[发明专利]一种隧道断面突变大跨度断面时横向扩挖转换的施工方法

说明书

本发明属于隧道工程领域，更具体地，涉及一种隧道断面突变大跨度断面时横向扩挖转换的施工方法。在隧道断面进入突变大跨度断面的过渡段，先开挖先行导坑，然后在开挖后行导坑的同时向突变大跨度断面拱部扩挖；而后向该边墙方向进行90°直拐导坑扩挖，扩挖时增加门架支撑做为临时防护，且门架横梁沿线路方向安装在大跨度断面轮廓线外部；开挖至大跨度断面边墙拱脚位置后，在门架横梁下侧一次性架立该大跨度断面的环向拱架；采用门架支撑作业空间大，安全性高，便于施工，同时门架横梁在正洞初支拱架外侧，不影响正洞环向拱架接长或架立，且门架横梁、两断面交界处直立端墙门架竖撑可作为其永久初期支护，减少了临时门架的拆除工作量。

技术领域

本发明属于隧道工程领域，更具体地，涉及一种隧道断面突变大跨度断面时横向扩挖转换的施工方法，更具体地，涉及一种隧道断面突变大跨度断面时横向扩挖转换的开挖、支护施工方法。

背景技术

近年来，我国铁路全面贯彻新发展理念，更加重视地下空间的集约化利用，大断面隧道和地下空间工程建造技术不断取得新突破，大断面隧道内变径断面设计也逐渐增多。樵坪山隧道是重庆铁路枢纽东环线重庆东站站位调整Ⅰ类变更新增隧道，隧道位于重庆巴南区和南岸区，该隧道内有引出联络线段大跨段施工。断面为A，大跨度断面B，断面变化处向引出线侧突变，见图1。

突变断面处不同开挖工法转换过渡工序复杂，作业空间狭小，限制了设备施工困难，开挖支护无序极易导致坍塌，安全风险高，尚无较成熟的方法。

所以急需探索一种隧道断面突变大跨度断面时扩挖过渡转换的施工方法，提高工效，确保施工安全。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种确保施工安全、提高施工效率且施工空间足够大、方便作业的隧道断面突变大跨度断面时的施工方法。以克服变断面处工法转换时，在围岩较为破碎的工况下隧道断面突变大跨度断面且向一侧扩大距离在3m以上的开挖施工，提供一种隧道断面突变大跨度断面时横向扩挖转换的施工方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种隧道断面突变大跨度断面时横向扩挖转换的施工方法，包括如下步骤：

在隧道断面进入突变大跨度断面的过渡段，对该过渡段上台阶依次开挖纵向先行导坑和纵向后行导坑，其中开挖后行导坑的同时向突变大跨度断面的拱部扩挖；

完成所述后行导坑以及突变大跨度断面的拱部扩挖后，向该突变大跨度断面需要扩挖的一侧直拐90°以进行直拐导坑的扩挖，开挖所述直拐导坑时采用门架作为临时支护，及时架立紧贴拱部围岩、掌子面侧围岩以及直立端面侧围岩的门架横梁和门架竖撑，且将所述门架横梁安装在所述大跨度断面轮廓线外部；

对所述直拐导坑开挖至大跨度断面边墙拱脚位置后，在所述门架横梁下侧一次性架立该大跨度断面的环向拱架，并与所述后行导坑的环向拱架接长至落底，以此完成该过渡段上台阶的施工；

所述过渡段后续的下部台阶按照先行导坑、后行导坑、拱部扩挖和直拐导坑的顺序进行开挖、初期支护及临时支护施工，最后随着掌子面方向施工推进，在保证安全的前提下，逐榀拆除过渡段临时支护，最终完成隧道断面突变大跨度断面时的横向扩挖施工转换。

优选地，在隧道断面进入突变大跨度断面的过渡段，对该过渡段上台阶按照如下施工工序进行施工：

(1)开挖纵向先行导坑，施工先行导坑初期支护，施作先行导坑临时竖向支撑；

(2)开挖纵向后行导坑，同时向突变大跨度断面拱部扩挖，施工后行导坑初期支护并与所述先行导坑初期支护连接牢固，施作后行导坑临时竖向支撑；且确保所述先行导坑掌子面超前所述后行导坑掌子面；