[发明专利]一种隧道斜井与正洞开挖转换过程的施工方法

说明书

本发明公开了一种隧道斜井与正洞开挖转换过程的施工方法，涉及隧道施工领域，包括斜井初支和斜井二衬构成施工的斜井隧道结构以及主隧道初支和主隧道二衬构成施工的主隧道结构；开挖转换前采用锁脚锚管、钢花管、斜井初支钢架、混凝土支墩、临时填碴进行交叉口段的预加固防止塌方灾害；门字形导坑开挖时采用门架式拱架、钢支撑拱梁、门字形钢架、钢支撑横梁、门字形钢架立柱组成的支撑体系；转换后进行主洞施工时，采用初支格栅钢架和二衬过梁保障斜井与主隧道交汇处的稳定性。该方法能够保障隧道斜井转入正洞工序转换过程的安全，大大减少施工对围岩扰动，保障施工安全性，并且该方法考虑了在特殊危险位置加强加固，系统性强，施工灵活变动性高。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体为一种隧道斜井与正洞开挖转换过程的施工方法。

背景技术

随着经济社会的发展，高速公路隧道工程的建造长度越来越长。公路隧道在施工过程中，为提高施工效率、缩短工期，常设置斜井、竖井等辅助通道，运营后还可作为特长隧道通风通道。然而，因公路隧道施工断面大，隧道斜井转入正洞时将会面临岩体应力集中、工序转换复杂等问题，易形成塌方等地质灾害，直接影响隧道施工安全和进度；其次，斜井通常以一定角度与主隧道斜交，结构受力复杂，容易发生塌方或掉块，加固交叉口的特殊处理是工程的难点。在斜井进入主洞施工时应通过临时支护措施进洞，待扩挖进入主隧道后拆除临时支护。此外，斜井隧道施工断面较小，各种大型机械较难开展，施工组织受限，开挖支护施工加固体系和施工方法应考虑更为细腻。为控制斜井进入主洞交叉口段塌方风险，施工工法、工法转换、支撑体系都尤为重要，各方面技术的进步以及如何有效结合，尚未提出较为系统的施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道斜井与正洞开挖转换过程的施工方法，该施工方法不仅通过改善围岩、门字形导坑分布开挖及门字形钢架密贴支护等措施大大减少施工对围岩扰动，保障隧道斜井与正洞开挖转换过程的施工安全性，且施工方法体系简单，实施快捷，方便施工；并且该方法考虑了斜井进正洞施工前、施工中、施工后的特殊危险位置加强加固，系统性强，施工灵活变动性高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种隧道斜井与正洞开挖转换过程的支撑结构，包括用于支撑的斜井隧道结构、导坑支撑体系、主隧道结构、预加固结构和斜井与主隧道交汇处支撑结构；

所述斜井隧道结构包括斜井初支和斜井二衬，所述斜井初支与支撑斜井隧道洞壁接触，所述斜井二衬设置在所述斜井初支的外壁，用于共同支撑斜井初支和斜井隧道；

所述导坑支撑体系包括门架式拱架、钢支撑拱梁、门字形钢架、钢支撑横梁和若干门字形钢架立柱，在沿斜井与主隧道初支相交处垂直于主隧道中线方向上开挖有门字形导坑，门字形导坑的顶端采用钢支撑拱梁支撑，所述钢支撑拱梁下方设有用于支撑门字形导坑和钢支撑拱梁的门架式拱架，所述门架式拱架的两端分别连接有若干门字形钢架立柱，若干所述门字形钢架立柱远离所述门架式拱架的一端延伸至门字形导坑的洞底；

所述主隧道结构包括主隧道初支和主隧道二衬，所述主隧道初支与主隧道洞壁接触，所述主隧道二衬设置在所述隧道初支的外壁，用于共同支撑隧道初支和主隧道；

所述预加固结构包括锁斜井初支钢架、混凝土支墩、临时填碴、若干锁脚锚管和若干钢花管，所述斜井初支钢架的顶端与在所述斜井二衬的外壁接触，所述斜井初支钢架的底端延伸至所述混凝土支墩内，所述混凝土支墩与隧道洞底连接，用于支撑斜井初支和斜井二衬，若干所述钢花管均布设置，若干所述钢花管的一端分别与所述斜井初支钢架的顶端连接，若干所述钢花管的另一端分别延伸至隧道侧壁，用于支撑稳定斜井初支钢架，若干所述锁脚锚管均布设置，若干所述锁脚锚管的一端分别与所述斜井初支钢架的下部连接，若干所述锁脚锚管的另一端延伸至隧道洞底与隧道洞底锚固，用于支撑稳定斜井初支钢架，所述临时填碴铺设在斜井进入主隧道交汇处并且至主隧道上下台阶分界线，用于作为施工便道通行和起到反压土保护作用；