双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱回填施工方法及系统与流程

本发明涉及地下工程领域，尤其涉及一种双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱回填施工方法及系统。

背景技术：

在城市地铁矿山法隧道施工过程中，由于地理条件和施工条件限制，通常会采用先施作施工竖井和施工横通道再由施工横通道向两侧施作正线双线隧道的方法，施工横通道通常为拱顶直墙上下双层导洞加设临时仰拱结构(施工横通道通常只施作初支结构，其支护形式为钢格栅+喷射混凝土)，正线隧道通常为标准马蹄型结构(正线隧道包含初支结构和二衬)。待正线隧道初支和二衬全部施工完毕后，施工竖井和施工横通道则需要进行回填处理，传统的施工横通道回填方法为拆除临时仰拱后砌砖墙再分段回填，通过施工现场实际操作来看，拆除临时仰拱会耗费大量时间和人工，因此，研发一种更加科学的可不必拆除施工横通道的临时仰拱的回填施工方法就显得非常有必要了。

技术实现要素：

本发明主要是针对现有技术的不足，提供一种双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱的回填施工方法，具有省时、省工、方便施工、避免了拆除临时仰拱时诸多安全隐患等优点。

本发明所采用的技术方案为：

一种双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱的回填施工方法，其包括步骤：

在施工横通道的临时仰拱上开孔并安装下料管；

在所述施工横通道的下导洞中架设钢支撑，作为所述临时仰拱的底部支撑；

砌筑下导洞砖墙，用第一素土回填已砌筑砖墙部分的下导洞，所述第一素土回填至与所述临时仰拱之间距离一段二次回填空间，所述下导洞砖墙砌筑至与所述临时仰拱密贴；

砌筑上导洞砖墙，用第二素土回填已砌筑砖墙部分的上导洞，所述第二素土回填至与施工横通道的拱顶之间距离一段二次回填空间，所述上导洞砖墙砌筑至与所述拱顶密贴，所述下料管的上管口位于所述第二素土的上表面；以及

于所述上导洞砖墙顶部预留进灰口，通过所述进灰口用混凝土回填所述上导洞和所述下导洞顶部保留的所述二次回填空间。

本发明提供的施工方法具有省时、省工、方便施工、避免了拆除临时仰拱时诸多安全隐患等优点，有效地解决了上下双层导洞施工横通道的回填施工问题，大大提高了施工效率，具有非常高的实用价值和推广价值。

本发明回填施工方法的一些实施例中，所述施工横通道被划分为多段，从所述施工横通道的封端墙至洞口依次对每一段的所述施工横通道采用所述回填施工方法进行回填。

本发明回填施工方法的一些实施例中，在安装所述下料管时，在所述下料管的内侧壁焊接固定注浆花管，所述注浆花管的上端向上延伸至所述拱顶，并与所述进灰口上的混凝土泵管连通。

本发明回填施工方法的一些实施例中，在完成对所述上导洞和所述下导洞内的所述二次回填空间的混凝土回填之后，通过所述注浆花管注入水泥浆，进行密实。

本发明回填施工方法的一些实施例中，在砌筑所述下导洞砖墙时，采用由下至上逐段砌筑，并且，在砌筑完成每一段的所述下导洞砖墙后，对所砌段下导洞砖墙高度范围进行第一素土回填，直至所述第一素土回填至与所述临时仰拱之间距离二次回填空间。

本发明回填施工方法的一些实施例中，在砌筑所述上导洞砖墙时，采用由下至上逐段砌筑，并且，在砌筑完成每一段的所述上导洞砖墙后，对所砌段上导洞砖墙高度范围进行第二素土回填，直至所述第二素土回填至与所述临时仰拱之间距离二次回填空间。

本发明回填施工方法的一些实施例中，所述上导洞和所述下导洞顶部的所述二次回填空间的高度为1.0m～2.0m。

本发明回填施工方法的一些实施例中，所述钢支撑为工字钢，所述工字钢的上端焊接于所述临时仰拱底面的预埋钢板，所述工字钢的下端焊接于所述施工横通道底部仰拱上表面的预埋钢板。

本发明回填施工方法的一些实施例中，所述下料管分布在所回填段的所述施工横通道的中间位置，分布间距为3m～5m。

一种双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱的回填施工系统，其包括：

下料管，所述下料管的下管口穿过预留于施工横通道的临时仰拱上的注浆孔；

钢支撑，架设于所述施工横通道的下导洞中并支撑于所述临时仰拱的底部；

下导洞砖墙，砌筑于所述下导洞中且顶部与所述临时仰拱密贴；

第一素土，回填于已砌筑砖墙部分的下导洞中，所述第一素土回填至与所述临时仰拱之间距离一段第一回填空间；

上导洞砖墙，砌筑于所述施工横通道的上导洞中且与所述施工横通道的拱顶密贴，所述上导洞砖墙的顶部设置有进灰口；

第二素土，回填于已砌筑砖墙部分的上导洞中，所述第二素土回填至与所述拱顶之间距离一段第二回填空间，所述下料管的上管口位于所述第二素土的上方；

回填混凝土，通过所述进灰口和所述下料管回填于所述第一回填空间和所述第二回填空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的回填施工方法应用时沿施工横通道横向的纵剖图。

图2是本发明实施例提供的回填施工方法应用时沿施工横通道纵向的纵剖图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

参阅图1和图2所示，图1显示了本发明实施例提供的回填施工方法应用时沿施工横通道横向的纵剖图，图2显示了本发明实施例提供的回填施工方法应用时沿施工横通道纵向的纵剖图。本发明实施例提供了一种双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱的回填施工方法，不必拆除施工横通道的临时仰拱，利用了砖砌墙分段后退式用夯实素土和c15素混凝土回填的施工方法。

本发明提供的施工方法通过采取以下措施来实现不拆除临时仰拱：

1)在施工横通道下导洞(临时仰拱1和仰拱2之间)增设若干工字钢11(工字钢型号通常为工22a，两端焊接钢板)，连接方式为工字钢11两端焊接钢板与临时仰拱1和仰拱2预埋钢板焊接(施作横通道初支结构的临时仰拱和仰拱时在相应位置预埋钢板)，工字钢11设置在临时仰拱1和仰拱2的正中间，其作用是作为临时仰拱1的底部支撑，支撑临时仰拱1使其有足够的承载力(承载横通道上导洞回填土方)。

2)在临时仰拱1上中间位置开设两个圆孔(直径200mm)，并在开孔位置设置下料管12(直径200mm的钢管)，下料管12顶部设喇叭口、与临时仰拱1相交位置设固定护圈，下料管12的作用是连通施工横通道的上下导洞，最后回填c15素混凝土10时使混凝土从施工横通道上导洞顺利流入下导洞。

3)在施工横通道上导洞顶部中间偏右位置或稍偏左位置紧贴横通道拱顶3初支结构表面和下导洞顶部中间稍偏右或稍偏左位置紧贴横通道临时仰拱1结构表面均设置背后注浆花管13并保持连通(不设正中间是为了避开上述在施工横通道下导洞设置的工字钢)，其作用是通过注浆花管13注水泥浆来填补因回填浇筑c15素混凝土10不密实而产生的空隙。

本发明提供的施工方法具有省时、省工、方便施工、避免了拆除临时仰拱时诸多安全隐患等优点，有效地解决了上下双层导洞施工横通道的回填施工问题，大大提高了施工效率，具有非常高的实用价值和推广价值。

更具体地来说，如图1和图2所示，本发明提供的双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱的回填施工方法，应用时需根据实际情况将施工横通道划分为若干段(每段长度宜为10～15m)，回填时从施工横通道封端墙4至洞口(马头门，与施工竖井5衔接的一端)依次后退式回填。

本发明提供的施工方法应用时操作步骤为(以第一段为例)：

首先在施工横通道临时仰拱中间位置开设若干圆孔(孔间距3～5m)，并在开孔位置放置下料管12(下料管内侧壁焊接固定注浆花管13)；

然后在施工横通道下导洞架设工字钢11支撑；

工字钢11架完后砌筑下导洞砖墙14，下导洞砖墙14砌到一定高度后用第一素土141回填施工横通道下导洞并夯实，然后再砌筑砖墙再回填(砖墙始终高于夯实素土)，夯实素土回填至距临时仰拱1.5m停止，于下导洞顶部留有1.5m高的二次回填空间，然后再安装下导洞顶部的注浆花管(注浆花管13固定到临时仰拱1上，与下料管12内侧壁注浆花管连通)，注浆花管安装固定好后再将下导洞砖墙14砌至与临时仰拱1密贴；

然后再砌筑上导洞砖墙15，砖墙砌到一定高度后用第二素土152回填施工横通道上导洞并夯实，然后再砌筑砖墙再回填(砖墙始终高于夯实素土)，夯实素土回填至距横通道拱顶1.5m停止，于上导洞顶部留有1.5m高的二次回填空间，然后再安装上导洞顶部的注浆花管(注浆花管固定到横通道拱顶3，与下料管内侧壁注浆花管连通)，注浆花管13安装固定好后再将上导洞砖墙砌至与施工横通道拱顶(需预留混凝土浇筑进灰口16)；

然后通过预留的混凝土浇筑进灰口16用c15素混凝土10回填施工横通道上下导洞剩余各1.5米(混凝土浇筑时经过下料管从上导洞流入下导洞，下导洞先浇筑完成，上导洞后浇筑完成)；

最后通过预埋的注浆花管13来注水泥浆来填补c15素混凝土与施工横通道初支结构之间的孔隙。

第一段施工横通道回填完且通过水泥浆初凝之后开始回填第二段、第三段……最后一段(施工横通道与施工竖井5衔接处)回填施工时为了更加方便，可与施工竖井同时进行夯实素土回填作业，此处砖砌墙只需砌筑上下导洞上部1.5m。

需要注意的是本方法中回填土在使用前应分别取样测定其最大干容重和最佳含水量，并做压实实验，确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数，回填施工时分层压实，压实度≥93％。

基于上述施工方法，本发明提供了一种新型的双层导洞施工横通道免拆除临时仰拱的回填施工系统，其主要包括：

下料管12，下料管12的下管口穿过预留于施工横通道的临时仰拱上的注浆孔(即上文“圆孔”)。

钢支撑11，架设于施工横通道的下导洞中并支撑于临时仰拱1的底部。

下导洞砖墙14，砌筑于下导洞中且顶部与临时仰拱1的下表面密贴。

第一素土141，回填于已砌筑砖墙部分的下导洞中，第一素土141的顶部回填至与临时仰拱1之间距离一段第一回填空间(即上文“下导洞顶部预留的二次回填空间”)，该第一回填空间的高度约为1.0m～2.0m。

上导洞砖墙15，砌筑于施工横通道的上导洞中且与施工横通道的拱顶3密贴，上导洞砖墙15的顶部设置有进灰口16。

第二素土151，回填于已砌筑砖墙部分的上导洞中，第二素土151的顶部回填至与拱顶3之间距离一段第二回填空间(即上文“上导洞顶部预留的二次回填空间”)，该第二回填空间的高度约为1.0m～2.0m。下料管12的上管口位于第二素土的上表面。

回填混凝土10，通过进灰口16和下料管12回填于第一回填空间和第二回填空间。

其中，施工横通道被多道下导洞砖墙14和多道上导洞砖墙15划分为多段，多道下导洞砖墙14和多道上导洞砖墙15数量相当且上下对位。多根下料管12分布在所回填段的施工横通道的中间位置，分布间距约为3m～5m。下料管12的内侧壁焊接有注浆花管13，注浆花管13的下端位于下料管12的下管口，注浆花管13的上端向上延伸至拱顶3，并且，注浆花管13的上端与进灰口16之间通过混凝土泵管相互连通。

回填施工系统还包括用于密实回填混凝土10的水泥浆，通过注浆花管13注入到已回填的混凝土上。进一步地，上导洞砖墙14逐段砌筑，第一素土141随即也逐层回填。下导洞砖墙15逐段砌筑，第二素土151随即也逐层回填。钢支撑11采用工字钢，工字钢的上端焊接于临时仰拱1底面的预埋钢板，工字钢的下端焊接于施工横通道底部仰拱2上表面的预埋钢板。需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。