[发明专利]一种在浅埋隧道软弱围岩中使用十字支撑的分步开挖方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道开挖施工方法，尤其适用于对地表沉降要求较为严格的城市超浅埋隧道。

背景技术

随着城市基础设施建设规模的扩大，越来越多的超浅埋暗挖隧道需要投入建设。超浅埋暗挖隧道的软弱围岩段由于开挖扰动容易发生危险，造成人员、财产的损失，并且由于控制不当，很容易造成隧道断面变形，需要进行控制，保证施工安全和施工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于Ⅳ级围岩超浅埋暗挖隧道的临时竖撑加强分步开挖施工方法，以解决现有技术在开挖Ⅳ级围岩超浅埋暗挖隧道时拱顶变形大，地表沉降易超标的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种在浅埋隧道软弱围岩中使用十字支撑的分步开挖方法，包括以下施工步骤：

1）将上台阶分成左右两部先后进行开挖，在开挖的左部导坑和右部导坑处分别施作初期支护和临时支护，并将左右两侧的初期支护和临时支护对接；所述初期支护包括在导坑周边架设拱部钢架和喷射混凝土，所述临时支护包括在导坑中十字型设置的临时型钢竖撑和临时型钢横撑；

2）与上台阶错开一段距离后开挖中台阶，将中台阶分成左右两部先后进行开挖，将已施作完毕的上台阶的临时型钢竖撑使用法兰盘固定接长，使延长后的临时型钢竖撑下部落到中台阶的底部，并施作拱部钢架与上台阶连接，施工过程中中台阶导坑周边喷射混凝土；

3）与中台阶错开一段距离后开挖下台阶，将下台阶分成左右两部先后进行开挖，将已施作完毕的中台阶的临时型钢竖撑使用法兰盘固定接长，使延长后的临时型钢竖撑下部落到下台阶底部，并施作拱部钢架与中台阶连接，施工过程中下台阶导坑周边喷射混凝土；

4）与下台阶错开一段距离后开挖仰拱，将仰拱分成左右两部分先后进行开挖，将已施作完毕的下台阶的临时型钢竖撑使用法兰盘固定接长，使延长后的临时型钢竖撑下部落到仰拱底部，并施作拱部钢架与下台阶连接，施工过程中仰拱导坑周边喷射混凝土；

5）仰拱施工之后，拆除临时型钢竖撑和临时横撑。

进一步的，步骤1）施作初期支护和临时支护的具体步骤为：

沿右部导坑周边初喷混凝土，架设右部的拱部钢架和右部的临时型钢竖撑，并设锁脚钢管；沿右部导坑周边复喷混凝土，且在上台阶底部喷射混凝土，并安装右部的临时型钢横撑；在右部导坑周边第三次喷射混凝土至施工要求厚度；

沿左部导坑周边初喷混凝土，架设左部的拱部钢架和左部的临时型钢竖撑，并设锁脚钢管；沿左部导坑周边复喷混凝土，且在上台阶底部喷射混凝土，并安装左部的临时型钢横撑；在左部导坑周边第三次喷射混凝土至施工要求厚度；

设置左部的拱部钢架与右部的拱部钢架进行连接，设置左部的临时型钢竖撑和右部的临时型钢竖撑进行连接；设置左部的临时型钢横撑和右部的临时型钢横撑进行连接。

进一步的，步骤1）中，初喷混凝土的厚度为4cm，复喷混凝土的厚度为24cm，第三次喷射混凝土的厚度为5cm。

进一步的，步骤2）和步骤3）中导坑周边喷射混凝土均分3次完成，初喷混凝土的厚度为4cm，复喷混凝土的厚度为24cm，第三次喷射混凝土的厚度为5cm。

进一步的，拱部钢架采用的是I20b钢架，临时型钢竖撑和临时横撑采用的是I18型钢。

进一步的，上台阶、中台阶和下台阶错开的台阶长度为6～8m，每次开挖进尺控制在0.5m/榀。

本发明的有益效果：

本发明的在浅埋隧道软弱围岩中使用十字支撑的分步开挖方法，采用十字支撑和分步开挖的方法，既保证了施工安全，又保证了开挖断面的轮廓质量，使用的刚才可以循环使用，成本低廉，避免了人员和财产发生不必要的损失。

下面结合附图和实施例对发明作一详细描述。

附图说明

图1为发明中开挖导坑的俯视图。

图2为本发明台阶步距示意图。

符号说明：

1：上台阶；2：中台阶；3：下台阶；4：仰拱；5：预留核心土；6：型钢竖撑；7：拱部钢架；8：喷射混凝土；9：锁脚钢管；10：法兰盘；11：型钢横撑。

具体实施方式

如图1、2所示，一种在浅埋隧道软弱围岩中使用十字支撑的分步开挖方法，包括以下施工步骤：

1）将上台阶1分成左右两部先后进行开挖，在开挖的左部导坑和右部导坑处分别施作初期支护和临时支护，并将左右两侧的初期支护和临时支护对接；所述初期支护包括在导坑周边架设拱部钢架7和喷射混凝土8，所述临时支护包括在导坑中十字型设置的临时型钢竖撑6和临时型钢横撑11；