[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

说明书

本发明公开了一种隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法，本方法以台阶法为基础，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与上台阶部分仰拱钢架形成中隔墙锤形钢架，并与上台阶其余仰拱钢架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。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体来讲涉及的是一种软岩隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法。

背景技术

随着我国高速公路建设的快速发展，软弱围岩隧道越来越常见。隧道开挖后，地应力重新分布。由于软岩强度低，对工程扰动极其敏感，在受拉或受压条件下将产生塑性区，使围岩和支护发生变形。一旦施工方法和措施不当，将极易发生初期支护侵限或者隧道坍塌等工程灾害。轻则影响施工进度、增加施工成本，重则发生较大安全事故。因此，采用有效的施工方法和支护手段来应对软岩隧道施工不但可以有效控制施工成本、加快施工进度，同时极大减少安全风险，确保施工安全。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种隧道无下隔墙免填充钢架支护分部开挖施工方法。

本发明是这样实现的，构造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（交叉中隔壁法）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与上台阶部分仰拱钢架形成中隔墙锤形钢架并与上台阶其余部分仰拱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，连接钢板参照初期支护钢拱架接头加工制作。其中中隔墙锤形钢架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，其右侧单元长度为1.2m，与中隔墙钢架通过连接钢板焊接形成锤形钢架，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，钢板厚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时，暂不拆除锤形钢架，使其在右下台阶开挖前，与右上台阶临时仰拱钢架共同承担和传递上方荷载。

2）施作超前支护后，按照改良的CRD法开挖掌子面左上台阶，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、锤形钢架及左上台阶临时仰拱钢架，三者两两相连，使左上台阶的钢架支护闭合成环。

3）开挖右上台阶后，及时施作右拱部钢架锚喷支护和右上台阶临时仰拱钢架，并与锤形钢架相互连接，使右上台阶的钢架支护闭合成环。

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

5）开挖右下台阶前，先拆除中隔墙锤形钢架及右上台阶临时仰拱钢架，而后开挖右下台阶，开挖完成后及时施作右下台阶边墙钢架锚喷支护。

6）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，使隧道封闭成环，并及时施工仰拱及后续工程。

根据本发明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和临时仰拱钢架。