[发明专利]隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法

权利要求书

1.一种隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法，其特征在于；以台阶法为基础，将台阶法与CRD法进行结合，形成改良的CRD法，即上台阶采用CRD法施工，通过施作中隔墙与临时仰拱将隧道上台阶分割成左右2个分部逐次开挖支护，具体为采用中隔墙钢架（101）与上台阶部分仰拱钢架（102）形成中隔墙锤形钢架（1），并与上台阶其余部分仰拱（2）共同构造临时支护体系，使隧道上台阶跨度减小，其中隧道中隔墙及临时仰拱仅采用临时钢架支护，不用填充喷射砼；下台阶仍采用左右分部开挖支护，但不需施作中隔墙临时支护；该方法使软岩地层中的隧道结构在初期支护完成后、仰拱施工前受围岩影响大幅降低；实现过程如下；

1）中隔墙及临时仰拱支护结构设计加工；根据上台阶开挖高度设计中隔墙及临时仰拱工字钢钢架，连接钢板（4）参照初期支护钢拱架接头加工制作；其中中隔墙锤形钢架（1）按下述方法设计加工；将左上台阶临时仰拱钢架分作两个单元，其右侧单元（102）长度为1.2m，与中隔墙钢架（101）通过连接钢板（4）焊接形成锤形钢架（1），锤形钢架（1）在中隔墙与临时仰拱交叉处增设200mm×200mm三角形加劲钢板（103），钢板（103）厚20mm，从而避免中隔墙下传应力过于集中，使其受力更均匀，结构更稳定；在分部开挖左下台阶（13）时，暂不拆除锤形钢架（1），使其在右下台阶（15）开挖前，与右上台阶临时仰拱钢架（202）共同承担和传递上方荷载；

施作超前支护后，按照改良的CRD法开挖掌子面左上台阶（11），每次开挖距离不超过2榀拱架，开挖后及时施作左拱部钢架锚喷支护（501）、锤形钢架（1）及左上台阶临时仰拱钢架（201），三者两两相连，使左上台阶的钢架支护闭合成环；

开挖右上台阶（12）后，及时施作右拱部钢架锚喷支护（502）和右上台阶临时仰拱钢架（202），并与锤形钢架（1）相互连接，使右上台阶的钢架支护闭合成环；

开挖左下台阶（13）前，先拆除锤形钢架（1）占用部分之外的左上台阶临时仰拱钢架（201），而后以距锤形钢架（1）端头不少于30cm作为顶边缘放坡开挖左下台阶（13）；拆除左上台阶临时仰拱（201）和开挖过程中应确保中隔墙锤形钢架（1）稳定，开挖完成后及时施作左下台阶边墙钢架锚喷支护（14）；下台阶开挖每次不超过5榀拱架；

开挖右下台阶（15）前，先拆除中隔墙锤形钢架（1）及右上台阶临时仰拱钢架（202），而后开挖右下台阶（15），开挖完成后及时施作右下台阶边墙钢架锚喷支护（16）；

仰拱开挖每次不超过6m，开挖完成后及时安装仰拱钢拱架并喷射砼（17），使隧道封闭成环，并及时施工仰拱及后续工程。

2.根据权利要求1所述隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法，其特征在于；步骤1）中，所述中隔墙及临时仰拱支护结构包括中隔墙锤形钢架（1）和临时仰拱钢架（2）。

3.根据权利要求2所述隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法，其特征在于；临时仰拱钢架（2）分为左上台阶临时仰拱钢架和右上台阶临时仰拱钢架（202）；其中左上台阶临时仰拱钢架又分作两个单元，右侧单元（102）长度为1.2m并与中隔墙钢架（101）焊接形成锤形钢架，剩余部分为左侧单元（201）。

4.根据权利要求2所述隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法，其特征在于；所述中隔墙锤形钢架（1）由左上台阶临时仰拱钢架的右侧单元（102）和中隔墙钢架（101）组成；两者之间通过连接钢板（4）焊接形成锤形钢架（1），锤形钢架在中隔墙与临时仰拱交叉处增设200mm×200mm三角形加劲钢板（103），钢板厚20mm。

5.根据权利要求2所述隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法，其特征在于；中隔墙锤形钢架（1）与上台阶临时仰拱钢架（2）之间、中隔墙锤形钢架（1）与隧道拱部钢架（5）之间以及上台阶临时仰拱钢架（2）与隧道拱部钢架（5）之间均采用连接钢板（4）和螺栓（6）连接，连接钢板（4）尺寸为300×300×16mm。