CN114086992B一种复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法-转果果

摘要

本发明提供了一种复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法，属于隧道施工技术领域。它解决了现有隧道扩挖施工方法存在施工风险大的问题。本复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法，包括利用既有隧道支护，施作超前支护；分区域开挖，并施作开挖区域的初期支护和临时钢架结构，在开挖区域周边形成受力条件较好的封闭结构；扩挖隧道开挖完成后，初期支护封闭成环，根据监控量测情况，待初期支护变形稳定后，依次拆除临时钢架结构和破除既有隧道支护；在初期支护的内侧铺设防水板，浇筑扩挖隧道二衬结构等步骤。充分利用既有隧道支护的支护能力，在扩挖隧道初期支护闭合成环且变形稳定后才拆除既有隧道支护，施工安全性高。

1.一种复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用既有隧道支护(1)，施作超前支护(2)；步骤二、分区域开挖，并施作开挖区域的初期支护和临时钢架结构，在开挖区域周边形成受力条件较好的封闭结构；当既有隧道的竖向中线与扩挖隧道的竖向中线重合时，将扩挖隧道分成五个开挖区域：位于既有隧道上方的第一区域(A)和第二区域(B)、位于既有隧道侧上方的第三区域(C)和第四区域(D)、由既有隧道一侧下方向下延伸至既有隧道另一侧下方的第五区域(E)，第三区域(C)位于第一区域(A)下方，第四区域(D)位于第二区域(B)下方，第五区域(E)位于第三区域(C)、第四区域(D)和既有隧道下方，步骤二按照第一区域(A)、第二区域(B)、第三区域(C)、第四区域(D)和第五区域(E)的顺序分区域开挖，并施作对应的初期支护和临时钢架结构，在开挖区域周边形成封闭结构；首先开挖第一区域(A)，并施作第一区域(A)的第一初期支护(A1)和第一临时钢架结构，第一初期支护(A1)由型钢钢架(11)、系统锚杆(12)、钢筋网(13)和喷砼(14)组合而成；第一临时钢架结构包括第一横向钢架(A2)和第一竖向钢架(A3)，第一竖向钢架(A3)位于开挖隧道的竖向中线上，并在第一横向钢架(A2)和第一竖向钢架(A3)的两端设置钢架接头(3)，第一横向钢架(A2)、第一竖向钢架(A3)和第一初期支护(A1)构成第一封闭结构，并在与第一初期支护(A1)连接的第一横向钢架(A2)的钢架接头(3)处设置锁脚锚管(4)；然后开挖第二区域(B)，并施作第二区域(B)的第二初期支护(B1)和第二临时钢架结构，第一初期支护(A1)与第二初期支护(B1)相连，第二初期支护(B1)由型钢钢架(11)、系统锚杆(12)、钢筋网(13)和喷砼(14)组合而成；第二临时钢架结构包括第二横向钢架(B2)，第二横向钢架(B2)与第一横向钢架(A2)对称设置，在第二横向钢架(B2)的两端设置钢架接头(3)，第二横向钢架(B2)、第一竖向钢架(A3)和第二初期支护(B1)构成第二封闭结构，并在与第二初期支护(B1)连接的第二横向钢架(B2)的钢架接头(3)处设置锁脚锚管(4)；随后开挖第三区域(C)，并施作第三区域(C)的第三初期支护(C1)和第三临时钢架结构，第三初期支护(C1)与第一初期支护(A1)相连，第三初期支护(C1)由型钢钢架(11)、系统锚杆(12)、钢筋网(13)和喷砼(14)组合而成；第三临时钢架结构包括第三横向钢架(C2)，第三横向钢架(C2)的两端分别与既有隧道支护(1)和第三初期支护(C1)相连，在第三横向钢架(C2)的两端设置钢架接头(3)，第一横向钢架(A2)、第三初期支护(C1)、第三横向钢架(C2)和既有隧道衬砌构成第三封闭结构，在与第三初期支护(C1)连接的第三横向钢架(C2)的钢架接头(3)处设置锁脚锚管(4)；然后开挖第四区域(D)，并施作第四区域(D)的第四初期支护(D1)和第四临时钢架结构，第四初期支护(D1)与第二初期支护(B1)相连，第四初期支护(D1)由型钢钢架(11)、系统锚杆(12)、钢筋网(13)和喷砼(14)组合而成；第四临时钢架结构包括第四横向钢架(D2)，第四横向钢架(D2)的两端分别与既有隧道支护(1)和第四初期支护(D1)相连，在第四横向钢架(D2)的两端设置钢架接头(3)，第二横向钢架(B2)、第四初期支护(D1)、第四横向钢架(D2)和既有隧道衬砌构成第四封闭结构，在与第四初期支护(D1)连接的第四横向钢架(D2)的钢架接头(3)处设置锁脚锚管(4)；第三横向钢架(C2)和第四横向钢架(D2)的内端分别与既有隧道衬砌的中部连接；最后开挖第五区域(E)，并施作第五区域(E)的第五初期支护(E1)，由第三横向钢架(C2)和第四横向钢架(D2)构成第五区域(E)的临时钢架结构，由第五初期支护(E1)、第三横向钢架(C2)、第四横向钢架(D2)和既有隧道衬砌构成第五封闭结构；步骤三、扩挖隧道开挖完成后，初期支护封闭成环，根据监控量测情况，待初期支护变形稳定后，依次拆除临时钢架结构和破除既有隧道支护(1)；步骤四、在初期支护的内侧铺设防水板(5)，浇筑扩挖隧道二衬结构(6)。 2.根据权利要求1所述复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法，其特征在于，初期支护由型钢钢架(11)、系统锚杆(12)、钢筋网(13)和喷砼(14)组合而成。 3.根据权利要求1所述复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法，其特征在于，临时钢架结构包括横向钢架和竖向钢架，横向钢架和竖向钢架的两端均设有钢架接头(3)。 4.根据权利要求3所述复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法，其特征在于，与初期支护连接的横向钢架的钢架接头(3)处设有锁脚锚管(4)。 5.根据权利要求1或2或3或4所述复杂地质条件大跨隧道扩挖施工方法，其特征在于，当既有隧道的竖向中线与扩挖隧道的竖向中线不重合时，将扩挖隧道分成五个开挖区域：位于既有隧道侧方的第一区域(A)和第二区域(B)、位于既有隧道上方且与第一区域(A)相邻设置的第三区域(C)、位于既有隧道侧上方且与第三区域(C)相邻设置的第四区域(D)、位于第四区域(D)与既有隧道下方且与第二区域(B)相邻设置的第五区域(E)，第一区域(A)位于第二区域(B)上方，步骤二按照第一区域(A)、第二区域(B)、第三区域(C)、第四区域(D)和第五区域(E)的顺序分区域开挖，并施作对应的初期支护和临时钢架结构，在开挖区域周边形成封闭结构。