一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体涉及一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法。

背景技术：

1、四车道隧道断面大、跨度大、扁平率小，施工中稍有不慎极易导致塌方、冒顶等事故。双侧壁导坑法因施工过程对围岩的扰动小、注重开挖断面尽早封闭成环，成为修建特大断面隧道时普遍采用的一种工法。但其设计与使用标准不统一，开挖工序复杂，临时支撑装拆繁琐，大型设备难以发挥作用，导致施工效率低，建设成本高。因此亟需在保证安全的前提下，对双侧壁导坑法进行优化，减少分部及施工工序，优化临时支撑设置等，以提高工效、节约成本。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，提供了大截面隧道施工的一种的新的技术方案。

2、以上技术问题时通过以下技术方案解决的：一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，包括a、护拱及管棚施工；b、隧道施工，其特征在于，隧道施工的具体过程为：b1、右侧导坑上台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的右上部形成右上洞，对右上洞的右侧岩面喷射混凝土形成右上部初喷混凝土层，架设支护在右上洞右侧的右上初支钢架，架设支护在右上洞左侧的右竖临时钢架，右上初支钢架的上端与右竖临时钢架的上端固定在一起，对右上洞的右侧进行喷锚支护形成覆盖在右上初支钢架上的右上支护层；b2、左侧导坑上台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的左上部形成左上洞，对左上洞的左侧岩面喷射混凝土形成左上部初喷混凝土层，架设支护在左上洞左侧的左上初支钢架，架设支护在左上洞右侧的左竖临时钢架，左上初支钢架的上端与左竖临时钢架的上端固定在一起，对左上洞的左侧进行喷锚支护形成覆盖在左上初支钢架上的左上支护层；b3、正洞上台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的中间上部形成中间上洞，对中间上洞的顶侧岩面喷射混凝土形成顶部初喷混凝土层，右上洞、中间上洞和左上洞构成隧道的上部，架设支护在中间上洞顶侧的顶部初支钢架，顶部初支钢架的右端同右上初支钢架的上端连接在一起、左端同左上初支钢架的上端连接在一起，对中间上洞的顶侧进行喷锚支护形成覆盖在顶部初支钢架上的顶部上支护层；b4、右侧导坑下台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的右下部形成右下洞，对右下洞的右侧岩面喷射混凝土形成右下部初喷混凝土层，架设支护在右下洞右侧的右下初支钢架，架设支护在右下洞的底侧的右横临时钢架，右横临时钢架的右端同右下初支钢架的下端连接在一起、左端支撑在右下洞的左侧壁的下端，对右下洞的右侧进行喷锚支护形成覆盖在右下初支钢架上的右下支护层；b5、左侧导坑下台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的左下部形成左下洞，对左下洞的左侧岩面喷射混凝土形成左下部初喷混凝土层，架设支护在左下洞左侧的左下初支钢架，架设支护在左下洞的底侧的左横临时钢架，左横临时钢架的左端同左下初支钢架的下端连接在一起、右端支撑在左下洞的右侧壁的下端，对左下洞的左侧进行喷锚支护形成覆盖在左下初支钢架上的左下支护层；b6、正洞下台阶开挖：拆除左竖临时钢架和右竖临时钢架，挖除隧道所在区域的中间下部形成中间下洞后对，中间下洞的底侧岩面喷射混凝土形成底部初喷混凝土层，右下洞、中间下洞和左下洞构成隧道的下部；b7、仰拱初支施工：拆除左横临时钢架和右横临时钢架，对左下洞的底侧岩面喷射混凝土形成左底部初喷混凝土层，对右下洞的底侧岩面喷射混凝土形成右底部初喷混凝土层，在隧道内安装支撑隧道周面的仰拱钢架，对隧道的周面喷射混凝土到设计厚度形成仰拱初支混凝土层；b8、仰拱浇筑及填充：仰拱初支混凝土层达到设计强度后，立模并绑扎仰拱二衬钢筋，浇筑抗渗混凝土形成仰拱基层，仰拱基层达到设计强度的70％后进行仰拱填充，b9、二次衬砌施工：在仰拱基层上铺挂土工布和防水板，进行钢筋绑扎施工，混凝土浇筑，形成仰拱层。

3、作为优选，右侧导坑上台阶开挖支护和左侧导坑上台阶开挖支护同时进行施工，施工时保持一侧的先行导坑超前另一侧的先行导坑15m以上。能够提高施工效率，避免应力叠加。

4、作为优选，所述右上初支钢架的下端通过右上锁脚锚杆固定在隧道壁上，所述左上初支钢架的下端通过左上锁脚锚杆固定在隧道壁上。

5、作为优选，所述右下初支钢架的下端通过右下锁脚锚杆固定在隧道壁上，所述左下初支钢架的下端通过左下锁脚锚杆固定在隧道壁上。

6、作为优选，正洞下台阶开挖时，拆除沿隧道深度方向设定长度距离范围内的左竖临时钢架和右竖临时钢架后进行挖出设定长度的中间下洞，再拆除沿隧道深度方向设定长度距离范围内的左竖临时钢架和右竖临时钢架后进行挖出设定长度的中间下洞的方式交替循环进行。

7、作为优选，挖出所在区域的中间下部被挖除前称为岩墙，岩墙的上端右侧边缘超出右竖临时钢架50厘米以上，岩墙的上端左侧边缘超出左竖临时钢架50厘米以上。能够提高安全性。

8、作为优选，b4时还架设支护在右下初支钢架和岩墙右侧的右临时横支撑杆，b5时还架设支护在左下初支钢架和岩墙左侧的左临时横支撑杆。能够提高可靠性。

9、本发明的有益效果为：本方法优化了传统双侧壁导坑施工工艺和步序，便于机械化施工，减少了下台阶临时钢架安拆工作量，解决了正洞上台阶施工对左右导洞下台阶干扰问题；同时，利用了四车道隧道跨度大的特点，左右导洞上台阶同时施工而互不干扰，还可根据围岩情况与双侧壁导坑法之间灵活转化，实现了特大断面四车道隧道高质高效施工。安全可靠：本方法充分发挥硬岩地基承载力高的优势，利用下台阶岩墙形成钢架-岩墙组合支撑体系，使支护体系快速封闭成环，扰动小，安全性好。效益显著：本方法节省了下台阶临时钢架安拆的材料及人工费用，降低了施工成本，减小了劳动强度，提高了施工效率，缩短了工期，为特大断面四车道隧道施工提了供技术支撑，经济和社会效益显著。

技术特征：

1.一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，包括a、护拱及管棚施工；b、隧道施工，其特征在于，隧道施工的具体过程为：b1、右侧导坑上台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的右上部形成右上洞，对右上洞的右侧岩面喷射混凝土形成右上部初喷混凝土层，架设支护在右上洞右侧的右上初支钢架，架设支护在右上洞左侧的右竖临时钢架，右上初支钢架的上端与右竖临时钢架的上端固定在一起，对右上洞的右侧进行喷锚支护形成覆盖在右上初支钢架上的右上支护层；b2、左侧导坑上台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的左上部形成左上洞，对左上洞的左侧岩面喷射混凝土形成左上部初喷混凝土层，架设支护在左上洞左侧的左上初支钢架，架设支护在左上洞右侧的左竖临时钢架，左上初支钢架的上端与左竖临时钢架的上端固定在一起，对左上洞的左侧进行喷锚支护形成覆盖在左上初支钢架上的左上支护层；b3、正洞上台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的中间上部形成中间上洞，对中间上洞的顶侧岩面喷射混凝土形成顶部初喷混凝土层，右上洞、中间上洞和左上洞构成隧道的上部，架设支护在中间上洞顶侧的顶部初支钢架，顶部初支钢架的右端同右上初支钢架的上端连接在一起、左端同左上初支钢架的上端连接在一起，对中间上洞的顶侧进行喷锚支护形成覆盖在顶部初支钢架上的顶部上支护层；b4、右侧导坑下台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的右下部形成右下洞，对右下洞的右侧岩面喷射混凝土形成右下部初喷混凝土层，架设支护在右下洞右侧的右下初支钢架，架设支护在右下洞的底侧的右横临时钢架，右横临时钢架的右端同右下初支钢架的下端连接在一起、左端支撑在右下洞的左侧壁的下端，对右下洞的右侧进行喷锚支护形成覆盖在右下初支钢架上的右下支护层；b5、左侧导坑下台阶开挖支护：挖除隧道所在区域的左下部形成左下洞，对左下洞的左侧岩面喷射混凝土形成左下部初喷混凝土层，架设支护在左下洞左侧的左下初支钢架，架设支护在左下洞的底侧的左横临时钢架，左横临时钢架的左端同左下初支钢架的下端连接在一起、右端支撑在左下洞的右侧壁的下端，对左下洞的左侧进行喷锚支护形成覆盖在左下初支钢架上的左下支护层；b6、正洞下台阶开挖：拆除左竖临时钢架和右竖临时钢架，挖除隧道所在区域的中间下部形成中间下洞，对中间下洞的底侧岩面喷射混凝土形成底部初喷混凝土层，右下洞、中间下洞和左下洞构成隧道的下部；b7、仰拱初支施工：拆除左横临时钢架和右横临时钢架，对左下洞的底侧岩面喷射混凝土形成左底部初喷混凝土层，对右下洞的底侧岩面喷射混凝土形成右底部初喷混凝土层，在隧道内安装支撑隧道周面的仰拱钢架，对隧道的周面喷射混凝土到设计厚度形成仰拱初支混凝土层；b8、仰拱浇筑及填充：仰拱初支混凝土层达到设计强度后，立模并绑扎仰拱二衬钢筋，浇筑抗渗混凝土形成仰拱基层，仰拱基层达到设计强度的70％后进行仰拱填充，b9、二次衬砌施工：在仰拱基层上铺挂土工布和防水板，进行钢筋绑扎施工，混凝土浇筑，形成仰拱层。

2.根据权利要求1所述的一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，其特征在于，右侧导坑上台阶开挖支护和左侧导坑上台阶开挖支护同时进行施工，施工时保持一侧的先行导坑超前另一侧的先行导坑15m以上。

3.根据权利要求1或2所述的一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，其特征在于，所述右上初支钢架的下端通过右上锁脚锚杆固定在隧道壁上，所述左上初支钢架的下端通过左上锁脚锚杆固定在隧道壁上。

4.根据权利要求1或2所述的一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，其特征在于，所述右下初支钢架的下端通过右下锁脚锚杆固定在隧道壁上，所述左下初支钢架的下端通过左下锁脚锚杆固定在隧道壁上。

5.根据权利要求1或2所述的一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，其特征在于，正洞下台阶开挖时，拆除沿隧道深度方向设定长度距离范围内的左竖临时钢架和右竖临时钢架后进行挖出设定长度的中间下洞，再拆除沿隧道深度方向设定长度距离范围内的左竖临时钢架和右竖临时钢架后进行挖出设定长度的中间下洞的方式交替循环进行。

6.根据权利要求1或2所述的一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，其特征在于，挖出所在区域的中间下部被挖除前称为岩墙，岩墙的上端右侧边缘超出右竖临时钢架50厘米以上，岩墙的上端左侧边缘超出左竖临时钢架50厘米以上。

7.根据权利要求6所述的一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，其特征在于，b4时还架设支护在右下初支钢架和岩墙右侧的右临时横支撑杆，b5时还架设支护在左下初支钢架和岩墙左侧的左临时横支撑杆。

技术总结
本发明涉及一种四车道隧道双侧导坑钢架岩墙组合支撑施工方法，包括A、护拱及管棚施工；B、隧道施工，隧道施工的具体过程为：B1、右侧导坑上台阶开挖支护；B2、左侧导坑上台阶开挖支护；B3、正洞上台阶开挖支护；B4、右侧导坑下台阶开挖支护；B5、左侧导坑下台阶开挖支护；B6、正洞下台阶开挖；B7、仰拱初支施工；B8、仰拱浇筑及填充，B9、二次衬砌施工。本发明旨具有安全可靠的优点，提供了大截面隧道施工的一种的新的技术方案。

技术研发人员：肖凯锋,高云涛,翁若玉,蔡鹏程,宋原武,王永杰,孙凯,陈宁波,甘佑涛,于童
受保护的技术使用者：浙江交工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29