[发明专利]隧道分岔段突变扩挖施工工法

说明书

本发明公开了一种隧道分岔段突变扩挖施工工法，包括：步骤一、先采用台阶法对标准段进行施工，采用渐变法沿标准段扩挖形成单侧上导坑断面；步骤二、将分岔段沿单侧上导坑断面向前施工规定的施工距离，对形成的单侧上导坑进行初期支护，并架设双侧壁临时侧壁；步骤三、在单侧上导坑的内部设置门架，其横梁位于单侧上导坑的顶部且垂直于大断面；步骤四、以门架为断面沿大断面的轮廓线进行挑顶施工，形成横洞并对其进行初期支护；步骤五、以横洞的前后两个侧面为断面，采用双侧壁导坑法施工。本发明利用单侧上导坑，通过在临时侧壁上挑顶施工横洞的方式扩挖隧道另一侧边线，实现了隧道分岔段突变扩挖施工中断面的垂直突变和一次成型。

技术领域

本发明涉及隧道分岔段开挖工艺领域。更具体地说，本发明涉及一种隧道分岔段突变扩挖施工工法。

背景技术

随着我国公路建设的快速发展,隧道工程中平面交叉分岔隧道越来越多，分岔式隧道由于其复杂的受力结构、频繁的工序转换给施工带来了很大的困难，所以目前在国内外建成并投入使用的工程实例并不多。

在隧道从支洞过渡到主洞的施工过程中，由于隧道断面落差较大，常规采用先纵向渐变扩大，后反向扩挖的方法对隧道分岔段进行施工。这种工艺方法需要经过多次渐变扩挖，且反向扩挖时需拆除原有支护，断面扩挖需要的转换里程长且施工周期长；同时，对于施工环境复杂，分岔段围岩整体稳定性低(围岩等级为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)的隧道施工工程，在由隧道标准段扩挖至隧道分岔段的过程中，该常规施工方法还存在施工安全风险大的问题。

因此，需要一种新型隧道连接线分岔段突变扩挖施工技术，对隧道断面突变扩挖的常规方法进行工艺优化，解决围岩局部破碎，稳定性差，断面变化大的分岔段隧道施工中存在的安全风险高，施工效率低下的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道分岔段突变扩挖施工工法，其利用单侧上导坑，通过在双侧壁临时侧壁上挑顶施工横洞的方式扩挖隧道另一侧边线，形成了两个施工作业面，实现了隧道分岔段突变扩挖施工中断面的垂直突变和一次成型。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种隧道分岔段突变扩挖施工工法，包括：

步骤一、先采用台阶法对标准段进行施工，将分岔段的大断面根据双侧壁导坑法划分为多个部分，采用渐变法沿所述标准段的小断面扩挖形成双侧壁导坑的单侧上导坑断面；

步骤二、将所述分岔段沿所述单侧上导坑断面向前施工规定的施工距离，对形成的单侧上导坑进行初期支护，并架设双侧壁临时侧壁；

步骤三、在所述单侧上导坑的内部设置门架，其横梁位于所述单侧上导坑的顶部且垂直于所述分岔段的大断面；

步骤四、以所述门架为断面，采用横向挑顶的方式沿所述分岔段的大断面的轮廓线进行挑顶施工，直至所述分岔段的另一侧边线处，形成横洞并对所述横洞进行初期支护；

步骤五、以所述横洞的前后两个侧面为断面，向前或向后采用双侧壁导坑法施工，完成分岔段扩挖施工。

优选的是，所述隧道分岔段突变扩挖施工工法，所述步骤一中，所述渐变法施工的步骤为：先从所述标准段的小断面挖至其与所述分岔段的大断面的交界点，再采用机械开挖法沿预设的所述单侧上导坑断面的轮廓线向前多次掘进，后进行多次纵向扩挖形成所述单侧上导坑断面；任一一次向前掘进深度不大于1m，任一一次纵向扩挖高度不大于1m，每施工一次需对相应施工部位进行临时支护。

优选的是，所述隧道分岔段突变扩挖施工工法，所述步骤二中，所述规定的施工距离不小于15m。

优选的是，所述隧道分岔段突变扩挖施工工法，所述步骤三中，所述横梁分别与所述门架的立柱、所述单侧上导坑的初期支护的钢架焊接固定，且在所述门架安装完成后拆除与所述门架相对的所述双侧壁临时侧壁。

优选的是，所述隧道分岔段突变扩挖施工工法，所述步骤三中，所述横梁的长度不大于8m。