[发明专利]一种软岩变形隧道衬砌支护拆换拱施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软岩变形隧道衬砌支护拆换拱施工方法。

背景技术

铁路建设在西部地区面临着复杂环境和不良地质安全施工问题的挑战。由于复杂 特殊的地质构造环境，隧道围岩强度低、自稳能力差、支护结构变形受力等特点，同时受高 地应力、地下水及岩层产状等不利因素的影响，在隧道开挖过程中常引起围岩大变形,导致 初期支护结构，甚至是隧道二次衬砌变形侵限开裂失稳而不得不频繁进行拆换。尤其是二 次衬砌混凝土甚至发生开裂、掉块的破坏现象，严重影响隧道施工安全和结构安全。

为了确保隧道结构安全及后期运营安全，对发生侵限和严重裂损段，在进行衬砌 拆换、扩挖的同时应根据围岩变形的不对称性，有针对性地利用锚杆、注浆等手段对支护进 行加强。在工期紧张和安全要求标准高的前提下，工法的安全性和可靠性需要进一步提高， 因此在总结以往施工经验的基础上，施工采用一次性全断面拆除衬砌支护的工法，加之进 一步加强施工技术措施，从而保证了施工安全，重新施作的衬砌满足设计要求，工法操作简 单，便于施工现场施工组织管理。

发明内容

为了克服现有方法不可以一次全断面整体拆换衬砌支护，施作不安全的问题，本 发明提供一种软岩变形隧道衬砌支护拆换拱施工方法，本发明没有设置加固衬砌的台架， 采用临时套拱，施工空间大，有利于机械化快速施工，通过拆换施工保证了隧道衬砌结构原 有的承载能力、整体性、侵蚀性及防水抗渗性能；施工作业人员可以在有效的保护下安全作 业，可以有效的规避和减少了拆除初期支护过程中顶部掉块或塌方的危险，缩短作业循环 时间，逐步向纵深推进的作业，加快了施工进度，有效地节约了施工工期。

本发明采用的技术方案为：

一种软岩变形隧道衬砌支护拆换拱施工方法，其特征在于：具体施工方法步骤为：

第一步：洞内导线复测，人员、机械设备进场；

第二步：采用型钢对待拆换二衬进行套拱加固作业，该工作前期已完成，并对保留区端 头位置设置3榀I20b型钢钢架锁口；

第三步：拆除待拆换初支前，在衬砌表面采用φ42小导管对拱墙进行径向钻孔注浆加 固，同时在仰拱填充顶面采用φ89钢管对仰拱基底进行竖向钻孔注浆加固；钢管安装完毕 后进行注浆，采用高压注水泥浆，注浆压力1.0MPa-3MPa，每延米设计注浆量为2m³，注浆时 添加早强剂以提高早期强度，确保注浆加固体产生强度后再拆除；

第四步：拆除待拆换二衬，对已加固套拱进行拆除，拆除长度按每段2米确定；采用液压 破碎锤拆除二衬，长度按每段2米确定，保留初支；

第五步：拆换待拆换初支，拱墙初支拆换每次不得超过1榀；新装拱架附近有径向小导 管时，采用焊接的方法将两者连接形成整体；

第六步：在第一层初期支护拱脚分别打设两根φ89钢管并进行注浆；

第七步：拱脚钢管注浆完成后根据监控量测情况，确定施作拱墙第二层初期支护，两层 初支之间的距离控制在4～6m，在仰拱保留段与拆换段分界线处切割20～30cm深、1cm宽的 减震槽；

第八步：第二层初期初支施做长度达到6～9m时，对待拆除仰拱进行仰拱拆换；静态爆 破辅助液压破碎锤拆除仰拱填充砼；

第九步：拆除仰拱钢筋砼，保留隧底初支，拆除长度不得超过3m；

第十步：施作待拆换隧底初支，每次拆换长度不得大于3m，及时封闭；

第十一步：仰拱恢复，按照设计要求施作新施作仰拱，每板仰拱长度不得超过3m；

第十二步：仰拱填充恢复，在仰拱混凝土终凝后进行填充混凝土的浇筑；

以上三～十二步完成后进入下一循环重复以上步骤进行拆换；在仰拱恢复长度满足二 衬施工要求且量测变形速率小于等于0.2mm/d的情况下及时重新施作二衬砼，二衬按8m进 行施作；

按照上述步骤循环流水作业，直到隧道衬砌支护拆换完成。