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一种基于软弱围岩隧道施工的开挖方法有效专利 发明

具体技术细节

[0004] 鉴于上述现有基于软弱围岩隧道施工的开挖方法存在的问题,提出了本发明。
[0005] 因此,本发明提供一种基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,在解决大断面浅埋隧道穿越既有古建筑群的环境下提出,在双侧壁导坑法的基础上,结合实际施工条件,对双侧壁导坑法的临时支撑进行了优化,实现了特定地质条件下的隧道施工,简称为CVD导坑法。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,在CRD导坑法的基础上设置CVD导坑法;所述CVD导坑法,基于CRD导坑法设置的环绕导坑支护单元,取消上下导坑之间的临时仰拱支撑,设置支护单元。
[0007] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:所述支护单元,包括设置于上导坑内,且与环绕导坑支护单元顶部连接的垂直支护件,以及在下部导坑开挖后,位于环绕导坑支护单元两侧的独立支护组件。
[0008] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:所述独立支护组件,包括设置于环绕导坑支护单元左侧的左独立支护件,以及设置于环绕导坑支护单元右侧的右独立支护件。
[0009] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:所述软弱围岩设置为围岩单元,所述围岩单元,包括位于下部导坑底部的底部围岩,以及位于上部导坑的顶部围岩。
[0010] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:所述顶部围岩的下方设置有上部混凝土灌注空间;所述底部围岩上方设置有下部混凝土灌注空间;所述导坑包括上部导坑和下部导坑,所述上部导坑包括第一左侧上导坑和第二右侧上导坑,所述下部导坑包括第三左侧下导坑、第四右侧下导坑,以及第五下导坑。
[0011] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:所述环绕导坑支护单元,包括设置于第一左侧上导坑的永久初期支护钢架一、与所述永久初期支护钢架一连接,且位于第二右侧上导坑的永久初期支护钢架二、设置于所述永久初期支护钢架一下部的下支护钢架一,以及设置于所述永久初期支护钢架二下部的下支护钢架二。
[0012] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:先开挖第一左侧上导坑,设置永久初期支护钢架一,完成上部混凝土灌注空间的混凝土喷射;第二右侧上导坑滞后第一左侧上导坑10‑15m,设置永久初期支护钢架二,完成下部混凝土灌注空间的混凝土喷射;
第三左侧下导坑滞后第一左侧上导坑18‑20m,开挖后安装下支护钢架一,并及时进行挂网喷护;
第四右侧下导坑滞后第三左侧下导坑3‑5m,施工工序同第三左侧下导坑,并且安装下支护钢架二,并及时进行挂网喷护;
根据监控量测数据,隧道变形稳定后拆除中隔墙临时支撑;
开挖第五下导坑,并及时封闭仰拱,第五下导坑一次开挖进尺不超过3m;
浇筑上部混凝土灌注空间仰拱混凝土,仰拱混凝土终凝后完成对应的下部混凝土灌注空间混凝土填充。
[0013] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:对于顶部围岩,设置所述永久初期支护钢架一的同时设置垂直支护件,铺设钢筋网片,打设系统锚杆和锁脚锚管。
[0014] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:对于底部围岩,增加独立支护组件,铺设钢筋网片,打设系统锚杆和锁脚锚管。
[0015] 作为本发明所述基于软弱围岩隧道施工的开挖方法的一种优选方案,其中:拆除垂直支护件和独立支护组件的过程中,从第二右侧上导坑起算至少保留5‑8m。
[0016] 本发明的有益效果:在双侧壁导坑法的基础上,结合实际施工条件,对双侧壁导坑法的临时支撑进行了优化,将原来弧形的临时竖向双支撑,优化调整为上台阶临时竖向单支撑,为施工提供了较大的作业空间,同时取消了双侧壁导坑法左右导洞的临时仰拱支撑,避免了开挖设备行走及开挖对临时仰拱的碾压、震动影响和损坏,减少了临时支撑的工作量,能节约人、材、机投入,降低了施工成本,现场便于操作,简化了工序,减少了开挖循环时间,施工进度加快,施工效率大幅提高,进而拉扯拱架整体下沉,造成隧道初支变形、裂缝,甚至沉降侵入二衬现象的发生。可以保证施工及结构安全,隧道结构沉降收敛变形可控。

法律保护范围

涉及权利要求数量8:其中独权1项,从权-1项

1.一种基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于:
在CRD导坑法的基础上设置CVD导坑法;
所述CVD导坑法,基于CRD导坑法设置的环绕导坑支护单元(200),取消上下导坑之间的临时仰拱支撑,设置位于软弱围岩导坑内部的临时支护单元(100);所述临时支护单元(100),包括设置于上导坑内,且与环绕导坑支护单元(200)顶部连接的垂直支护件(103),以及在下部导坑开挖后,位于环绕导坑支护单元(200)两侧的独立支护组件;所述独立支护组件,包括设置于环绕导坑支护单元(200)左侧的左独立支护件(101),以及设置于环绕导坑支护单元(200)右侧的右独立支护件(102)。
2.根据权利要求3所述的基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于:软弱围岩设置为围岩单元(300),所述围岩单元(300),包括位于下部导坑底部的底部围岩(301),以及位于上部导坑的顶部围岩(303)。
3.根据权利要求4所述的基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于:所述顶部围岩(303)的下方设置有上部混凝土灌注空间(304);所述底部围岩(301)上方设置有下部混凝土灌注空间(302);
所述导坑从导坑大跨线处进行分部,包括上部导坑和下部导坑,所述上部导坑包括第一左侧上导坑和第二右侧上导坑,所述下部导坑包括第三左侧下导坑、第四右侧下导坑,以及第五下导坑。
4.根据权利要求5所述的基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于:所述环绕导坑支护单元(200),包括设置于第一左侧上导坑的永久初期支护钢架一(201)、与所述永久初期支护钢架一(201)连接,且位于第二右侧上导坑的永久初期支护钢架二(202)、设置于所述永久初期支护钢架一(201)下部的下支护钢架一(203),以及设置于所述永久初期支护钢架二(202)下部的下支护钢架二(204)。
5.根据权利要求6所述的基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于,
包括如下步骤:
先开挖第一左侧上导坑,设置所述永久初期支护钢架一(201),完成所述上部混凝土灌注空间(304)的混凝土喷射;
第二右侧上导坑滞后第一左侧上导坑10‑15m,设置所述永久初期支护钢架二(202),完成下部混凝土灌注空间(302)的混凝土喷射;
第三左侧下导坑滞后第一左侧上导坑18‑20m,开挖后安装所述下支护钢架一(203),进行挂网喷护;
第四右侧下导坑滞后第三左侧下导坑3‑5m,施工工序同第三左侧下导坑,并且安装所述下支护钢架二(204),进行挂网喷护;
根据监控量测数据,隧道变形稳定后拆除中隔墙临时支撑;
开挖第五下导坑,并及时封闭仰拱,第五下导坑一次开挖距离不超过3m;
浇筑上部混凝土灌注空间(304)仰拱混凝土,仰拱混凝土终凝后完成对应的下部混凝土灌注空间(302)混凝土填充。
6.根据权利要求7所述的基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于:
在所述顶部围岩(303)上设置所述永久初期支护钢架一(201)的同时设置所述垂直支护件(103)。
7.根据权利要求8所述的基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于:在所述底部围岩(301)上设置所述独立支护组件。
8.根据权利要求9所述的基于软弱围岩隧道施工的开挖方法,其特征在于:拆除所述垂直支护件(103)和所述独立支护组件的过程中,从所述第二右侧上导坑起算至少保留5‑8m。

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