[发明专利]一种自然导洞挑顶法

说明书

本发明涉及隧道挑顶施工领域，更具体而言，涉及一种自然导洞挑顶法，在导洞挑顶施工中完全取消门架，采用横洞最后一榀拱架加强作为正洞交叉段拱架的支撑点，与门架导洞法施工的隧道比较，支撑横梁部位更为圆顺，减小局部的人为超挖，确保了隧道挑顶段施工的进度、质量和安全。

技术领域

本发明涉及隧道挑顶施工领域，更具体而言，涉及一种自然导洞挑顶法。

背景技术

随着我国铁路建设的高速发展，长大隧道不断涌现。为保证施工进度，会设置适当的辅助坑道用以增加施工工作面，加快施工进度，改善施工条件。在辅助坑道进入正洞的施工中，由于交叉口段结构复杂，结构受力转化频繁，因此掌握挑顶施工技术在隧道施工中有非常重要的意义。隧道挑顶普遍采用的以门架横梁作为正洞拱架支撑点的施工技术，采用这种施工技术易因人为原因造成门架上方局部三角形超挖带过大，与门架连接的正洞拱架采用直线型，不利于结构受力稳定。

如专利CN201520661628.6公开了一种隧道交叉口挑顶钢架支护的技术方案，该专利采用门架挑顶法，以“人”字型门架为正洞交叉段拱架为支撑点，该方法受辅助坑道顶和正洞顶高差的条件约束，高度差必须小于2.2m，否则挑顶过程中，施工作业人员操作难度增加，安全风险也增加。如果该钢架支护也对应地调整相对高差至2.2m左右，则“人”字型开口过大，外插支腿施工难度会大大增加，调整相对高度差会大大降低该支架的稳定性。该挑顶支护还利用正洞下台阶的内向倾角形成内插支腿，但失去挑顶时天然的工作平台，会大大增加挑顶难度。在挑顶过程中，应尽量减少对支腿这一区域的围岩的扰动，待挑顶完成上正洞中导部分，才宜开挖，否则极易失稳坍塌。

发明内容

为了克服现有技术中门架导洞法所存在受力不稳定等不足，本发明提供一种自然导洞挑顶法，取消门架辅助措施，减小局部的人为超挖，减少对围岩的扰动，确保挑顶开挖的安全。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种自然导洞挑顶法，包括以下步骤：

S1、横洞最后一榀拱架焊接支座钢板作为预留接板；

S2、沿隧道小里程方向，将拱架与横洞预留接板对应连接，拆除横洞竖向临时支撑，完成交叉段正洞上导初期支护；

S3、沿隧道大里程方向掘进5m，一次一榀进行正洞上导和交叉段中导施工；

S4、沿隧道小里程方向掘进5m，一次一榀完成正洞上导初期支护；

S5、沿隧道大里程方向掘进5m，一次一榀完成正洞中导和交叉段下导初期支护；

S6、沿隧道小里程方向掘进5m，一次一榀完成正洞中导初期支护；

S7、完成交叉段下导初期支护，使交叉段初期支护尽早成环；

S8、完成交叉段仰拱钢筋绑扎，混凝土浇注，使整个交叉段趋于稳定，挑顶完成。

所述S1中预留接板架高度为10cm，预留接板垂直于水平线布置，布置间距为0.8m。

所述横洞最后一榀拱架、正洞拱架和预留接板均采用I18工字钢。

所述拱架每榀间间距为0.8m。

所述S2中钢拱架与预留接板焊接连接。

所述S2中拱架一侧与横洞口预留接板焊接，另一侧用锁脚锚杆固定。

所述S2中临时支撑拆除为边施工边拆除。

所述预留接板标高各不相同，故需对每榀交叉短正洞上导拱架进行分别设计，所述拱架的加工方法为：