[发明专利]黄土隧道大拱脚微台阶施工方法

说明书

本发明提供了一种黄土隧道大拱脚微台阶施工方法，涉及隧道施工技术领域，该方法包括如下步骤：利用上一循环格栅钢架以及水平旋喷桩施作隧道超前支护；上台阶开挖扒渣及施作大拱脚初期支护；上台阶临时仰拱开挖支护；中台阶开挖扒渣及施作大拱脚初期支护；下台阶开挖扒渣及施作大拱脚初期支护；仰拱开挖支护；仰拱填充；根据量测结果分析，待初期支护收敛后，灌注二次衬砌。本发明在初期支护中施作大拱脚结构，施工工序更加安全便捷，利于机械化施工，在地质条件发生变化时，便于灵活的改变施工参数，保证施工工期；初期支护工序操作简洁，适合各种跨度和截面形式的施工；临时仰拱能有效阻止支护结构的水平收敛，减小了隧道围岩变形。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种黄土隧道大拱脚微台阶施工方法。

背景技术

国内外黄土隧道施工发生了很多坍塌事故，主要原因是不能及时封闭围岩、二次衬砌不及时而导致了坍落。

申请号为201611095881.5的专利申请公开了一种大断面软岩隧道下台阶与仰拱同步开挖的施工方法，该方法在大断面软岩隧道的上台阶、中台阶、下台阶及仰拱的开挖面处同时配钻数个炮孔并在各炮孔内分别装填等量炸药；将下台阶及仰拱处装填的所述炸药同时起爆，随后利用爆破石碴铺设第一临时便道通至中台阶，挖掘机经由所述第一临时便道将上台阶的简易台5架运出，注意在进行第二步时需对上台阶固和中台阶上的各炮孔进行保护；将上台阶及中台阶处装填的所述炸药同时起爆，爆破后通风排烟；通过挖掘机对上台阶田处进行扒碴，同时利用爆破石碴铺设第二临时便道通至上台阶，扒碴完成后将拱架、钢筋网片、锚杆等施工材料运送至上台阶；在上台阶处开始拼装拱架、挂钢筋网片、打设锚杆并施工超前支护结构，同时对中台阶、下台阶及仰拱处进行出碴，待所述出碴完成后随即开始拼装拱架、挂钢筋网片、打设锚杆的常规施工；按先仰拱后下台阶的施工顺序对其喷射初期支护混凝土；当大断面软岩隧道穿越富水地层时，需在仰拱拼装拱架及仰拱喷射初期支护混凝土前对仰拱处的积水及时进行抽排；对仰拱处进行回填石碴以满足后续施工通车要求；再按先中台阶后上台阶的施工顺序对其喷射初期支护混凝土；最后通过挖掘机将简易台架运至上台阶即可完成首次开挖长度的施工，下次开挖长度的施工重复上述各步。

上述专利申请的隧道施工方法施工空间小，不方便机械化施工；不同跨度和多种截面形式的隧道不适用，施工方法受限；不能做到及时封闭，容易导致围岩变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够根据地质条件灵活调整施工参数，封闭及时，有效避免围岩变形，降低人工强度，安全方便施工的黄土隧道大拱脚微台阶施工方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种黄土隧道大拱脚微台阶施工方法，包括以下步骤，

步骤S110：利用上一循环格栅钢架以及水平旋喷桩施作隧道超前支护；

步骤S120：上台阶开挖扒渣及施作大拱脚初期支护；

步骤S130：上台阶临时仰拱开挖支护；

步骤S140：中台阶开挖扒渣及施作大拱脚初期支护；

步骤S150：下台阶开挖扒渣及施作大拱脚初期支护；

步骤S160：仰拱开挖支护；

步骤S170：仰拱填充；

步骤S180：根据量测结果分析，待初期支护收敛后，灌注二次衬砌。

进一步的，所述水平旋喷桩在全断面砂层段超前预加固时，所述超前预加固桩与所述隧道断面的夹角为0～204.28°，所述超前预加固桩长度为 15m，桩径600mm，桩间距为400mm，外插角为3-5°，每循环搭接间距为3m。