极软弱破碎围岩隧道不断增多且长度不断增加，为了在紧迫的施工期限内完成施工任务，往往需要开辟新的工作面，挑顶施工作为开辟新的工作面的方法就显得尤为重要。传统挑顶施工中，在横通道洞交接处常采用直立门式钢架，但直立门式钢架与梯形棚架之间距离较远，连接的型钢会受到上部围岩较大的剪切应力，并产生较大弯矩；为安装连接的型钢所需超挖面积较大，工效低，耗时长；当二次衬砌加固时，超挖处易造成二次衬砌受到较大的偏压荷载。

发明内容

本发明的目的是提供一种极软弱破碎围岩层的门式挑顶工法，该门式挑顶工法能够提高整个隧道的施工效率、节省施工和原料成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种极软弱破碎围岩层的门式挑顶工法，适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中横通道进入主洞的挑顶施工，所述挑顶工法包括以下步骤：

S1)采用三台阶法开挖平行导洞以及用于连接所述平行导洞与主洞的横通道，并对挖掘形成的平行导洞和横通道施做支护；

S2)确定所述主洞的主洞轮廓以及确定所述横通道与所述主洞的交接位置，并在所述交接位置处架设与所述主洞轮廓贴合的异形门式支撑架；

S3)沿所述主洞的洞顶弧线轮廓在所述主洞的宽度方向上采用三台阶法开挖所述主洞的梯形导洞，并对挖掘形成的梯形导洞施作临时支护；

S4)对完成临时支护的梯形导洞施作初期支护以及二次支护；

S5)采用三台阶法分别朝向所述主洞的大里程方向和小里程方向开挖所述主洞，并对挖掘形成的所述主洞施做主洞支护和主洞仰拱施工，其中所述主洞在大里程方向上具有第一掘进深度，所述主洞在小里程方向上具有第二掘进深度；

S6)对挖掘形成的所述主洞施作二次衬砌。

具体地，所述异形门式支撑架包括内框体以及包裹所述内框体的外框体，所述外框体具有承重横梁。

具体地，步骤S3)中对挖掘形成的梯形导洞施作临时支护，包括：贴合所述梯形导洞的洞壁按照第一间距安设多个梯形支撑架，多个所述梯形支撑架平行所述主洞的纵深方向设置；每相邻的两个所述梯形支撑架采用连接筋连接；在每一所述梯形支撑架的拐角处施作锚管，并将所述锚管与对应的所述梯形支撑架连接；在每相邻的两个所述梯形支撑架之间铺设钢筋网，将每一钢筋网与对应的所述梯形支撑架及对应的锚管固定连接且将所述钢筋网之间互相搭接；向铺设钢筋网的所述梯形导洞的洞壁上湿喷混凝土至第一喷射厚度。

具体地，步骤S4)中所述初期支护包括：垂直所述梯形支撑架并贴合完成临时支护的所述梯形导洞的洞壁廓形，按照第二间距安设多个钢拱架，并以连接筋固定连接相邻的两个所述钢拱架，所述钢拱架一端安设在所述异形门式支撑架的承重横梁上，另一端安设在所述梯形导洞远离所述交接位置处的地面上；在每两个相邻的钢拱架之间铺设钢筋网，将每一钢筋网与对应的钢拱架以及对应的锚管固定连接且将所述钢筋网之间互相搭接；向铺设钢筋网的所述梯形导洞的洞壁湿喷混凝土至第二喷射厚度。